基于单片机的多点温度测控系统设计

基于单片机的多点温度测控系统设计

摘 要:随着社会的进步和工业技术的发展,人们越来越重视环境温度与人类的关系。本系统以AT89C52单片机为核心搭建了一个完整多点温度测控系统。控制器采用单片机AT89C52,温度传感器采用AD590温度传感器、转换器采用ADC0808模数转换器、显示模块为LCD1602液晶显示器,另外系统还具有按键和声光报警装置。本文结合实际使用经验,介绍了AD590温度传感器在单片机下的硬件和软件结构,并使用Proteus软件进行了仿真和结果分析。

关键词:AD590传感器;ADC0808;多点测温;AT89C52单片机;LCD1602 0 引言

温度(Temperature)是表示物体冷热程度的物理量,微观上即是物体分子热运动的剧烈程度。随着近代工业的不断发展,温度测控系统已经应用于很多的地方,如实验室温度测控、储藏室温度测控等。在不同的场合对温度测控系统的要求也不尽相同,要求的精度也越来越高。很多的领域对温度测控的要求越来越高,而且测控范围越来越广,因此,对温度测控技术的需求越来越大。 1 系统设计方案

本系统由AD590温度传感器、ADC0808数模转换器、AT89C52单片机、LCD1602液晶显示屏、按键模块和声光报警模块构成,实现对温度进行多点同时测量并准确显示,超出范围报警。整个系统由单片机控制,要能够接收AD590温度传感器经ADC0808转换后的数据并输出显示出来,系统根据案件命令,选择对应的传感器由LCD1602进行温度实时显示,并可使用按键进行报警阈值设定,超过阈值即启动声光报警装置。

设计方案框图,如图1所示: 2 系统硬件设计 2.1 AD590温度传感器

AD590是美国模拟器件公司生产的单片集成两端感温电流源。主要特性如下:

①测温范围- 55℃~+150℃; ②线性电流输出1μA/K;

③线性度好,满刻度范围为±0 .3℃;

④电源电压范围4 ~ 30 V,当电源电压在5 ~10V之间,电压稳定度为1%时,所产生的误差只有±0.01℃; ⑤电阻采用激光修刻工艺,使在+ 25℃(298.2K)时,器件输出298.2μA: ⑥功率损耗低。 2.2 ADC0808模数转换器

ADC 0808是精度为8位的CMOS器件。利用它可直接输入8个单端的模拟信号分时进行A/D转换,在多点巡回检测和过程控制、运动控制中应用十分广泛。主要技术指标和特性如下:

①分辨率:8位。

②总的不可调误差: ADC0808为±0.5LSB,ADC 0809为±1LSB。

③转换时间:取决于芯片时钟频率,如CLK=500kHz时,TCONV=128μs。 ④单一电源:+5V。

⑤模拟输入电压范围:单极性0~5V;双极性±5V,±10V(需外加一定电路)。 ⑥具有可控三态输出缓存器。

⑦ 启动转换控制为脉冲式(正脉冲),上升沿使所有内部寄存器清零,下降沿使A/D转换开始。 2.3 AT89C52单片机

AT89C52是一种带8K字节闪烁可编程可擦除只读存储器(Flash Programable and Erasable Read Only Memory )的低电压,高性能CMOS微处理器,俗称单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。其主要特性如表1所示: 2.4 LCD1602液晶显示屏

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