单片机课程设计--基于MCS-51单片机的温度采集系统毕业设计论文

IN7~IN0 ：八个通道的模拟输入量。

ADDA、ADDB、ADDC：模拟通道地址线。当CBA=000时，IN0输入，当CBA=111时，IN7输入。

ALE：地址锁存信号。

START：转换启动信号，高电平有效。

D7~D0：数据输出线。三态输出，D7是最高位，D0是最低位。 OE：输出允许信号，高电平有效。 CLK：时钟信号，最高频率为 640KHZ。 EOC：转换结束状态信号。上升沿后高电平有效。 VCC：+5V电源。 VREF：参考电压。

利用它可直接输入8个单端的模拟信号分时进行A/D转换，在多点巡回检测和过程控制、运动控制中应用十分广泛。本次设计配置0809芯片作为数据采集通道。连接如图

图四 数据采集通道原理图

3.3串行口的选择

该串行口选用了标准RS-232C接口，它是电平与TTL电平转换驱动电路。常用的芯片是MAX232，MAX232的优点是：

（1）一片芯片可以完成发送转换和接收转换的双重功能。 （2）单一电源+5V供电

（3）它的电路设计与连接比较简单而且功能齐全。 电路图如下

图五 串行口原理图

3.4 并行I/O芯片及显示模块

8155芯片内包含有256字节RAM，2个8位、1个6位的可编程并行I/O口，和1个14位定时器/计数器。由于8155既具有RAM又具有I/O口，因而是单片机系统中最常用的外围接口芯片之一。

LED数码显示管是一种由LED发光二极管组合显示字符的显示器件。它使用了8个LED显示管，其中7个用于显示字符，1个用来显示小数点，故通常称之为八段发光二极管数码显示器。对LED数码显示器的控制可以采用按时间向它提供具有一定驱动能力的位选和段选信号。

原理图如下

图六 并行I/O芯片及显示模块

3.5 温度传感器模块

题目要求，采集温度范围为-20℃-70℃。经过比较我们选择PT100作为温度传感器，pt100是铂热电阻，它的阻值跟温度的变化成正比，铂电阻的特点是精度高，稳定性好，性能可靠。铂在氧化性气氛中，甚至在高温下的物理、化学性质都非常稳定。因此铂被公认为是目前制造热电阻的最好材料。铂电阻主要作为标准电阻温度计使用，也常被用在工业测量中。

PT100的阻值与温度变化关系为：当PT100温度为0℃时它的阻值为100欧姆，在100℃时它的阻值约为138.5欧姆。它的工业原理：当PT100在0摄氏度的时候他的阻值为100欧姆，它的阻值会随着温度上升而成匀速增长的。

图七 PT100桥式电路图

根据电桥的运算关系得出桥式电路输出压差为

U=RPT?(RPT?R1)?R3(R3?R9下)??5V————①

查PT100分度表得出，-20℃-70℃对应的电阻为92.16Ω-127.08Ω，为了提高采集的精度,我们把-20℃-70℃对应的电压变化利用惠斯通电桥和运放,变换到MCS-51可以最大程度识别和测量的范围,所以当-20℃的时候,对应输出电压为0V。

R9?R3??R1?RPT? 因此，

RPT?R3—————,②

把R3=510Ω,R1=200Ω,RPT=92.16Ω,带入上式得出R9=1106.8Ω；所以应该调节滑动变阻器R9=1106.8Ω接入电路。

当测量温度为70℃时，对应的RPT=127.08Ω，R3=510Ω,R1=200Ω,R9=1106.8