机电课程设计-------温度巡回检测仪
温度巡回检测仪
机电课程设计
1
机电课程设计-------温度巡回检测仪
目录
一． 设计背景-----------------------------------------------------------2 二．设计思路及方案选定--------------------------------------------------2
2.1设计要求--------------------------------------------------------2 2.2设计方案--------------------------------------------------------3 三．硬件的选择与设计-----------------------------------------------------5
3.1 CPU-------------------------------------------------------------5 3.2 检测模块--------------------------------------------------------5 3.3 显示模块--------------------------------------------------------8 3.4 键盘输入模块----------------------------------------------------10 3.5 时钟模块--------------------------------------------------------11 四．软件设计-------------------------------------------------------------12
4.1主程序---------------------------------------------------------12 4.2时钟显示-------------------------------------------------------14 4.3 键码检测-------------------------------------------------------19 4.4温度采集-------------------------------------------------------25 4.5 温度数值的转化-------------------------------------------------27 4.5 温度的显示-----------------------------------------------------27
五．设计小结---------------------------------------------------------------22 六．参考文献---------------------------------------------------------------22 七． 附录（总程序）--------------------------------------------------------23
温度巡回检测仪 2 机电课程设计-------温度巡回检测仪
一．设计背景
温度的检测在很多方面都有非常广泛的应用，小到日常生活中的一些应用，比如挂式温度显示仪等，大到大型工程应用，比如在汽车的很多系统中便有温度检测设备，用以实时的监视各个功能模块的运行状况。
温度巡回检测仪 一种输入温度，直流电压等模拟信号，在规定的时间间隔进行数据记录的巡回检测记录仪。温度巡回检测仪分成一体式和分离式二种，其中一体式有30点、20点、15点三种测定点数；分离式有主体和端子箱组成，主体箱装有把手可携带，也可用于嵌装。最大测量点数可达到210点，共有5个种类。广泛应用于工业炉温度分布、电子产品特性试验、气象观察、发动机测试、公害测定管理、原子能材料试验、全自动校正装置、测量研究和试验等。
温度检测是现代检测技术的重要组成部分，在保证产品质量、节约能源和安全生产等方面起着关键的作用。由单片集成电路构成的温度传感器的种类越来越多，测量的精度越来越高，响应时间越来越短，因其使用方便、无需变换电路等特点已经得到了广泛的应用。随着社会的发展、科技的进步以及人们生活水平的逐步提高，各种方便于生产的自动控制系统开始进入了人们的生活，以单片机为核心的温度采集系统就是其中之一。它实用性强，功能齐全，技术先进，使人们相信这是科技进步的成果。温度是工业控制中主要的被控参数之一，特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中，具有举足重轻的作用。 温度采集系统的开发在很大意义上提高了生产生活的需要，方便了生产中对温度的控制，有效的提高了生产质量。外围电路比较简单杂，测量精度较高，分辨力高，使用方便。温度检测是现代检测技术的重要组成部分，在保证产品质量、节约能源和安全生产等方面起着关键的作用。本次设计正是为了完成温度巡回采集而设计的，而且采用了温度传感器LM35，可以说与人们的日常生活是息息相关的，具有很大的现实意义。
二．设计思路及方案选定
2.1设计要求
本设计要求学生设计一个以8031单片机为核心的8路温度的温度巡回检测仪，并用AEDK51T仿真器调试、开发该系统的硬件和软件。 温度巡回检测仪的具体设计要求如下：
* 系统开机未按任何键时，LED显示实时时钟（时、分、秒）； * 系统能与各种热电阻、热电偶相配用；
* 8点温度通道，可由用户根据需要选择其中的几个通道进行检测； *
要求每点温度采样8次，经算术平均滤波后，送到LED显示，温度显示格式为： 通道号 温度值。 2.2总体设计方案： 设计思路如下：
(1)单片机通过键盘和数码管选择工作模式，即时间或某一路温度信号
温度巡回检测仪 3 机电课程设计-------温度巡回检测仪
(2)由传感器采集温度的模拟信号 (3)经过AD转换后进入单片机进行运算 (4)显示在数码管上
(5)显示时间则需要一个时钟芯片
总体来说需要四大模块：测量模块、显示模块、键盘模块、时钟模块 整体硬件结构如下：
EPROM 8031 时钟 芯片 A/D 放 大 电 路 显示模块 检测模块 键盘控制模块 CPU 时钟模块 ROM 温度传感器 键盘 数码管 总电路图见下图：
温度巡回检测仪 4 机电课程设计-------温度巡回检测仪
三．硬件功能与设计
3.1 CPU
根据要求选用MCS-8031单片机，由于没有内置ROM，内部RAM存储量也较小，所以添加一块片外ROM EPROM2732(12位，4K)，以及一块片外RAM6264（13位，8K），通过74LS373锁存器和单片机连接 接线图如下：
3.2检测模块 （1）温度传感器
本设计中采用的温度传感器是LM35，它具有很高的工作精度和较宽的线性工作范围，它的输出电压与摄氏温度成比例。LM35无需外部校准，可以提供±0.25℃的常用室温精度。 该传感器在25℃时，输出电压为0.25V，随着室温的升高，输出电压与温度成线性关系，因此可以根据得到的电压值计算出温度。
温度巡回检测仪 5