文档介绍：开封大学《单片机原理及应用》课程设计说明书学生姓名: 学号: 学院: 机电工程学院专业: 电子信息工程技术班级: 10 级电子一班题目: 8 点温度巡回检测仪指导教师: 2012 年6月 15日设计要求 1 温度传感器用 AD590 2 显示用 LED 4 位动态显示器( -50 ℃~ +125 ℃) 3 要求画出各部分程序的流程图,并写出程序清单 4 画出原理图一. 根据设计题意,本设计系统方框图如下: ……二. 硬件设计 AD590 AD590 温度传感器是电流型温度传感器,通过对温度的测量可得到所需要的电流值。根据特性分挡,AD590 的后缀以 I,J,K,L,M表示。AD590L ,AD590 M 一般用于精密温度测量电路,它采用金属壳 3脚封装,其中 1脚为电源正端 V+; 2脚为电流输出端 I0;3脚为管壳,一般不用。 1 、流过器件的电流( A?)等于器件所处环境的热力学温度(开尔文)度传感器 1传感器 8 放大电路 A/D转换电路单片机系统 LED显示+5V 电压+5 基准电压 I/V转换电路数,即: KA1TI T??式中: TI ——流过器件( AD590 )的电流,单位 A?。T ——热力学温度,单位 K。 2、AD590 的测温范围-55 ℃~+150 ℃。 3、AD590 的电源电压范围为 4V-30V 。电源电压可在 4V-6V 范围变化,电流 TI 变化 1A?,相当于温度变化 1K。AD590 可以承受 44V 正向电压和 20V 反向电压,因而器件反接也不会损坏。 4、输出电阻为 710M Ω。 5、精度高。AD590 共有 I、J、K、L、M五档,其中 M档精度最高,在-55 ℃~ +150 ℃范围内,非线形误差± ℃。 : LM324 是四运放集成电路。 AD590 的输出电压 I=(273+T)uA(T 为摄氏温度),因此测量的电压 V为(273+T )uA*10K=+10TmV. 为了将电压测量出来又必须输出电流 I不分流, 需使用电压跟随器,其输出电压 V2等于输入电压 V0;使用齐纳二极管作为稳压元件,再利用可变电阻分压,其输出电压 V1需调整至 . 使其差动放大器其输出 Vout 为(100K/10K )*(V2-V1)=T/10 ,如果现在为摄氏 25℃,输出电压为 , 输出电压接 A/D 转换器,那么 A/D 转换输出的数字量就和摄氏温度成线性关系。输出电压 Vout 作为 ADC0809 模数转换的输入, ADC0809 输出的数字量与单片机 P0口相接。采用中断方式读取数据。 3. A/D 转换器的选取 ADC0809 是TI公司生产的 8位逐次逼近式模数转换器,包括一个 8位的逼近型的 ADC 部分,并提供一个 8通道的模拟多路开关和联合寻址逻辑,为模拟通道的设计提供了很大的方便。用它可直接将 8个单端模拟信号输入,分时进行 A/D 转换,在多点巡回监测、过程控制等领域中使用非常广泛, 所以本设计中选用该芯片作为A/D 转换电路的核心。 ADC0809 八位逐次逼近式 A/D 转换器是一种单片 CMOS 器件,包括 8 位模拟转换器、 8通道转换开关和与微处理器兼容的控制逻辑。对于该八路通道输入信号,八位 A/D 转换器,其精度为 % 2 ??输入为 0~5V 时,分辨率为 1 1 2 2 Fs NVv ? ?? ?其中: Fsv —A/D 转换器的满量程值 N —ADC 的二进制位数量化误差为 ( 1) 2 ( 1) 2 2 2 Fs N Q V v ? ??? ? ?? 4. ADC0809 与 51 单片机的接口由于 ADC0809 无片内时钟, 时钟信号有 51单片机的 ALE 信号经 D触发器二分频后获得。此外,由于 ADC0809 内部设有地址锁存器,所以通道地址由 P0 口的低 3 位直接与 ADC0809 的ABC 相连。通道基本地址为 0000H~0007H 。其对应关系如下表所示: 由于 ADC0809 无片内时钟,时钟信号时可由单片机的 ALE 信号经 D 触发器二分频后获得。 ALE 引脚得脉冲频率是 8051 时钟频率的 1/6. 该题目中单片机时钟频率采用 6MHz ,则ALE 输出的频率是 1MHz ,二分频后为 500Hz ,符合 ADC080 9 对频率的要求。如表 ADC0809 输入通道地址由于 ADC0809 内部没有地址锁存器,所以通道地址有 P0口的低 3位直接与ADC0809 的A,B,C