基于單片機(jī)的溫度傳感器設(shè)計

 通過對AT89C2051單片機(jī)原理分析，研究了一種對環(huán)境溫度測量、控制的設(shè)計方案，實(shí)現(xiàn)了采用AT89C2051單片機(jī)編程達(dá)到控制溫度，精確測量的目的。

現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，溫度的測量和控制極為普遍，單片機(jī)的優(yōu)點(diǎn)十分明細(xì)，其具有體積小、功能強(qiáng)大、低功耗、性價比高等諸多優(yōu)點(diǎn)，其廣泛應(yīng)用于自動控制領(lǐng)域，單片機(jī)的應(yīng)用可以有效提高產(chǎn)品的控制質(zhì)量和自動化水平，利用單片機(jī)對溫度進(jìn)行測控的技術(shù)，日益得到廣泛應(yīng)用。

1 AT89C2051元器件技術(shù)參數(shù)

AT89C2051是51系列單片機(jī)的一個型號，它是一個低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，它可以兼容MCS-51指令系統(tǒng)，該單片機(jī)內(nèi)置了8位的CPU和閃存單元，這就使得該單片機(jī)功能強(qiáng)大?？梢詾橛脩籼峁┹^為復(fù)雜的控制功能和實(shí)現(xiàn)方法。

2 硬件設(shè)計

(1)整體設(shè)計

本系統(tǒng)利用AT89C2051型號的單片機(jī)作為處理器來實(shí)現(xiàn)其對溫度的控制，本系統(tǒng)加入了串口，可以方便地將單片機(jī)所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并通過RS422串口發(fā)往計算機(jī)，開展實(shí)時監(jiān)控工作。與此同時，我們的系統(tǒng)采用了七段數(shù)碼管，來實(shí)時顯示采集的溫度數(shù)值，這樣就可以方便地顯示實(shí)際溫度。

(2)人機(jī)通訊的設(shè)計

人機(jī)通訊系統(tǒng)中人機(jī)接口控制面板的設(shè)計是由顯示屏、鍵盤和報警電路這三個部分組成。顯示屏部分為LED的十進(jìn)制數(shù)碼顯示，這樣可以便于采取人工的方式監(jiān)視;鍵盤部分的主要功能用于本機(jī)操作系統(tǒng)的啟動、停止、復(fù)位，以及系統(tǒng)的溫度設(shè)定等相關(guān)功能組成。

(3)通信接口的設(shè)計

人機(jī)通訊系統(tǒng)和計算機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信是通過數(shù)據(jù)接口RS485進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的。該電平轉(zhuǎn)換是采用較為常見的包含2路接收器和驅(qū)動器的芯片作為接口的電平轉(zhuǎn)換芯片實(shí)現(xiàn)的。本文所采用的為MAXIM公司生產(chǎn)的ADM2490EBRWZ芯片。

3 軟件的設(shè)計與開發(fā)

(1)所使用的開發(fā)工具

在選定好硬件后，我們就要開始軟件研發(fā)工作，本系統(tǒng)是利用匯編語言作為開發(fā)工具，在源程序編寫完成后，要將其編譯為單片機(jī)可以執(zhí)行的機(jī)器語言來執(zhí)行相關(guān)操作，我們可以使用兩種方法編寫匯編語句。一種是基于51單片機(jī)的匯編語言。二是采用高級語言來編寫。而隨著單片機(jī)開發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，我們也逐步使用高級語言來取代匯編語言來開發(fā)單片機(jī)應(yīng)用程序。

(2)系統(tǒng)整體設(shè)計

系統(tǒng)整體設(shè)計其實(shí)就是軟件設(shè)計。我們可以根據(jù)軟件研發(fā)所提出的不同的需求來做相應(yīng)的更改。目前單片機(jī)相關(guān)技術(shù)研發(fā)工作已日趨成熟，相應(yīng)色設(shè)計變更相對較為方便。比如，我們可以根據(jù)系統(tǒng)的需求設(shè)計幾個或多個溫度傳感器進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的采集工作。

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