多路温度检测系统的设计【目录】第一章前言 (1)第二章整体方案设计 (2)2.1电源电路设计 (2)2.2整体框架图 (3)2.3技术特点 (3)第三章芯片介绍 (4)3.18751芯片 (4)3.1.1电源引脚 (4)3.1.2外接晶振引脚 (4)3.1.3输入输出引脚 (4)3.1.4控制引脚 (5)3.1.5存储器结构 (5)3.28255可编程并行接口芯片 (5)3.3ADC0804转换器 (7)3.4AD590传感器 (8)3.5LED七段数码管 (9)3.6BCD 七段译码器7447 (11)第四章LDE显示电路及流程图 (13)4.1LED显示电路 (13)4.2程序流程图 (14)第五章硬件设计 (15)5.1键盘控制输入显示电路 (15)5.28751与8255的连接 (16)5.3ADC0804外围电路 (16)第六章结论 (17)【谢辞】 (18)【参考文献】 (19)【摘要】随着电子技术发展,特别是随着大规模的集成电路的产生,给人们的是生活带来了根本性质变化。
微型计算机的出现使现代的科学研究得到质的飞跃,而单片机技术的出现则是给现代工业控制以及日常生活带来了极大的方便,正是应用电子技术的发展推动了工业生产及人们的日常生活水平。
单片机多点温度控制利用具有极高的性价比,体积小,重量轻,抗干扰能力强对环境的要求不高, 但可靠性,运算精度高的8751系列单片机,同时利用AD590温度传感器采集温度,利用8255实现对本系统人工温度的设置,设置值在LED上显示。
关键词:8751单片机 AD590温度传感器 8255芯片 LED LM7805【Abstract】With the development of electronic technology, especially with the large-scale production of integrated circuits, to the lives of the people is the fundamental nature of change. The emergence of modern microcomputer qualitative leap in scientific research, but there is asingle-chip technology to the everyday life of modern industrial control, and has brought great convenience, it is the application of electronic technology to promote the development of industrial production and people's of daily living. The use of single-chipmulti-point temperature control has a very high cost, small size, light weight, anti-interference ability of the less demanding on the environment, but the reliability, operationand high precision 8751 series of microcontrollers, while using AD590 temperaturesensors collect temperature, the use of 8255 to achieve the set temperature of the systemmanually, set the value on the LED display. Keywords: 8751 single-chip AD590 temperature sensor chip LED LM7805 8255第一章前言随着电子信息技术的飞速发展,多路温度检测系统在工业、农业以及人们的日常生活中扮演着一个越来越重要的角色,如温室大棚、空调、冰箱、制冰机等等都会采用到多路温度检测系统。
环境的温度对工业设计生产、工程建设以及日常生活中多多少少都会有点影响。
环境温度的检测不仅应用在工厂生产、酒店、厂房以及家庭生活方面,而且还应用在高精度的生产车间,对环境温度要求极其严格,温度的变化极有可能对生产的产品造成极大的影响。
因此,这就需要一种能够实时检测温度变化以及显示温度变化的设备,提供实时的温度数据值,让人们对当前环境的温度做到一目了然。
多路温度检测可以根据人们需要不同的温度环境进行设置该环境的温度值,及时反映生产车间、生活中的真实温度,提示人们环境温度的变化情况,以便人们能够及时做出相应的调整,使当前温度环境更好的服务于社会工业生产和人们的日常生活,所以多路温度检测系统在生活中的应用十分广泛。
多路温度检测系统采用具有扩展性速度快特点的8751单片机进行设计,温度采集使用AD590温度传感器,其检测温度范围-55·C—150·C,该温度传感器具有非常高的线性输出性能。
利用8位分辨率的ADC0804进行模/数(A/D)转换。
同时采用可编程的8255芯片用于键盘输入扫描,LED数码管显示相对应的温度。
第二章整体方案设计2.1 电源电路设计图1 电源电路其电路图如上图所示,图中“output”端输出为+5V。
电源电路由变压器、单相桥式整流电路、滤波电路和三端稳压电路构成。
电子设备中常使用输出电压固定的集成稳压器。
三端式稳压器只有输入、输出和公共引出端,由启动电路、基准电压电路、取样比较放大电路、调整电路和保护电路等部分组成。
在本系统中,要求电源电压为+5V,由于三端式稳压器输出电压固定,故在设计中选择三端式稳压器L7805。
三端式稳压器的输入与输出之间电压差为2~3V,整流桥的输出电压是输入电压(有效值)的1.2倍,根据有效值与峰-峰值的关系选择220V/6V的变压器。
由于L7805的最大输出电流为1A,电压为稳定的+5V,输出功率为5W,加上三端式稳压器L7805的消耗,故本系统选择降压比为220V/6V、功率为10W的变压器。
图中C4、C5为低频滤波电容,根据经验选择电解电容,其容值分别为C4=220μF、C5=47μF;C6、C7为高频滤波电容,均选0.1μF的无极性电容。
发光二极管用于指示电源是否接通,选择FG1112004 发光二极管,根据FG1112004正向电流为5mA 及管压降为+2V,选择限流电阻R5= 680Ω。
2.2 整体框架图采用8751单片机芯片,通过P1,P2口与外围电路相连接,外围电路ADC0804转换器,8255芯片分别与8751的P0相关引脚相连接,LED显示专用芯片7447与8751单片机P1引脚连接驱动LED显示工作。
可编程并行接口8255用于键盘4*3输入的控制,ADC0804通过引脚6与AD590温度传感器连接,把模拟量转换成电压值,系统原理图如下:2.3 技术特点电源电路制作方便,简洁、稳定高效。
8位处理能力的8751单片机,I/O端口都是双向。
8255可编成并行接口LSI芯片,多功能的I/O器件,可作为电路接口。
ADC0804 8位逐次逼近A/D转换器。
工作温度0ºC--+70ºC。
AD590温度采集,产生的电流与绝对温度成正比,有非常好的线性输出性。
第三章芯片介绍3.1 8751芯片8751单片机有40个引脚,引脚图如下:图3 8751芯片3.1.1电源引脚VCC(第40引脚):接电源+5VGND (第20引脚):接电源负极,即接地。
3.1.2外接晶振引脚XTAL1(第19脚):片内反相放大器输入端XTAL2(第18脚):片内反相放大器输出端3.1.3输入输出引脚P0.0~P0.7(第39—32脚):P0口的8个引脚。
P0口是一个漏极开路的8位准双向I/O口,每位驱动8个LSTTL负载。
在访问外部存储器或进行I/O口扩展时,它分时作为低8位地址总线和双向数据总线。
P1.0—P1.7(第1-8脚):P1口的8个引脚。
P1口是一个8位的准双向I/O口,每一位可直接驱动4个LSTTL负载。
P2.0-P2.7(第21—28脚):P2口的8个引脚。
P2口也是一个8位双向I/O口,每一位可直接驱动4个LSTTL负载,在访问外部存储器时它作为高8位地址总线。
P3.0—P3.7(第10-17脚):P3口8个引脚。
P3口除作为普通8位准双向I/O口外,还具有第二功能。
P3.0 :RXD(串行输入口,串行通信时,信号由此输入单片机)。
P3.1: TXD(串行输出口,串行通信时,单片机由此把信号输出)。
P3.2:/INT0(外部中断0输入口)。
P3.3:/INT1(外部中断1输入口)P3.4:T0(定时器0外部输入口)P3.5:T1(定时器1外部输入口)P3.6;/WR(片外数据存储器写选通输出口)P3.7:/RD(片外数据存储器读选通输出口)3.1.4控制引脚/PROG(第30引脚):地址锁存有效信号输出端。
/EA(第31脚):外部程序存储器选用端。
/PSEN(第29脚):程序存储允许输出端。
RST(第9脚):复位信号输入端。
3.1.5存储器结构分为程序存储器(ROM)和数据存储器(RAM)。
片内外统一编址64K字节的ROM,128(或256)字节的片内的RAM和64K字节的片外RAM。
P2.0-P2.7(第21—28脚):P2口的8个引脚。
P2口也是一个8位双向I/O口,每一位可直接驱动4个LSTTL负载,在访问外部存储器时它作为高8位地址总线。
P3.0—P3.7(第10-17脚):P3口8个引脚。
P3口除作为普通8位准双向I/O口外,还具有第二功能。
P0.0~P0.7(第39—32脚):P0口的8个引脚。
P0口是一个漏极开路的8位准双向I/O口,每位驱动8个LSTTL负载。
在访问外部存储器或进行I/O口扩展时,它分时作为低8位地址总线和双向数据总线。
3.2 8255可编程并行接口芯片8255的引脚及说图4 8255芯片引脚说明:(1)D0-D7:8位三态双向输出/输入通道是8255与CPU接口的数据总线。
(2)RESET:高电平动作。
复位时,8255的PA,PB,PC口与控制寄存器将被取消,PA,PB,PC口皆为设定为输入口模式。
(3)/CS;芯片选择。
低电平动作。
当/CS=0时,8255被选择;/CS=1时,8255无法与CPU做数据传输。
(4)/RD:读取使能,低点平动作。