智能仪表设计原理Word文档下载推荐.docx

1、 3个16位可编程定时/计数器中断，时钟频率0-24MHz 2个串行中断 ，可编程UART串行通道 2个外部中断源 共8个中断源 2个读写中断口线 ，3级加密位 低功耗空闲和掉电模式 软件设置睡眠和唤醒功能图1- 微控制器AT89C52接口电路2.1.3 温度传感器选型温度传感器采用LM35CA（可测温度范围为-40- +110）,LM35 是由国半公司所生产的温度传感器，其输出电压与摄氏温标呈线性关系，转换公式如式，0 时输出为0V，每升高1，输出电压增加10mV。LM35 有多种不同封装型式,在常温下，LM35 不需要额外的校准处理即可达到 1/4的准确率。 其电源供应模式有单电源与正负双

2、电源两种，正负双电源的供电模式可提供负温度的量测；两种接法的静止电流-温度关系，在静止温度中自热效应低（0.08），单电源模式在25下静止电流约50A，工作电压较宽，可在420V的供电电压范围内正常工作非常省电。图2- LM35的接口电路2.1.4 温度采样电路设计本装置采用4个单8通道数字控制模拟电子开关（CD4051）,做多可采集32路温度信号。检测电路原理图如下：图3-检测电路原理图2.1.5 AD转换和DA转换电路设计本装置AD转换采用10位的AD芯片TCL1549,DA转换采用10位的TLC5615,确保了测量的精度。 具体电路如下： 图4- AD转换电路 图5- DA转换电路2.1

3、.6 人机界面电路设计本装置面板上采用1个四位LED数码显示，显示各路温度，同时面板上还有三个轻触按键，按键的功能分别是：上升键、下降键、确认键。通过按键和显示电路，可以单独设定每路温度的过/欠温值。具体电路如下图：图6-人机界面电路图2.1.7通信电路设计本装置在背板上配有一个RS485通信端口，用户通过该通讯端口，可以在后台读取温度信息，并可以设定每路温度的过/欠温值。图7- RS485 通信电路2.2 系统的软件设计在软件系统设计方面，整个温度测控制的软件设计可分为以下几个内容：1、初始化（采集系统参数设置和参数的存储）2、AD转换的控制和数据读取3、显示采集数据4、后台通信软件的内容只

4、有通过合理的分配，才能确保整个装置运行的稳定性。软件的主程序的流程图如下：图8- 温度监控系统的软件流程图2.2.1采集系统参数设置和参数的存储的程序设计 根据实际工况的需求可以单独设定每路测量温度的过/欠温值，并将设置好的参数存到CPU内部自带的EEPROM内。#include intrins.hsfr ISP_DATA = 0xc2;sfr ISP_ADDRH = 0xc3;sfr ISP_ADDRL = 0xc4;sfr ISP_CMD = 0xc5;sfr ISP_TRIG = 0xc6;sfr ISP_CONTR = 0xc7;extern void Delay （unsigned

5、int y）;#define READ_AP_and_Data_Memory_Command 0x01 /* 字节读应用程序区和数据存储区 */#define PROGRAM_AP_and_Data_Memory_Command 0x02 /* 字节编程应用程序区和数据存储区 */#define SECTOR_ERASE_AP_and_Data_Memory_Command 0x03 /* 扇区擦除应用程序区和数据存储区 */* 定义Flash 操作等待时间 */#define WAIT_TIME 0x02 void ISP_IAP_enable（void） EA = 0; /* close

6、intermit */ ISP_CONTR = ISP_CONTR & 0x18; /* 0001,1000 */ ISP_CONTR = ISP_CONTR | WAIT_TIME; ISP_CONTR = ISP_CONTR | 0x80; /* 1000,0000 */void ISP_IAP_disable（void） 0x7f; /* 0111,1111 */ ISP_TRIG = 0x00; EA = 1;/* 读字节 */unsigned int byte_read（unsigned int byte_addr） unsigned int m; ISP_ADDRH = （unsi

7、gned char）（byte_addr 8）; ISP_ADDRL = （unsigned char）（byte_addr & 0x00ff）; ISP_CMD = ISP_CMD & 0xf8; /* 1111,1000 */ ISP_CMD = ISP_CMD | READ_AP_and_Data_Memory_Command; /* 0000,0001 read */ ISP_IAP_enable（）; ISP_TRIG = 0x5a; ISP_TRIG = 0xa5; _nop_（）;_nop_（）; ISP_IAP_disable（）; m = ISP_DATA; byte_add

8、r+; m = m ISP_ADDRL = 0x00; /* 1111,1000 */ ISP_CMD = ISP_CMD | SECTOR_ERASE_AP_and_Data_Memory_Command; /* 0000,0011 */ /* 触发ISP_IAP命令 */ for（i = 0; i ISP_ADDRL = （unsigned char）（begin_addr & ISP_DATA = （unsigned char）（arrayi8）; ISP_CMD = ISP_CMD & ISP_CMD = ISP_CMD | PROGRAM_AP_and_Data_Memory_Com

9、mand; /* 0000,0010 */ ISP_TRIG = 0x5a; ISP_TRIG = 0xa5; _nop_（）; begin_addr +; /* 写一个字节 */ ISP_DATA = （unsigned char）（arrayi&0x00ff）; 2.2.2 温度信号经AD转换的程序设计A/D转换程序是将温度信号的模拟值转换成数字值送给CPU。unsigned int AD_transition（void） unsigned char i; unsigned int adtemp; AD_CS = 1; /屏蔽I/O CLOCK Delay（2）; AD_CS = 0; /

10、使能I/O CLOCK，DATA adtemp = 0; /变量清零 for（i=0;i10;i+） /循环采集10次 AD_CLOCK = 0; adtemp = 1; if（AD_DATA） adtemp +; AD_CLOCK = 1; Delay（10）; Delay（100）; return（adtemp）;2.2.3 后台通信 本装置可以通过RS485口，读取温度信息，并可以设定每路温度的过/欠温值。oid transmit_data（void） unsigned int i,j,k; unsigned char *pointer,n,m; if（r_full = 1） /判读数据

11、是否接收完成 r_full = 0; r_counter = 0; i = CRCcheck（buffer_r,6）; /CRC校验 j = CHARtoHEX（buffer_r+6）; if（ i != j） return; pointer = buffer_t; if（add1_flag = 1） *pointer+=（0x6e+communicate_add1）; if（buffer_r1 = 3） *pointer+=3; k = CHARtoHEX（buffer_r+4）; /字节数是字符型数据,读取数据个数 *pointer+=（unsigned char）k1; n = CHAR

12、toHEX（buffer_r+2）; if（n25） / 发送24路温度数据 k;i+） m=n+i; j=i=108）&（n111） ） for（i=0; m=n+i-108; HEXtoCHAR（tvi_data1m,buffer_t+（3+j）; k=1; j = CRCcheck（buffer_t,k+3）; HEXtoCHAR（j,buffer_t+k+3）; t_number = k+5; t_flag; t_counter = 0; Delaynms（2）; TI = 1;3.装置内部线路板布局方案装置内部电路主要由CPU控制电路、温度信号采集电路、按键和显示电路、通信电路组成，具体的分布情况如下图所示：4.系统设计总结本系统设计一种基于基于51系列单片机位控制核心的温度监测系统。在温度测量上，使用了高精度的LM35CA温度传感器，具有精度高、系统扩展性强、可靠性高、实时性能好、体积小、功耗低等特点，为中范围温度监测应用提供了一个良好的通用型解决方案，具有良好的前景和推广价值。