基于51單片機的溫度檢測及顯示設計

由于高新技術(shù)的不斷發(fā)展，儀器儀表的微型化，數字化已得到實(shí)現。90年代高精確度、高性能、多功能儀器儀表都已經(jīng)采用微處理器件。而作為工業(yè)控制和自動(dòng)化領(lǐng)域的各種新技術(shù)、新方法、新產(chǎn)品的發(fā)展趨勢和顯著(zhù)標志智能化是自動(dòng)化技術(shù)當前和今后發(fā)展的動(dòng)向之一。本文采用AT89C52單片機開(kāi)發(fā)了鍵盤(pán)、液晶顯示器、多路溫度檢測來(lái)實(shí)現溫度的采集、溫度的文字顯示和圖形顯示三個(gè)系統。實(shí)驗證明，采用AT89C52開(kāi)發(fā)的系統性能可靠、成本較低、軟件設計靈活簡(jiǎn)單、硬件接口功能豐富，具有擴展性好、通用性強等優(yōu)點(diǎn)。

1 元器件的選擇

1.1 核心芯片的選擇

AT89C52單片機價(jià)格低廉，輸入輸出口豐富，無(wú)需再另外擴展，簡(jiǎn)化了外圍電路。256 B內部RAM，8 kB內部ROM，程序存儲空間大，防止由于字模過(guò)多而造成存儲空間不夠。另外由于前期開(kāi)發(fā)需要多次的寫(xiě)入、擦除，而89C52可以完成1 000次寫(xiě)／擦，故滿(mǎn)足要求。

1.2 模數轉換芯片的選擇

ADC0809是8位的A／D轉換芯片，為逐次逼近型。由單一的+5 V電源供電，片內帶有所存功能的8路模擬多路開(kāi)關(guān)，可對8路0～5 V的輸入模擬電壓信號分時(shí)進(jìn)行轉換，完成一次轉換約需100μs；片內的地址譯碼和鎖存電路，將單片機的三條地址信號譯碼生成選擇八路模擬通道。輸出具有TTL三態(tài)鎖存緩沖器，可以直接接到單片機的數據線(xiàn)上。

1.3 溫度傳感器的選擇

溫度傳感器類(lèi)型很多，目前出現的石英體溫度傳感器如AD590具有很高的穩定性、準確度和良好的線(xiàn)性，抗干擾能力強。單總線(xiàn)數字型的溫度傳感器DS18B20直接產(chǎn)生溫度數字信號，不需要A／D轉換，準確度、穩定性都相當高，但這些傳感器的適用范圍不廣，不利于以后其他功能的擴展。所以本次采用TREND公司的鉑熱電阻溫度傳感器T／PI／HT，傳感器的工作電壓為24 V，輸出電流為4～20 mA，外接250 Ω精確電阻用于提取電壓時(shí)進(jìn)行A／D轉換，ADC0809的輸入電壓在1～5 V范圍內對應的測量溫度范圍為-10～+160℃。

2 AT89C52的設計應用

2.1 硬件設計

根據設計儀表的功能要求，本設計要完成以下功能：

(1)數字化測量，顯示及報警裝置；

(2)顯示指定位置溫度的數值及其動(dòng)態(tài)曲線(xiàn)圖；

(3)多路模擬數據的采集、處理；

(4)溫度值字體的放縮。

系統結構圖如圖1所示。