毕业论文]基于单片机的多路温度采集系统

毕业论文]基于单片机的多路温度采集系统内容摘要：

开关、一个地址锁存与译码器、一个A/D转换器和一个三态输出锁存器组成。 多路开关可选通8个模拟通道，允许8路模拟量分时输入，共用一个A/D转换器进行转换。 三态输出锁存器用于锁存A/D转换完的数字量，当OE端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。 2. 引脚结构ADC0809采用双列直插式封装，共有28条引脚。 其引脚结构图如图22所示。 （1）IN0~IN7:8条模拟量通道 ADC 0809对输入模拟量要求：信号单极性，电压范围是0~5v，若信号太小，必须进行放大；输入的模拟量在转换过程中应该保持不变，如若模拟量变化太快，则需在输入前增加采样保持电路。 （2）地址输入和控制线：4条ALE 为地址锁存允许输入线,高电平有效。 当ALE现为高电平时，地止锁存与译码器将ADDA、ADDB和ADDC三条地址输入线，用于选通IN0~IN7上的一路模拟量输入。 通道选择如表21所示。 图22 ADC0809引脚图表21被选通道和地址的关系ADDCADDBADDA选择的通道000IN0001IN1010IN2011IN3100IN4101IN5110IN6111IN7（3）数字量输出及控制线：11条START 为转换启动信号。 当START上跳沿时，所有内部寄存器清零；下跳沿时，开始进行A/D转换；在转换期间，START应保持低电平。 EOC位转换结束信号。 当EOC为高电平时，表明转换结束；否则，表明正在进行A/D转换。 OE为输出允许信号，用于控制三态输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。 OE=1,输出转换得到的数据；OE=0，输出数据线呈高阻状态。 D7D0位数字数出线。 （4）电源线及其他：5条CLOCK为时钟输入信号线。 因ADC0809的内部没有时钟电路，所需时钟信号必须有外界提供，通常使用频率为500KHz的时钟信号。 Vcc为+5V电源线。 GND为地线。 Vref(+)和Vref()为参考电压输入，参考电压用来与输入的模拟信号进行比较，作为逐次逼近的基准。 其典型去值：Vref(+)=+5v,Vref()=0v. 信号采样模块的电路设计热电式传感器是温度变化转换为电量变化的装置，它利用敏感元件的电磁参数随温度变化而变化的特性来达到测量目的。 本设计是用热电阻传感器来进行测量的，热电阻的特点是精度高，适用于测低温。 虽然大多数金属的电阻值随温度变化而变化，然而并不是所有的金属都能作为测量温度的热电阻。 作为测量温度热电阻的金属材料应具有如下特性：电阻温度系数大，电阻率要大；在整个测量范围内应具有稳定的物理和化学性质；电阻与温度的关系最好近似于线性，或为平滑的曲线；并要求容易加工，复制性好，价格便宜。 目前应用最广泛的热电阻材料是铂和铜并且已做成标准测温热电阻，本设计选用的是铂电阻。 铂电阻的特点是精度高，稳定性好，性能可靠。 铂在氧化性气氛中，甚至在高温下的物理、化学性质非常稳定。 因此铂被公认为是目前制造热电阻的最好材料。 铂电阻作为标准电阻温度计使用，也常被用在工业测量中。 此外，还被广乏地应用于温度的基准、标准的传递。 采样的输入采用差分电路如图23所示: 223 差分放大器令R55=R24=R25=R47,则此时为减法器输出：Vo=Vi1。 第三章 显示系统、报警系统及键盘控制 显示系统的设计 显示系统是单片机控制系统的重要组成部分，主要用于显示各种参数的值，以便使现场工作人员能够及时掌握生产过程。 工业控制系统中常用的显示器件有CRT、LED、LCD等。 LED成本低廉，功耗低等优点，多用于单片机控制系统中，所以选用LED显示。 LED显示器件的工作原理LED是一种电流发光器件．它既可以工作在恒定电流状态，又可以工作在脉冲电流状态。 在平均电流相同的情况下，脉冲工作状态可产生比直流工作状态较强的亮度，一般每秒钟可导通100—500次，每次为几个毫秒：LED有单个发光二极管、七段(或八段)LED显示器和LED点阵显示器等类型。 发光颜色有红、绿、黄等。 LED显示器每段正常发光需直流电流1020mA，发光二极管发光时．。 七段LED显示器是由7个LED按—定的图形排列组成，如图31(a)所示，七段LED显示器的各个二极管分别称为a、b、c、d、e、f、g段，有些七段显示器增加一个dp段表示小数点，也称为八段LED显示器。 七段LED显示器有两种结构：共阴极七段LED显示器和共阳极七段LED显示器，如图31(b)、(c)所示。 所有二极管的阴极接在一起的称为共阴极七段LED显示器；所有二极管的阳极接在一起的称为共阳极七段LLD显示器。 共阳极七段LED显示器工作时，二极管的公共阳极接向电平“1”．各段的阴极接与共阳七段码相对应的低电平。 共阴极七段LED显示器工作时，其公共极接到低电平，各段的阳级接与共阴七段码相对应的高电平。 在实际应用中，除公共极外，其他各极应串接一个电阻后再接到相应电平。 电阻的作用是限制流过LED中的电流以保证在发光时二极管不因电流过大而被烧坏。 将数码管的引脚和单片机的数据输出口相连，控制输出的数据可以使数码管显示不同的数字和字符，通常称控制发光二极管的8位字节数据为段选码。 7段LED段选码如表31所示。 可以看出，共阳极和共阴极的段选码互为补数。 （a）典型的七段LED器件 （b）共阳极LED显示器 （c）共阴极LED显示器图31七段LED显示器的结构原理表31 7段LED段选码显示字符共阴极段选码共阳极段选码显示字符共阴极段选码共阳极段选码03FHC0HC3EHC6H106HF9HD5EHAH25BHA4HE79H86H34FHB0HF71H8EH56DH92HU3EHC1H67DH82HR31HCEH707HF8HY6EH91H87FH80H8.FFH00H96FH90H“灭”00HFFHA77H88HB7CH83H LED显示电路设计LED的显示有静态显示方式和动态显示方式。 在静态显示方式下，N块显示器件都处于选通状态；每一块显示器件的段选线和一个8位的并行口相连，只要控制显示位的段选码，就可显示出相应的字幅。 由于显示器件由不同的I/O控制，所以静态显示方式中的每一位都可以独立显示，在同一时刻每一位显示的字符可以各不相同。 LED动态显示就是将所有显示位的段选线并联在一起，有一个8位I/O口控制，而位选线则有其他的I/O口控制，通过程序控制，不断循环输出相应的段选码和位选码，由于人的视觉暂留效应，就可以获得视觉稳定的显示状态。 本设计选用的是串行口动态扫描显示，其电路图如32所示。 图32 串行动态LE。