使用AT89C51和LM35的攝氏刻度溫度計

本項目展示了使用LM35溫度傳感器和AT89C51微控制器的攝氏刻度溫度計的設計、開發和操作。該電路包含模擬溫度傳感器LM35，它的優點是提供與攝氏溫度成正比的輸出，而不需要進行校準。

該項目還包括8位模數轉換器ADC0804，它使用逐次逼近的轉換技術。ADC0804由單片機控制，單片機處理其輸出，在LCD顯示器上顯示結果溫度讀數。這篇文章詳細介紹了單片機程序、電路設計和電路操作。

電路背后的原理

該電路的工作原理是模擬到數字的轉換。溫度由模擬溫度傳感器（LM35）感知，這個模擬值通過ADC（ADC0804）轉換為數字值。然后由一個微控制器（AT89C51）處理數字信號，在顯示屏幕（16×2 LCD）上顯示攝氏溫度讀數。

攝氏刻度溫度計的電路圖

使用AT89C51和LM35的攝氏刻度溫度計電路圖

所需元件

8051微控制器(AT89C51)

8051開發板

8051編程器

16 x 2 LCD顯示器

10KΩ電位器

adc0804 - adc ic

10KΩ 電阻器 (1/4 瓦)

150pF電容（陶瓷盤型） - 代碼: 151

LM35 - 溫度傳感器

連接線

電源

Keil μVision IDE

威勒軟件

如果你沒有8051開發板，你可能需要以下組件

11.0592 MHz 石英晶體

2個33pF電容

2個10KΩ電阻(1/4瓦)

10μF電容（極化）。

按鍵

攝氏刻度溫度計電路設計

電路設計主要包括設計單片機電路，將ADC、LM35和LCD與單片機AT89C51接口。

單片機電路設計

振蕩器電路。振蕩器電路包括一個振蕩頻率為11.0592 MHz的晶體振蕩器和兩個陶瓷電容，每個電容為33pF，以確保穩定性。

復位電路。復位電路的設計是使用一個按鈕，一個10KΩ的電阻和一個10μF的電解質電容，以確保復位脈沖寬度為100ms，復位電壓為1.2V。

EA引腳：由于我們沒有使用任何外部存儲器，EA引腳使用一個10KΩ電阻被拉高。

連接ADC和LM35

LM35溫度傳感器IC和ADC0804 ADC IC構成了電路的輸入部分。LM35由三個引腳組成。LM35的VOUT與ADC0804集成電路的模擬輸入引腳VIN（+）（引腳6）相連。

ADC0804的第20針（VCC）連接到+5V電源。ADC0804的1、2、7、8和10腳（CS'、RD'、VIN（-）、AGND和GND）連接到GND。ADC0804的時鐘引腳CLKR和CLKIN（引腳19和4）之間連接了一個10KΩ電阻。一個150pF的陶瓷電容連接在CLKIN（針腳4）和GND之間。引腳3和5即WR'和INTR'被連接在一起。

ADC0804的8個數據輸出引腳DB0-DB7（引腳11-18）被連接到8051微控制器的PORT2引腳。

連接LCD

RS、RW和EN引腳分別連接到端口引腳P3.6、GND和P3.7。數據引腳連接到微控制器的PORT1。

攝氏刻度溫度計電路的工作原理

環境溫度由LM35溫度傳感器感知，它產生的輸出電壓與溫度成正比，速度為每攝氏度10mV。這個模擬電壓被送入模數轉換器（ADC0804），這是一個基于逐次逼近轉換原理的8位ADC。

模數轉換器ADC0804被配置為連續讀取輸入的模擬信號，并在其數字輸出引腳連續產生數字輸出。為了使ADC0804連續讀取模擬輸入值，我們需要將INTR'引腳和WR'引腳連接起來。同時，為了使數字數據在ADC0804的數字輸出引腳上持續可用，CS'和RD'引腳必須被拉低。

模數轉換器不斷地從LM35獲取模擬信號并將其轉換為數字值。ADC0804的數字輸出是8位二進制數據的形式，這些數據也是連續可用的。

8051微控制器接受這些數字數據并進行簡單的數學計算。這個計算將把從ADC0804收到的數字數據轉換成攝氏度的溫度。

現在，微控制器將把這個數據發送到LCD上并顯示出來。由于ADC不斷從LM35溫度傳感器中讀取模擬數據，并通過數字引腳將其發送給微控制器，溫度將隨時更新，并在LCD上顯示。

編寫攝氏刻度溫度計的電路代碼的算法步驟

以下是用C語言編寫代碼時需要遵循的算法。

從ADC0804讀取數據。

對收到的數據進行一個小的計算。

通過發送適當的命令來初始化LCD。

向LCD發送包含溫度讀數的數據

攝氏刻度溫度計電路的應用

它可以用在像汽車這樣的移動場所，以保持溫度的跟蹤。

它可以用來控制負載的開關，如電機，基于溫度的加熱器。

它也可用于家庭，以獲得溫度讀數。

該電路的局限性

它需要額外的模擬到數字轉換。

這個電路只能測量攝氏度的數值。