基于单片机的温度数据采集系统实验报告毕业论文.docx
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基于单片机的温度数据采集系统实验报告毕业论文
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基于单片机的温度数据采集系统实验报告
班级：
电技10—1班
姓名：
田波平
学号：
指导老师：
仲老师
题目：
基于单片机的温度数据采集系统
一．设计要求
1．被测量温度范围：
0~120℃，温度分辨率为0.5℃。
2．被测温度点：
2个，每5秒测量一次。
3．显示器要求：
通道号2位，温度4位（精度到小数点后一位）。
显示方式为定点显示和轮流显示。
4．键盘要求：
（1）定点显示设定；
（2）轮流显示设定；（3）其他功能键。
二．设计内容
1．单片机及电源模块设计
单片机可选用AT89S51及其兼容系列，电源模块可以选用7805等稳压组件，本机输入电压范围9-12v。
2．存储器设计
扩展串行I2C存储器AT24C02。
要求：
AT24C02的SCK接P3.2
AT24C02的SDA接P3.4
2．传感器及信号转换电路
温度传感器可以选用PTC热敏电阻，信号转换电路将PTC输出阻值转换为0-5V。
3．AD转换器设计
AD选用ADC0832。
要求：
ADC0832的CS端接P3.5
ADC0832的DI端接P3.6
ADC0832的DO端接P3.7
ADC0832的CLK端接P2.1
4．显示器设计。
6位共阳极LED显示器，段选（a-k;
}
voidwrite_add（ucharaddress,uchardate）写入外存储器中
{
start（）;
write_byte（0xa0）;
respons（）;
write_byte（address）;
respons（）;
write_byte（date）;
respons（）;
stop（）;
}
ucharread_add（ucharaddress）从外存储器中读出数据
{
uchardate;
start（）;
write_byte（0xa0）;
respons（）;
write_byte（address）;
respons（）;
start（）;
write_byte（0xa1）;
respons（）;
date=read_byte（）;
stop（）;
returndate;
}
3.AD转换器设计
ADC0832是美国国家半导体公司生产的一种8位分辨率、双通道AD转换芯片。
由于它体积小，兼容性强，性价比高而深受单片机爱好者及企业欢迎，其目前已经有很高的普及率。
学习并使用ADC0832可是使我们了解AD转换器的原理，有助于我们单片机技术水平的提高。
ADC0832具有以下特点：
●8位分辨率；
●双通道AD转换；
●输入输出电平与TTLCMOS相兼容；
●5V电源供电时输入电压在0~5V之间；
●工作频率为250KHZ，转换时间为32μS；
●一般功耗仅为15mW；
●8P、14P—DIP（双列直插）、PICC多种封装；
●商用级芯片温宽为0°Cto+70°C，工业级芯片温宽为40℃to+85℃。
引脚图
引脚功能如下：
ADC0832为8位分辨率AD转换芯片，其最高分辨可达256级，可以适应一般的模拟量转换要求。
其内部电源输入与参考电压的复用，使得芯片的模拟电压输入在0~5V之间。
芯片转换时间仅为32μS，据有双数据输出可作为数据校验，以减少数据误差，转换速度快且稳定性能强。
独立的芯片使能输入，使多器件挂接和处理器控制变的更加方便。
通过DI数据输入端，可以轻易的实现通道功能的选择。
功能时序图
当ADC0832未工作时其CS输入端应为高电平，此时芯片禁用，CLK和DODI的电平可任意。
当要进行AD转换时，须先将CS使能端置于低电平并且保持低电平直到转换完全结束。
此时芯片开始转换工作，同时由处理器向芯片时钟输入端CLK输入时钟脉冲，DODI端则使用DI端输入通道功能选择的数据信号。
在第1个时钟脉冲的下沉之前DI端必须是高电平，表示启始信号。
在第2、3个脉冲下沉之前DI端应输入2位数据（SGL、Odd）用于选择通道功能，当此2位数据为“1”、“0”时，只对CH0进行单通道转换。
当2位数据为“1”、“1”时，只对CH1进行单通道转换。
当2位数据为“0”、“0”时，将CH0作为正输入端IN+，CH1作为负输入端IN-进行输入。
当2位数据为“0”、“1”时，将CH0作为负输入端IN-，CH1作为正输入端IN+进行输入。
在完成输入启动位、通道选择之后，就可以开始读出数据，转换得到的数据会被送出二次，一次高位在前传送，一次低位在前传送，连续送出。
在程序读取二个数据后，我们可以加上检验来看看数据是否被正确读取。
下面
程序如下：
unsignedcharGetValue0832（bitChannel）AD转换后的数据
{
unsignedchari,data1=0,data2=0;
clk=0;
d0=1;
di=1;
cs=0;cs=0时ADC0832有效
clk=1;
delay（）;
clk=0;第一个脉冲，开始位
d0=1;
di=1;
clk=1;
delay（）;
clk=0;第二个脉冲，模式选择
di=Channel;
d0=channel;通道选择
clk=1;
delay（）;
clk=0;第三个脉冲,通道选择
d0=1;
di=1;
for（i=0;i<8;i++）第一次读数从高到低,时钟下降沿有效
{
clk=1;
clk=0;
if（d0==1&&di==1）
data1|=0x80>>i;
}
for（i=0;i<8;i++）第二次从低到高读数，下降沿有效
{
if（d0==1&&di==1）
data2|=0x01<clk=1;
delay（）;
clk=0;
}
cs=1;
d0=1;
di=1;
clk=1;
if（data1==data2）
return（data1）;
}
5.键盘电路设计
6个按键，P2.2-P2.7接6个按键，P3.4接公共端，采用动态扫描方式检测键盘。
6.
uintkeyscan（）
{
uchartemp;
P33=0;
temp=P2&0xf0;
if（temp!
=0xf0）
{
Delayms（10）;
temp=P2&0xf0;
if（temp!
=0xf0）
{
switch（temp）
{
case0x70:
return1;break;
case0xb0:
return2;break;
case0xd0:
return3;break;
case0xe0:
return4;break;
}
}
}
}
显示模块采用6个共阳极数码管，采用动态扫描的方式进行显示。
电路图如下：
图6：
显示模块
voidDisplay（void）显示温度的函数
{
P27=0;选中第一个位选
P0=LED[ucADC2100];;显示
Delayms
（1）;
delay1（200）;
P27=1;
P26=0;选中第一个位选
P0=LED[ucADC2%10010];显示
Delayms
（1）;
delay1（200）;
P26=1;
P25=0;选中第一个位选
P0=（LED[ucADC2%10]-0x80）;显示
Delayms
（1）;
delay1（200）;
P25=1;
P24=0;选中第一个位选
P0=LED[ucADC2*10%10];显示
Delayms
（1）;
delay1（200）;
P24=1;
}
voiddisplay2（uchara,ucharb）显示通道的函数
{
P23=0;
P0=LED[a];
Delayms（5）;
delay1（200）;
P23=1;
P22=0;
P0=LED[b];
Delayms（5）;
delay1（200）;
P22=1;
}
6.软件设计
其他应用到的程序:
voidmain（void）
{
uintnum;
write=0;
flag=0;
channel=0;
init（）;
ucADC=read_add
（2）;
TMOD=0x01;
ET0=1;
EA=1;
TH0=（）256;
TL0=（）%256;
TR0=1;
while
（1）
{
num=keyscan（）;
switch（num）
{
case1:
channel=0;break;
case2:
channel=1;break;
case3:
flag=1;break;
case4:
flag=0;break;
}
ucADC=GetValue0832（channel）;
Display（）;display2（channel,1）;
if（write==1）
{
write=0;
write_add（2,ucADC）;
}
}
}
voidt0（）interrupt1定时器0
{
TH0=（）256;
TL0=（）%256;
tcnt++;
if（tcnt==100）
{
tcnt=0;
write=1;
if（flag==1）
channel=~channel;
}
}
三．项目心得
系统基本实现了设计要求，通过这次课程设计，使我更加熟练的掌握了AT89C52、AT24C02、ADC0832等芯片的使用，熟悉了领用C51语言编写程序控制单片机。
4．参考文献
1、李全利，单片机原理及接口技术，高等教育出版社，2004
2、于永，51单片机常用模块与综合系统设计实例精讲，电子工业出版社，2007
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