目 录
一、绪论 1
二、系统设计 1
（一）设计要求 1
（二）方案选择 1
（二）系统原理框图 1
三、硬件设计 2
（一）单片机最小系统 2
（二）温度采集电路 3
（三）A/D转换电路 4
（四）LED显示电路 5
（五）报警电路 6
（六）电源电路 6
（七）系统原理图 7
四、软件设计 8
（一）主程序流程图 8
（二）A/D转换程序流程图 8
（三）定时中断程序流程图 9
总结 11
致谢 12
参考文献 13
附录 14
一、绪论
温度也是一种人们在平常生活工作中常见的基本的参数。人们通常需要在生产过程中利用单片机进行温度检测、数字显示、数据存储和实时控制，这对提高生产效率，产品质量，节约能源等都有重要的作用，所以说温度又是一个与人们生活环境，生产活动密切相关的量。在许多情况下，人们需要精确测量温度，以满足各种需求，人们通过对温度进行精确的采集和显示，对其进行检测和控制，使得工业生产、科学研究具有更稳定的长期发展前景，所以温度的采集和显示对社会发展起着重要的作用。
在一定的程度上，多路温度采集系统的发展对改善生产和生活,控制温度,提高生产的质量起到了不可估量的作用。温度采集显示系统外围电路简单，精度高，分辨率高，使用方便，温度测量是现代测试技术的一个重要组成部分,并且在保证产品质量，节约能源和安全生产中温度的测量与显示发挥着不可估量的作用。本次论文设计一种基于单片机的多路温度采集显示系统,采用MCS-51系列的单片机为核心，通过 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: *351916072* 
单片机温度采集与显示，从而实现对温度的控制，本次设计的多通道温度采集显示系统具有设计结构简单，廉价，测量范围宽等特点。
二、系统设计
（一）设计要求
1、具有能够测温且范围在-50℃到100℃之间，精度为±1℃的功能；
2、具有温度超出测量限定值时能够示警的功能。
（二）方案选择
方案一：
采用以单片机AT89S52为核心，DS18B20为传感器等器件组成多路温度采集显示系统。DS18B20传感器使用非常方便，可直接与单片机接口，省去了一般传感器的转换环节，本系统需要进行多路温度的采集，这时就需要多个DS18B20传感器，也会使得成本增加，同时对DS18B20传感器的工作原理及编程不熟悉，实施起来也会增加难度。
方案二：
采用以AT89C51为核心，AD590为传感器，数码管LED，转换器ADC0809等器件组成多路温度采集显示系统。C51系列的单片机，有着比较准确的运算精度和一定的稳定性。虽然需要用到A/D转换器，但方案二比较完善，而且节约资源。故本设计选用方案二。
（三）系统原理方框图
图1为系统原理方框图。如图1所示，本系统主要是由温度传感器AD590，A/D转换器ADC0809 ，单片机AT89C51，LED数码显示管组成的多路温度采集和显示系统的硬件组件设计。
图1系统原理方框图
三、硬件设计
（一）单片机最小系统
AT89C51最小系统介绍如图2所示。就51系列单片机来说,最小系统一般应该包括:晶振电路、复位电路、单片机。
图2 51单片机的最小系统电路图
AT89C51是一种低功耗，高性能的带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的CMOS8位微处理器，AT89C51的可擦除只读存储器能够反复擦除100次。它采用的是Atmel公司的高密度非易失存性储器制造技术，与行业标准的MCS-51指令集和输出管脚能够完全兼容，也同样适于常规编程器，由于可以将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单一芯片中，使得Atmel公司的AT89C51成为一种高效的微控制器。
AT89C51能够与MCS-51 兼容，是4K字节可编程闪烁存储器，它的寿命为1000写/擦循环，其数据保留时间为10年，具有5个中断源，片内振荡器， 32可编程I/O线，两个16位定时器/计数器和时钟电路，并且可以编程串行通道等。AT89C51的引脚图如图3所示。
图3 AT89C51引脚图
表1为AT89C51管脚功能。
表1 AT89C51管脚功能
VCC 供电电压
GND 接地
P0，P1，P2，P3口 内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，其缓冲器能接收输出4个TTL门电流
RST 复位输入
ALE/PROG 地址锁存允许信号输出/编程脉冲输入引脚
PSEN 读外部程序存储器的选通信号输出引脚
/EA/VPP 程序存储器空间选择控制位/编程电压输入引脚
XTAL1 反向振荡放大器的输入和内部时钟工作电路的输入
XTAL2 来自反向振荡器的输出
（二）温度采集电路
AD590为半导体集成温度传感器，其电路设计简单，价格适中，线性度高，反应快，测温范围为-50℃～+150℃，其精确度为 ，非常适合用来测量。所以本设计采用AD590为温度传感器。图4为AD590引脚图和电路符号。温度采集电路如图5所示，AD590为电流输出元件，它的电流随着温度的升高而增加。在设计测温电路中，应先将电流转换成电压，其中运算放大器UIA的作用为增加信号的输入阻抗，UIB把绝对温标转换成摄氏温标，UIC起输出作用。
图4 AD590引脚图和电路符号
图5 温度采集电路
（四）A/D转换电路
ADC0809是CMOS单片型逐次逼近式A/D转换器，它由8路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、8位开关树型A/D转换器、逐次逼近寄存器、逻辑控制和定时电路组成。ADC0809芯片有28条引脚，采用双列直插式封装，如图6所示。
部分引脚的介绍如下：
IN0～IN7：8路模拟量输入端 （2-1～2-8：8位数字量输出端）
ADD（A，B，C）：三位地址输入线，可用来选择8路模拟输入中的一路。
ALE：地址锁存允许信号，输入端，高电平有效。
START： A/D转换启动脉冲输入端，输入一个正脉冲让其启动。
OE：数据输出允许信号，输入端和高电平有效。
CLK：时钟脉冲输入端。时钟频率小于640KHz。
R EF（+）、REF（-）：基准电压。
GND：地。
图6 ADC0809引脚图
ADC0809工作过程如下：先输入3位地址，使得ALE=1，将地址存入地址锁存器中。通过这个地址解码门8路模拟比较器的输入之一，沿着逐次逼近寄存器复位启动，下降沿开始后的A/D转换,转换端输出信号变低,指示正在进行转换，直到完成A/D转换,转换端是一个高水平,表明A / D转换,结果数据存入门闩,信号可以作为一个中断，当OE输入高输出三个门闩打开,转换的结果数字输出到数据总线上。ADC0809转换时间是128s，相当于6MHZ的 MCS51单片机64机器周期，可以设计的基础上延迟子程序、A / D转换调用子程序开始后，延迟时间，转换必须已经完成,然后可以进行数据传输。

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