目 录
1 前言 ................................................................ １
1.1课题背景 ........................................................ １ 1.2温度检测的意义与技术发展 ........................................ １
2总体设计概况与系统分析 ............................................ ２ 3 硬件电路设计和各模块电路分析 .................................... ３
3.1 AT89S52单片机模块设计和单片机控制模块电路 ...................... ３ 3.2铂电阻模块设计和信号调理分析 .................................... ６ 3.3 1602显示模块分析设计 ........................................... ８ 3.4 A/D转换模块设计和A/D转换电路设计 ............................ １０ 3.5电源模块电路的设计 ............................................ １２ 3.6信号放大电路的设计 ............................................ １３
4 程序设计与分析 ................................................... １４
4.1系统软件流程分析 .............................................. １４ 4.2温度信号的处理 ................................................ １５ 4.3显示程序设计与分析 ............................................ １６
5设计的总体调试 ................................................... １８
5.1硬件的调试 .................................................... １８ 5.2软件的调试 .................................................... １９ 5.3软件和硬件的整体调试 .......................................... １９
6 结束语 ............................................................ ２１ 参考文献 ............................................................ ２２ 致 谢 .............................................................. ２３
基于单片机的电子温度计设计
1 前言
1.1课题背景
温度是工业生产中主要的被控参数之一，与之相关的各种温度测量系统广泛应用于各个领域。温度控制是工业生产过程中经常遇到的过程控制，有些工艺生产过程对温度的控制效果直接影响着产品的质量。例如在冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、农业生产、机械制造和食品加工等诸多领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测，来达到有效的测量、控制和调节作用。此外，在日常生活中一些场所常常要显示出实时室温来指导人们的生活。
每个场合所需的测量要求不一样，这就致使温度测量成了一个成为一个非常有研究意义的课题。提道温度测量温度的工具，首先想到的是温度计。传统温度计的使用至今已经有几百年的历史，但是传统温度计已经满足不了现代生产生活的测量要求。随着科学技术的发展，通过电子信息技术的发展应用，一些新型温度计逐步在各种场合得到应用，本次设计的基于单片机的电子温度计就是新型温度计的一类。它能适应传统温度计所不能适应的特种场合，如高温、高压、高速等场合。基于单片机的电子温度计在不久的未来会有着广泛的用途。因而设计一种较为理想的电子温度计是非常有价值的。 1.2温度检测的意义与技术发展
本文阐述了基于实用、广泛和典型的原则而设计的本测温系统。它采用接触式测温法，利用现在应用广泛的PT100热电阻温度传感器。通过结合传感器技术与单片机技术的理论与实践相结合设计了本测温系统。本设计系统包括温度传感器，信号放大电路，A/D转换模块，时钟模块，数据处理与控制模块，温度、时间显示模块六个部分。
温度是一个非常重要的物理量，因为他直接影响燃烧、化学反应、发酵、煅烧、蒸馏、浓度、挤压成型、结晶以及空气流动等物理和化学过程。温度控制失误可能引起生产安全、产品质量、产品产量等一系列问题。因此对温度的检测的意义就越来越大。使用自动温度控制系统可以对生产环境的温度进行自动控制，保证生产的自动化、智能化能够顺利安全的进行，从而提高企业的生产效率。
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基于单片机的电子温度计设计
2 总体设计概况与系统分析
采用单片机进行温度测量，具有电路简单；精度高、控制效果好等优点，对提高生产率、促进科技发展等方面具有重要的现实意义随着单片机技术的迅速兴起与蓬勃发展，其稳定、安全、高效、经济等优点十分突出，所以其应用也十分广泛。
本设计是运用AT89S52单片机作为主控制单元及数据处理单元，是51单片机在系统检测方面的应用。AT89S52单片机具有体积小，成本低，功能强，功耗低的特点，它已广泛地应用在产品智能化和工业自动化上。设计系统属于单片机应用系统，因此确定单片机控制系统总体方案，是进行系统设计最重要、最关键的一步。总体方案的好坏，直接影响整个控制系统的性能及实施细则。总体方案的设计主要是根据被控对象的任务及工艺要求而确定的。
本测温系统应用测温元件PT100和调理电路将温度传感器检测环境温度信号，然后将温度信息转换为相应的电压信号，信号经过放大、A/D转换，将载有温度信息的电压信号转换成单片机可以处理的数字信号并输入到单片机中通过单片机程序的数学计算，计算出温度信息，并显示。
此外，设计还添加增加了实时时钟电路，实时时钟信号输入到单片机中，通过单片机处理后输入到显示模块。系统最后通过显示模块可以直观的显示当前时间，温度，方便读取信息。本系统工作框图如下：
测温元件与测温电路 按键电路 单片机信号分析处理
液晶显示模块 信号放大电路 A/D转换 DS1302实时时钟 蜂鸣器 图 2-1系统工作框图
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基于单片机的电子温度计设计
3 硬件电路设计和各模块电路分析
本设计用到的核心器件有铂电阻温度传感器、1602字符型液晶显示模块、A/D转换器、AT89S52单片机。这些元器件是整个设计的基础，依靠这些元器件，并通过电路将它们有效的连接在一起，才能实现设计所有功能。 3.1 AT89S52单片机模块设计和单片机控制模块电路
单片机控制模块是本系统的核心和基础，起到控制各个器件协同工作数据信号处理的作用，依靠单片机才能实现设计的各项功能。考虑本系统设计简单，数据处理量不大，占用资源少的特点，我们采用了传统的AT89S52单片机为控制核心。
图3-1 AT89S52
3.1.1 AT89S52的功能特点：
? 拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash
? 晶片内部具时钟振荡器（传统最高工作频率可至 12MHz） ? 内部程序存储器（ROM）为 8KB ? 内部数据存储器（RAM）为 256字节 ? 32 个可编程I/O 口线 ? 8 个中断向量源
? 三个 16 位定时器/计数器 ? 三级加密程序存储器 ? 全双工UART串行通道
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基于单片机的电子温度计设计
3.2.2 AT89S52各引脚功能分析：
图3-2 AT89S52引脚图
（1）VCC：
AT89S52电源正端输入，接+5V。 （2）VSS：
电源地端。 （3）XTAL1：
单芯片系统时钟的反相放大器输入端。 （4）XTAL2：
系统时钟的反相放大器输出端， （5）RESET：
AT89S52的重置引脚， （6）EA/Vpp：
存取外部程序代码，低电平动作， EA引脚必须接低电平， （7）ALE/PROG：
地址锁存器启用信号 （8）PSEN：
程序储存启用
（9）PORT0（P0.0～P0.7）：
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