基于51單片機的溫度檢測及顯示設計

由于高新技術的不斷發展，儀器儀表的微型化，數字化已得到實現。90年代高精確度、高性能、多功能儀器儀表都已經采用微處理器件。而作為工業控制和自動化領域的各種新技術、新方法、新產品的發展趨勢和顯著標志智能化是自動化技術當前和今后發展的動向之一。本文采用AT89C52單片機開發了鍵盤、液晶顯示器、多路溫度檢測來實現溫度的采集、溫度的文字顯示和圖形顯示三個系統。實驗證明，采用AT89C52開發的系統性能可靠、成本較低、軟件設計靈活簡單、硬件接口功能豐富，具有擴展性好、通用性強等優點。

1 元器件的選擇

1.1 核心芯片的選擇

AT89C52單片機價格低廉，輸入輸出口豐富，無需再另外擴展，簡化了外圍電路。256 B內部RAM，8 kB內部ROM，程序存儲空間大，防止由于字模過多而造成存儲空間不夠。另外由于前期開發需要多次的寫入、擦除，而89C52可以完成1 000次寫／擦，故滿足要求。

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路模擬多路開關，可對8路0～5 V的輸入模擬電壓信號分時進行轉換，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三態鎖存緩沖器，可以直接接到單片機的數據線上。

1.3 溫度傳感器的選擇

溫度傳感器類型很多，目前出現的石英體溫度傳感器如AD590具有很高的穩定性、準確度和良好的線性，抗干擾能力強。單總線數字型的溫度傳感器DS18B20直接產生溫度數字信號，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進行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態曲線圖；

(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。