多路温度采集和显示系统设计与实现

目 录

第一章 多路温度采集显示系统的设计要求与设计方案 ......................... 3

1.1系统设计任务与要求 ............................................................................................................ 13 1.2系统总体方案的设计 .............................................................................................................. 3 第二章 主控模块的设计 .................................................. 6

2.1 8051单片机的特点及引脚 .................................................................................................. 6 2.2 8051芯片的引脚 .................................................................................................................... 6 2.3 8051单片机的扩展及系统电路 ......................................................................................... 8 第三章 信号输入通道与信号采样模块的设计 ................................ 11

3.1 A/D芯片的选用及说明 ........................................................................................................ 11 3.2信号采样模块的电路设计 .................................................................................................. 15 第四章 显示系统、报警系统及键盘控制 .................................... 20

4.1显示系统的设计 ..................................................................................................................... 20 4.2报警系统的设计 ..................................................................................................................... 23 4.3 键盘控制的设计.................................................................................................................... 25 第五章 系统的电源设计 .................................................. 26

5.1电源系统的组成 ..................................................................................................................... 26 5.2电源设计原理 ......................................................................................................................... 26 5.3电路 ........................................................................................................................................... 27 第六章 系统软件设计 .................................................... 28

6.1 主控模块的程序设计 .......................................................................................................... 28 6.2 LED显示程序设计 ................................................................................................................ 32 6.3 报警系统的程序设计 .......................................................................................................... 33 结 论 .................................................................. 36 致 谢 .................................................................. 37 参考文献 ............................................................... 39 附录1：程序清单.........................................................39

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摘 要

基于51单片机的车用数字温度仪表设计与实现 众所周知，车辆仪表作为驾驶员与汽车进行信息交流的重要接口和平台，是车辆安全行驶的重要保证。随着电子技术的广泛应用，传统汽车仪表逐渐被微处理器为核心的电子控制数字仪表取代已成为必然趋势。然而，目前国内车辆仪表数字化水平还不高，绝大部分仪表还是模拟式的，而大多数模拟仪表表头的体积较大、数量多，使得显示系统拥挤不堪，影响美观；另外一些模拟仪表故障率高，增加了用户的经济负担，减小了车辆行使的安全系数。 为克服这些缺点，文中提出用51单片机、模/数转换器件ADC0809及霍尔开关及数字式温度传感器DS18B20等对其进行技术改进，设计并实现了新型全数字仪表系统，该仪表系统有显示直观准确、灵敏度高、使用寿命长、灵巧美观、成本低等优点。 本文设计是以MCS-51单片机系统为基础的，通过热电阻变送器对热电阻随温度的变化而得到的模拟信号进行采集，连接多路模拟开关实现多路模拟信号的采集，并通过A/D转换器对模拟信号进行数模转换，把转换得到的数字信号按照顺序分别送入单片机或把指定的那路信号送入单片机，通过单片机进行控制操作，通过对单片机的数据存储器的扩展和程序存储器的扩展来提高片内存储器.数据存储器的容量，以便于在单片机的应用中满足单片机在定时器、中断、串行口等方面的要求；本设计是通过LED来实现单片机的现实系统的，通过单片机对多路模拟开关的控制进行多选一，把其中一路的信号经过A/D转换器的转换，在通过单片机把采集到的信号送到LED电路当中进行显示，此设计中LED显示使用的串行接口来显示的，它是通过人的视觉斩留特性，只观赏感觉是连续点亮的；本文通过单片机报警系统来实现热电阻传感器随测量的温度范围200~700摄氏度，若超出这个温度范围则报警。以单片机为核心完成温度巡测、数据处理.显示及上下限报警功能。

关键字：A/D转换器，DBW热电阻变送器，单片机，LED，报警器

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ABSTRACT

It is based on MCS-51 one-chip computer system for this text not to design, is it gather to go on through thermal resistance changer to analog signal that thermal resistance receive with change of temperature, join many way analog switch realize many way collection of analog signal , is it count through A/D converter to analog signal mould change to go on,

Send digital signal received to change according to order into one-chip computer or designated those distance signal send into the one-chip computer separately, carry on control operation through one-chip computer , is it improve scenes of memory storing device to come through data expansion and expansion , procedure of memory of memory in one-chip computer. Capacity of the data memory ,So that the demand in meeting the one-chip computer in the timer , cuts off , the serial mouth in the application of the one-chip computer etc.; Is it is it realize realistic system of one-chip computer to come through LED , is it select for one more through one-chip computer control on analog switch of many ways to go on to design originally, undergo conversion , A/D of converter among them one No. of signals , send through one-chip computer signal got to gather LED show among the circuit, design this LED serial interface used to show is it show to come, it to cut characteristic of staying through vision of people, only view and admire and feel and light in succession ; This text realizes 200~700 degrees Centigrade of temperature ranges that the thermal resistance sensor measure at the same time through the warning system of the one-chip computer, if beyond the scope of this temperature to report to the police. Regard one-chip computer as the core and finish temperature and patrol examining , data processing . Show and the warning function of upper and lower limits.

KEY WORDS: A/D converter, DBW thermal resistance changer , an one-chip computer, LED, an

alarm

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前 言

单片机以其体积小、功能齐全、价格低廉、可靠性高等待点，在各个领域获得了广泛的应用，特别在工业控制、智能化仪器仪表、产品自动化、分布式控制系统中部已取得了可喜的成果。单片机已经成为衡量工业发展水平的标志之一，是产品更新换代、发展新技术、改造老产品的主要手段。目前，在众多的单片机产品中，MCS—5l系列、PIC系列及MCS—96系列单片机是我国单片机应用的主流机种。

大家知道，在单片机系统设计中，程序设计是非常重要的一环，它的质量直接影响到整个系统的性能。用汇编语言进行程序设计的过程和用高级语言设计程序有相似之处，其设计过程大致可以分为以下几个步骤：

1．明确课题对程序功能、运算精度、执行速度等方面的要求及硬件条件。 2．把复杂问题分解为若干个模块，确定各模块的处理方法，画出程序流程图。如果各模块仍较为复杂，还应分别画出分模块流程图和总的流程图。

3．正确分配存储器资源，如各程序段的存放地址、数据区地址、工作单元分配等。

4．根据流程图精心组合合适的指令和编制源程序。

数据采集是单片机的一个重要应用，同时它也是单片机和传感器的重要接口。在实际应用中，单片机的数据采集信号类型有以下几种：一种是模拟的电压信号和电流信号，另一种就是数字信号，例如PWM信号和串行通信信号。一般的单片机就是通过A/D转换实现对外部电压信号的采集，利用电流/电压转换芯片和A/D转换实现对电流信号的检测，通过脉冲计数和串行通信处理数字信号。

温度是工业生产过程中最普遍.最重要的操作参数之一。温度检测和温度控制都直接与安全生产、产品质量.、生产效率、节约能源等重大技术经济指标相联系。

单片机以其体积小、性能价格比高、指令丰富、提供多种外围接口部件、控制灵活等优点，广泛应用于各种家电产品自动化仪表、工业控制系统和过程控制系统中，在温度控制领域和温度检测的应用也十分广泛。

温度采集即温度检测通过温度检测元件随温度的变化而进行数据采集的，按检测元件份温度传感器：1、热电阻温度传感器；2、热电偶传感器；3、热敏电阻传感器。本文采用的是热电阻传感器。

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单片机的显示系统和单片机的输入部分是单片机的外围电路，同时它是人机交流的重要的接口。在实际应用中，单片机系统都会有输入和显示部分。其中输入主要是按键、键盘等提供给使用者进行状态和参数输入的器件。该器件将通过按键或者键盘将操作状态和参数变成单片机能够识别的电信号输入到单片机；另一方面，单片机通过输出设备，例如数码管、液晶和微型打印机等。

本文是基于单片机的多路温度采集和显示系统，即单片机控制的温度采集及其显示，温度传感器采用电阻元件热电阻随温度的变化而采集到的信号，用LED显示其结果：有铂热电阻温度计Pt100感受的温度，经测温电桥变成电信号，再经放大器放大及非线性补偿器，把非线形电信号转变成线性电信号，它和多路选择电信号，同时进入选择开关，再经过A/D转换器可分别在数码显示器显示测量温度或设定温度值。

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第一章 多路温度采集显示系统的设计要求与设计方案 1.1系统设计任务与要求

本设计要求利用单片机对8路热电阻温度信号进行采集和显示。熟悉单片机在温度巡回检测仪表中的应用。掌握单片机系统的设计方法。

本设计要求采用逐渐逼近式A/D转换器来进行对信号的采集转换，并通过LED来实现温度采集的显示，设计是通过8个热电阻来进行温度采集的，要求温度范围在200~700摄氏度。要求能够实现巡回显示和指定显示，通过完成本次设计来加深对单片机系统的掌握和了解。

1．2

1.2系统总体方案的设计

单片机应用系统的一般过程如图1-1所示。

开始明确任务 划分功能模块确定输入输出选单片机型号划分软硬件功能硬件设计软件设计仿真调试安装统调交付使用产品化 图1-1 单片机应用系统设计的一般过程

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1. 确定总体设计方案

根据应用系统的目标、任务，确定总体方案。 （1） 明确应用系统的目标、任务

系统外围设备：单片机的ROM、RAM的扩展，ADC0809的数模转换，键盘的指定显示，LED的串行显示，报警系统。 （2） 确定参数与数字信号的转换和方法

单片机只能接收、处理、输出数字信号，所以必须进行信号转换，本设计是经过数模转换后驱动的。 （3） 机型选择

根据应用系统的复杂程度来选择4位、8位还是16位机，根据场合、精度要求等确定使用那种类型，选择机型一般为市场流行的，也考虑经济因素。本设计机型选用的是MCS-51单片机及其数据存储器和程序存储器的扩展 。 （4） 划分硬件和软件的功能

本设计中，热电阻的温度采集和热电阻变送器输出的电压信号1~5v是直接用电路实现的，键盘的指定显示、LED的显示、报警系统、主控模块系统既需要硬件电路，也需要软件来实现。 2. 硬件设计

硬件设计的具体步骤：输入数据、输出数据的传送方式为中断方式，查询方式。 本系统的主要电路是小规模的扩展系统

资源分配：输入信号使用的是ADC0809的输入端口，单片机使用的是P0并行口；输出信号用的是P1口。

3. 软件设计

软件设计程序坟主控制模块、显示模块、报警模块等，其程序见各章。 4. 仿真调试

一个应用系统并非一次就可以正确无误的设计出来，尤其是涉及的程序，必须经过多次调试才能保证却砸无误地工作。先安装部分硬件，在专用的仿真器或开发试验台上进行调试。

5. 安装统调

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在线仿真调试确认软、硬件设计无误，达到要求后，就可以进行安转统调，包括固化程序、电路板制作、元件线路焊接、安装、整机统调。所谓统调就是对整个系统地个元件的参数进行统一调整。 6. 投入使用和产品化

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第二章 主控模块的设计

2.1 8051单片机的特点及引脚

要学习单片机，首先要对它的部件组成有一个整体概念。美国的Intel公司人1980年推出了MCs—53系列(以F简称8051单片机)高档8位单片机。805l系列单片机的基本产品有805l、8031、8751、51。8051单片机的片内程序存储器是掩膜型的，8031单片机无片内程序行储器，875l单片机的片内程序存储器是EPROM型的，51单片机片内程序存储器是FLASH型的。805l系列单片机是HMos工艺的，其硬件结构如下。

1. 8位CPU

8051系列单片机都是8位机，数据线是8位的。 2. 输入/输出线

8051单片机的I/O线有32根，即4个并行接口，P0、P1、P2、P3其中一个有两个I/O线构成的全双工的串行口。

3. 存储器

805l系列单片机都有128kB或者256kB片内RAM，4Kb或者8kB片内ROM。外部存储器可以寻址ROM空间为kB，RAM空间为kB。

4．定时/计数器

8051系列单片机具有两个16位的定时/计数器，可以通过编程实现4种工作模式。 5. 中断源

8051单片机有5个中断源，分为两个优先级，每个中断源的优先级是可以编程的。 6．布尔处理器

805l系列单片机的布尔处理器是一个完整的一位微控制器。8051单片机的8位机硬件资源和一位机的硬件资源是复合在一起的。 2.2 8051芯片的引脚

8051系列单片机有40引脚双列直插封装的， 也有44引脚PLcc方形封装工艺的。 在8051系列单片机的40个引脚中，2个引脚是芯片主电源的引脚，2个引脚是外

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接晶振的引脚，4个引脚是控制用引脚，剩下32个引脚是32条输入／输出线的引脚。

1. 芯片主电源引脚

第40引脚是Vcc引脚，接电源的+5v电压．为弹片机芯片提供电能。 第20引脚是Vss引脚，接地。 2. 晶振引脚

第19引脚是晶振引脚XTAL1，它接单片机内部一个反相放大器的输入瑞*该放大器构成片内振荡器。第18引脚是晶振引脚XTAL2，它按单片机内部反相放大器的输出端。当采用外部振荡器时，XTAL1引脚接地，XTAL2引脚接外部振荡器信号。

3. 控制引脚

控制引脚共有4个，分别是RST／VPD、ALE／PR0G、PSEN、EA／Vpp。 复位引脚RST／VPD是第9脚，需要外接复位电路，在此引脚上出现两个机器周期的高电平就会使单片机复位。一般来说复位电路是在此引脚和Vss引脚之间加一个10k 欧姆的电阻，在和Vcc引脚之间加—个10pF的电容。

复位引脚还有数据掉电保护作用，该引脚需接备用电源，芯片电源Vcc掉电并下降到规定购电压后，该引脚就向内部RAM提供备用电源。

地址锁存使能引脚ALE／PR0G是第30引脚，当访问外部器件时，ALE输出用于锁存地址的低位字节。对于8751单片机，该引脚在编程时被用于编程脉冲的输入端。

PSEN是第29引脚，该引脚的输出是外部程序存储器的选通信号，输出低电平有效。

EA／Vpp引脚是第31引脚，该引脚主要是用于区分片内外程序存储器。EA／Vpp为高平时，访问的是片内程序存储器，如果地址范围超出了片内程序存储器，则自动转到片外程序存储器。EA／Vpp为低电平时，则访问的是片外程序存储器。

4.输入/输出引脚

P0口是第32引脚到第39引脚。P0口是8位三态I/O口，一般复用作地址数据线，即数据线与地址线的低8位复用。P1口是第1引脚到第8引脚。P1口是8位准双向口，其输出没有高阻态，输入不能锁存。对于8052，P1.0引脚还是T2定时器／计数器的输入，P1.1是T2的外部控制端，P2口是第21引脚到第28引脚o P2口也是8位准双向口。一般用作地址线的高8位。P3口是第10引脚到第17引脚。P3口也是8位难双向口。可以用作普通I/O口，也可以夏用如下功能：

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● P3.0作串行通信输入口RxD； ● P3.1作串行通气输出口TxD； ● P3.2作外剖中断0输入； ● P3.3作外部中断1输入； ● P3.4作定时器o外部输入； ● P3.5作定时器1外部输入； ● P3.6作外部数据存储器写脉冲： ● P3.7作外部数据存储器读脉冲。

可见，P1口只能做I/O口用，而其余3个口P0、P1、P2即可以做普通的I/O口用可以用作特殊功能。4个接口的负载能力也不一样，P1、P2、P3口能驱动3个LS TTL门，并且不需要外接电阻就能直接驱动Mos电路，而P0口能驱动8个LS TTL门，但驱动MOS电路时若作为地址/数据总线，可以直接驱动，而作为I/O口时需要外接上拉电阻。

2.3 8051单片机的扩展及系统电路

由于单片机的输入/输出引脚有限，一般的，我们采用地址存储器进行单片机系统总线的扩展。常用的单片机地址锁存器芯片有74LS373、8282、74LS273等。图2-1所示为74LS373的引脚以及他们用作地止锁存器的连接方法。

74LS373是 带三态输出的8位锁存器。当三态门为有效低电平，使能端G为有效高电平时，输出跟随输入变化；当G由高变低时，输出端8位信息被锁存，直到G端再次有效为止。

图2-1 74LS373的引脚

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图2-2 27的各个功能引脚

在27中主要有7种功能引脚： Vcc：电源电压,+5v. GND: 地。 A0~A12:地址线。 D0~D7：数据线。

OE：片输出允许，连接单片机的读信号线。 CE：片选信号引脚，由地址线译码器或单线选通。 Vpp：编程写入电压。

图2-3 62的各个功能引脚

62是8k*8的SRAM芯片，在62中主要有6种功能引脚： WE：写允许引脚，低电平有效。 A0~A12：地址线。 D0~D7：数据线。

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OE：片输出允许，低电平有效。 CS1：片选信号引脚，低电平有效。 CS2：片选信号引脚，高电平有效。

8051单片机与ADC0809、27及62的接线电路如图2-4所示。

图2-4 主控制模块电路

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第三章 信号输入通道与信号采样模块的设计

3.1 A/D芯片的选用及说明

A/D转换器从原理上通常分为四类：计数器式A/D转换器、双积分式A/D转换器、逐渐逼近式A/D转换器和并行A/D转换器。

计数式A/D转换器结构简单，但转换速度很慢，所以很少采用。双积分A/D转换器抗干扰能力强，转换精度也很高，但速度不够理想。逐渐逼近式A/D转换器的结构不太复杂，转换速度也很高。并行A/D转换器的转换速度最快，但结构复杂而且造价高。因此，选用逐渐逼近式A/D转换器。 3.1.1逐渐逼近式A/D转换器的工作原理

逐渐逼近式A/D转换器是一种采用对分搜索原理来实现A/D转换的方法，逻辑框图如图3-1所示。

图3-1 逐渐逼近式A/D转换器的逻辑框图

有图可以看出，逐渐逼近式A/D转换器，由N位寄存器、N位D/A转换器、比较器以及控制逻辑部分组成。其工作原理如下:

当启动信号作用后，时钟信号在控制逻辑作用下，首先使寄存器Dn-1=1,N位寄存器的数字量一方面作为输出用，另一方面经D/A转换器转换成模拟量Vc后，送到比较

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器。在比较器中与被转换的模拟量Vx进行比较，控制逻辑根据比较器的输出进行判断。若Vx>=Vc,则保留这一位；若Vx3.1.2 A/D转换器的性能指标

1．转换精度

A/D转换器的转换精度分为绝对精度和相对精度。所谓绝对精度，是指对应于一个给定的数字量A/D转换器的误差，其误差的大小优实际模拟量输入值和理论值之差来度量。实际上，对于同一个数字量，其模拟量输入不是固定值得，而是一个范围。产生已知数字量的模拟输入值，定义为输入范围的中间值。例如，在理论上，5v模拟量输入电压应产生12位数字量的一半，即1000 0000 0000，但实际上从4.997v都能产生数字量1000 0000 0000，则绝对误差为:

(4.997+4.999)/2-5=-0.002=-2mV

绝对误差包括增益误差，零点误差和非线性误差等。绝对误差的测量应该在标准条件下进行。

相对误差是指绝对误差与满刻度值之笔，一般用百分数来表示，对A/D转换器也常用PPM或最低有效值得位数LSB来表示。

1LSB=满刻度值/2N

2. 转换时间

A/D转换器完成一次转换所需要的时间成为转换时间。一般用的8位A/D转换器的转换时间为几十至几百微秒。

3. 分辨率

分辨率是指A/D转换器对微小输入信号变化的敏感程度。分辨率高，转换时对输入量微小变化的反映越灵敏。通常用数字量得位数来表示，如8位、10位、12位等。分辨率为N,表示它可以对满刻度的1/2N的变化量做出反应。即：

分辨率=满刻度值/2N

4. 电源灵敏度

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当电源电压变化时，将使A/D转换器的电源发生变化，这种变化的实际作用相当于A/D转换器的输入量的变化，从而产生误差。

3.1.3 典型的A/D转换芯片ADC0809

ADC0809时带有8位A/D转换器、8路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑的CMOS组件。它是逐次逼近式A/D转换器，可以和微机直接接口。七姐妹芯片是ADC0808，可以互相替换。

1. ADC0809的内部逻辑结构

ADC0809的内部逻辑结构如图3-2所示。

由图3-2可以看出，ADC0809有一个8路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个A/D转换器和一个三态输出锁存器组成。多路开关可选通8个模拟通道，允许8路模拟量分时输入，共用一个A/D转换器进行转换。三态输出锁存器用于锁存A/D转换完的数字量，当OE端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。

2. 引脚结构

ADC0809采用双列直插式封装，共有2引脚。其引脚结构图如图3-3所示。

图3-3ADC0809引脚图

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图 3-2 ADC0809内部逻辑结构

（1）IN0~IN7:模拟量通道

ADC 0809对输入模拟量要求：信号单极性，电压范围是0~5v，若信号太小，必须进行放大；输入的模拟量在转换过程中应该保持不变，如若模拟量变化太快，则需在输入前增加采样保持电路。

（2）地址输入和控制线：4条

ALE 为地址锁存允许输入线,高电平有效。当ALE现为高电平时，地止锁存与译码器将ADDA、ADDB和ADDC三条地址输入线，用于选通IN0~IN7上的一路模拟量输入。通道选择如表3-1所示。

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ADDC00001111ADDB00110011ADDA01010101选择的通道IN0IN1IN2IN3IN4IN5IN6IN7

表3-1被选通道和地址的关系

（3）数字量输出及控制线：11条

START 为转换启动信号。当START上跳沿时，所有内部寄存器清零；下跳沿时，开始进行A/D转换；在转换期间，START应保持低电平。EOC位转换结束信号。当EOC为高电平时，表明转换结束；否则，表明正在进行A/D转换。OE为输出允许信号，用于控制三态输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。OE=1,输出转换得到的数据；OE=0，输出数据线呈高阻状态。D7~D0位数字数出线。

（4）电源线及其他：5条

CLOCK为时钟输入信号线。因ADC0809的内部没有时钟电路，所需时钟信号必须有外界提供，通常使用频率为500KHz的时钟信号。Vcc为+5V电源线。GND为地线。Vref(+)和Vref(-)为参考电压输入，参考电压用来与输入的模拟信号进行比较，作为逐次逼近的基准。其典型去值：Vref(+)=+5v,Vref(-)=0v.

3.2信号采样模块的电路设计

热电式传感器是温度变化转换为电量变化的装置，它利用敏感元件的电磁参数随温度变化而变化的特性来达到测量目的。本设计是用热电阻传感器来进行测量的，热电阻的特点是精度高，适用于测低温。 3.2.1 热电阻的材料及工作原理

虽然大多数金属的电阻值随温度变化而变化，然而并不是所有的金属都能作为测量温度的热电阻。作为测量温度热电阻的金属材料应具有如下特性：电阻温度系数大，电阻率要大，热容量下；在整个测量范围内应具有稳定的物理和化学性质；电阻与温度的关系最好近似于线性，或为平滑的曲线；并要求容易加工，复制性好，价格便宜。

目前应用最广发的热电阻材料试铂和铜并且已做成标准测温热电阻，本设计选用

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的是铂电阻。

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。铂电阻作为标准电阻温度计使用，也常被用在工业测量中。此外，还被广乏地应用于温度的基准、标准的传递。

铂电阻的阻值温度之间的关系，在0~850摄氏度范围内可用下式表示，

Rt=Ro(1+At+Bt2) (3-1)

在-200~0范围内用下式表示，

Rt=Ro[1+At+Bt2+C(t-100)3] (3-2)

式中 Rt------温度为t摄氏度时的铂电阻的阻值； Ro-----温度为0时的铂电阻值； A、B、C-----常数，A=3.940*10-3/摄氏度 B=-5.802*10-7/摄氏度 C=-4.274*10-12/摄氏度

对满足上诉关系的热电阻，其温度系数约为3.9*10-3/摄氏度。

由式（3-1）、式（3-2）可见，电阻值与t及Ro有关，当Ro值不同时，即使在同样的温度下其Rt的值也不同。因此作为测量用热电阻必须规定Ro值。根据国家从1988年开始采用的IEC标准，工业用铂电阻Ro有100和50欧姆两种，并将电阻值Rt与温度t的对应关系列成表格，成为铂电阻分度表，分度号分别为Pt100和Pt50。

铂电阻材料的纯度通常用百度电阻比W(100)来表示，即

W(100)=R100/Ro （3-3）

式中 R100-----水费点时的铂电阻的电阻值； Ro-----水冰点时的铂电阻的电阻值。

目前技术水平已达到W(100)=1.3930，与之相应的铂纯度为99.9995%，工业用铂电阻纯度W(100)=1.387~1.390.

3.2.2 测量电路

测量电路是通过DBW系列的热电阻变送器来实现的。

DBW系列热电阻温度变送器

一.概述

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DBW型热电阻温度变送器是DDZ—Ⅲ系列电动单元组合仪表变送单元之一。它的作用是把测温元件（热电阻）所测得的温度信号转换成4～20mA（或1～5V）直流电流信号，供给记录仪、温度指示仪或调节器以组成检测系统或调节系统，对生产过程实现检测或自动控制。

二.技术参数

1 输入信号：测温电阻所检测的温度变化电阻信号。 2 输出信号：4～20mADC或1～5VDC 3 负载电阻：0～300Ω

4 工作条件：环境温度：0～+50℃ 相对湿度：≤85% 工作振动：频率≤25Hz 全振幅≤0.1㎜

周围空气中不应含有对铬、镍镀层，有色金属及其合金起腐蚀作用的介质。 5、电源电压：24VDC±10% 6、功耗：2W 7、重量：2㎏ 三.型号及规格 名称 热电阻温度变送器 型号 DBW—1210G DBW—1220G DBW—1230G DBW—1240G 测量元件 cu50 cu100 (pt10) pt100 温度区间在 10℃以上的任意温度范围 ±0.5% 测量范围 基本误差 由以上参数选择DBW-1240G型号的热电阻变送器。 功能简介：

DBWM型热电阻温度变送器是DDZ－Ⅲ型DBW热电阻温度变送器的改进型产品。 DBWM型热电阻温度变送器与各种不同型号的热电阻配套使用，将被测温度线性地

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转换成统一的标准信号1～5V DC（或4～20mA DC），输出供给指示。记录仪，摸拟电动调节器，可编程数字调节器，分数控制系统及工业过程控制机使用。 特点：

本仪表采可用三、四线制连接方式，由于在电路设计上采用了高性能的功能模块结构方式，使整机结构紧凑，体积小，重量轻，安装调校简单，维护工作量小。本设计采用三线制连接方式。 接线端子：

图3-3 热电阻变送器接线端子图

由于热电阻变送器提供的是1~5V电压，而ADC0809所需要的是0~5V电压，所以还需要加个减法电路即差值运算放大器来实现1~5V到0~5V的电压转换。

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图3-4是一个集成放大器组成的基本差值运算电路，它的同向输入端和反向输入端都接有输入信号，理想情况下，Ii=0,U-=U+,于是可以列出

I1=I2

（UI1-U-）/R1=(U—Uo)/R2 U+=UI2*R4/(R3+R4)

解得

Uo=UI2*R4/(R3+R4)*（R1+R2）/R1-UI1*R2/R1 (3-4) 当外电路电阻满足平衡对称条件时R1=R3,R2=R4时，式（3-4）可写成

Uo=-R2/R1*(UI1-UI2) (3-5)

图3-4差值运算放大器

式3-5表明输出电压与两个输入电压的差值UId=UI1-UI2成正比，电路实现了差值运算。差值运算防大器也成为差动运算放大器。UId称为差模信号，At=Uo/UId=-R2/R1称为电路的差模放大倍数。当输入电压UI1=UI2时，输出电压Uo=0，把UIc=（UI1+UI2）/2称为共模信号，可见电路对功模信号无放大作用，共模放大倍数为零。

热电阻变送器与差值运算放大器的连接时，6号引脚接地，5号引脚接UI2, UI1接+1V电压。

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第四章 显示系统、报警系统及键盘控制

4.1显示系统的设计

显示系统是单片机控制系统的重要组成部分，主要用于显示各种参数的值，以便使现场工作人员能够及时掌握生产过程。

工业控制系统中常用的显示器件有CRT、LED、LCD等。CRT不仅可以进行字符显示，而且可以进行画面显示，和计算机配合使用，可十分方便地实现生产过程的管理和监视。但由于CRT体积大，价格昂贵，所以只适用于大型微机控制系统。在中小型的控制过程中，为了使工作人员能够在现场直接看到生产情况和报警信号，经常选用LED和LCD作为显示器件。LED和LCD都具有体积小，功耗低，响应速度快，易于匹配，可靠性高和寿命高等优点。LCD是一种功耗极低的显示元件，在仪表和低功耗应用系统中的使用较多，而LED成本低廉，培植灵活，多用于单片机控制系统中，所以选用LED显示。

4.1.1 LED显示器件的工作原理

LED是一种电流发光器件．它既可以工作在恒定电流状态，又可以工作在脉冲电流状态。在平均电流相同的情况下，脉冲工作状态可产生比直流工作状态较强的亮度，一般每秒钟可导通100—500次，每次为几个毫秒：LED有单个发光二极管、七段(或八段)LED显示器和LED点阵显示器等类型。发光颜色有红、绿、黄等。LLD显示器每段正常发光需直流电流10~20mA，发光二极管发光时．其正向导通压降为1.7v左右。

七段LED显示器是由7个LED按—定的图形排列组成，如图4-1(a)所示，七段LED显示器的各个二极管分别称为a、b、c、d、e、f、g段，有些七段显示器增加一个dp段表示小数点，也称为八段LED显示器。

七段LED显示器有两种结构：共阴极七段LED显示器和共阳极七段LED显示器，如图4-1(b)、(c)所示。所有二极管的阴极接在一起的称为共阴极七段LED显示器；所有二极管的阳极接在一起的称为共阳极七段LLD显示器。共阳极七段LED显示器工作

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时，二极管的公共阳极接向电平“1”．各段的阴极接与共阳七段码相对应的电平。共阴极七段LED显示器工作时，其公共极接到低电平，各段的阳级接与共阴七段码相对应的电平。在实际应用中，除公共极外，其他各极应串接一个电阻后再接到相应电平。电阻的作用是流过LED中的电流以

（a） (b) (c)

图4-1七段LED显示器的结构原理

（a）典型的七段LED器件（b）共阳极LED显示器（c）共阴极LED显示器

保证在发光时二极管不因电流过大而被烧坏。

将数码管的引脚和单片机的数据输出口相连，控制输出的数据可以使数码管显示不同的数字和字符，通常称控制发光二极管的8位字节数据为段选码。7段LED段选码如表4-1所示。可以看出，共阳极和共阴极的段选码互为补数。

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表4-1 7段LED段选码

显示字符共阴极段选码共阳极段选码显示字符共阴极段选码共阳极段选码03FHC0HC3EHC6H106HF9HD5EHAH25BHA4HE79H86H34FHB0HF71H8EH56DH92HU3EHC1H67DH82Hr31HCEH707HF8HY6EH91H87FH80H8.FFH00H96FH90H“灭”00HFFHA77H88H|||B7CH83H 4.1.2 LED显示电路设计

LED的显示份静态显示方式和动态显示方式

在静态显示方式下，N块显示器件都处于选通状态；每一块显示器件的段选线和一个8位的并行口相连，只要控制显示位的段选码，就可显示出相应的字幅。由于显示器件由不同的I/O控制，所以静态显示方式中的每一位都可以显示，在同一时刻每一位显示的字符可以各不相同。

LED动态显示就是将所有显示位的段选线并联在一起，有一个8位I/O口控制，而位选线则有其他的I/O口控制，通过程序控制，不断循环输出相应的段选码和位选码，由于人的视觉暂留效应，就可以获得视觉稳定的显示状态。

本设计选用的是串行口动态扫描显示，其电路图如4-2所示。

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图4-2 串行动态LED扫描电路

图4-2是电原理图，采用MCS-8051单片机，同时用廉价易得的74LS1和74LS138作为扩展芯片。74LS1是一个8位串入并出的移位寄存器，其此处的功能是将C2051串行通信口输出的串行数据译码并在其并口线上输出，从而驱动LED数码管。74LS138是一个3-8译码器，它将单片机输出的地址信号译码后动态驱动相应的LED。但74LS138电流驱动能力较小，为此，使用了未级驱动三极管2SA1015作为地址驱动。 4.2报警系统的设计

报警处理程序一般都需要根据系统的要求编写，如有的报警系统要求能够发出声光报警信号、记录报警时间参数或进行自动处理等。虽然不同的系统的报警处理程序是不一样的，但报警程序的设计基本思想是相同的。报警程序主要有以下几个步骤组成： （1） 采样被测参数。

（2） 比较采样值和给定的上下限。 （3） 根据比较结果执行相应的处理程序。 报警系统的电路图如图4-3所示。

图4-3报警系统的电路图

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开始取报警上限采样值超上限否 是取报警下限采样值超下限否?设置采样正常标志是 图4-4 报警程序流程图

报警处理程序，只有采样值连续3次异常时，系统才进行报经处理。报警程序

的设计思想是预设允许的连续异常的次数N，将采样值和预先设定的报警值进行比较，如果发现采样值超过报警值，则判断上一次采样值 是否正常。如果正常，则重置允许

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否是上次采样正常否 是否否允许连续采样异常次数=0 否重置允许连续异常次数允许连续采样异常次数-1报警处理设置采样异常标志结束 青岛理工大学学士学位论文

的连续不正常的次数N，并设置本次采样不正常标志，然后继续采样。如果上一次采样值不正常，则判断是否连续N次采样异常，不是则设置本次采样不正常标识以及计算允许的连续异常次数，然后继续采样；否则发出执行报警处理程序。设上限报警值存放在Amax单元，下限报警值存放在Amin单元，采样值存放在SAMP单元，允许的连续异常次数存放在NUM单元。FLAG为上次采样异常标志位，FLAG=0,上次采样正常；FLAG=1,上次采样异常。报警程序流程框图4-4所示。

报警是微机控制系统的一项重要功能，主要用于保证生产过程的正常运行和操作者的生命安全。在生产过程中控制系统随时检测被控对象的一些重要参数，当超出允许范围是，控制系统便会发出声光报警信号，引起操作者的注意以便采取相应的措施。智能型的报警系统不仅能够发出声光报警信号，甚至可以实现简单故障的自动处理。 4.3 键盘控制的设计

键盘按结构的不同可分为式按键和行列式键盘两类，每类按译码方式的不同又分为编码式和非编码式两种。单片机中一般使用的都是用软件来识别和产生键代码的非编码键盘。

行列式键盘的编码方式由静态和动态两种。静态接口主要由一个行编码器和一个列编码器构成；动态接口可采用计数器、译码器和数据选择器构成。这两种键盘由硬件完成键的编码任务。

一般在小型仪器仪表和控制系统中，使用较多的是行列式和式的非编码键盘；如果系统要求实现多键同时按下的处理，则用非编码方式较为合适。 本设计采用式按键方式，主要通过4个键，S1、S2、S3、S4来实现指定显示某一电路，当S1断开时，为巡回检测电路，当S1闭合时，指定显示电路的通道数与S2、S3、S4的关系见下表4-2

S400001111S300110011S201010101对应通道数#0#1#2#3#4#5#6#7 表4-2键对应的通道数 “1’”表示键闭合“0”表示键断开。

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第五章 系统的电源设计

5.1电源系统的组成

仅就单片机系统(最小系统)而言，只需要5v的直流电源，而对实际的单片机应用系统来说，由于需要扩展一定的测控转换通道和与其相应的接口电路及外设，除5v的直流外，还需要其他的直流(如12v等)、交流(50Hz和其他频率)电源．乃至特殊电源(如各种频率的方波、锯齿波等)。

如图5-1所示，单片机应用系统的电源一般是由市电通过变压、整流、稳压、滤波及Ac／Dc变换、波形变换后提供系统所需的直流、交流和特殊电源，也有从直流供电设备取得电能后通过Dc／Dc变换、稳压、滤波后提供系统所需电源。因而单片机应用系统购电源通常包括变压电路、整流电路(Dc/Dc变换电路)、稳压电路、滤波电路，有些还有Dc／AC换流电路、特殊波形发生电路。而本设计电源只有交流供电设备，无特殊电路和交流电路。

特殊波形发生电路特殊电源直流供电设备DC/DC变换电路交流供电设备变压电路整流电路稳压电路滤波电路直流电源交DC/AC换流电流电路源图5-1 单片机应用系统电源组成框图

5.2电源设计原理

电源电压的设计主要是针对系统要求的不同工作电压进行电源分配。一般有两种方

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法，一种是多电源方案，一种是单电源方案。本设计采用的是单地缘方案，主要供系统电压+5V电源。为降低成本，采用“变压器降压-整流-滤波-稳压”的线性电源。 采用单电源方案的优点是系统简单、工作可靠。尽管单片机系统目前难以实现系统内全部器件采用单一电源。 5.3电路

稳压电源是单片机测控系统的重要组成部分，它不仅为测控系统提供多路电源电压，还直接影响到系统的技术指标和抗干扰性能。近年来，传统的线性稳压电源正逐步被高效率的开关电源所取代。特别是单片开关电源的迅速推广应用，为设计新型、高效、节能电源创造了良好的条件。

线性集成稳压器分固定式输出、可调式输出两种类型，又以三端固定或可调式集成稳压器的应用范围为最广。

此设计中选用的三端固定集成稳压器为78L05，其电路图如图5-2所示。

图5-2 系统电源的电路图

此系统中除了提供主系统电源即单片机电源以外，还需要提供+1V电源，我是按照电阻分压原理直接在系统电源上分压得到的。

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第六章 系统软件设计

6.1 主控模块的程序设计

在主模块中的主要程序是巡回检测程序，巡回检测程序主要由以下几个方面构成： 1. 采样周期T的确定

如果对控制系统的速度要求不高，且计算机的工作任务较少，采样周期可通过软件延时程序实现；否则应通过扩展时钟芯片实现的。 2. 采样开关通道号的控制

控制采样开关选择要监测数据的通道。 3. A/D转换

实现模拟量到数字量的转换。 4. 数据处理 系统软件介绍：

本程序由系统初始化程序和中断程序组成。初始化程序完成中断向量和定时器初值的设定；中段程序完成数据采样工作，实现对8个通道的巡回检测。

初始化程序功能：设置定时器0、外部中断0、和外部中断1的中断程序入口；设置定时器0的工作方式为1；定时时间为100ms；设置计数单元（30H）初值。

初始化程序流程图如图6-1所示。

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开始设置中断向量定时器初始化中断初始化开中断启动定时器等待中断 图6-1 初始化程序流程图

定时器0中断功能：实现8秒定时，通过检测技术单元（30H）的数据判断定时事件是否到8秒，8秒时间到，触发外部中断0，执行数据采样程序。定时器中断程序流程框图6-2所示。

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开始关中断计数单元+18秒定时到否 否是触发INT0重新加载数据开中断返回 图6-2 定时器中断程序流程框图

数据采样程序功能：巡回检测ADC0809通道，控制存放数据的地址和采样次数。巡回检测的方式是先对8个通道各采样一次，然后再采集第二次„„共采集五次。采样程序采用中断方式。

在设置通道初值、通道数、采样次数和存放数据的开始地址后，启动A/D转换，随后检测标志位状态。标志位被清零，标志着本通道的A/D转换已经结束，在修改通道号和数据存放地址后，对下一通道继续检测。当8个通道的检测工作完成后，判断5次采样是否全部完成，若没完成，则对8个通道继续采样，直至完成5次采样工作。

数据采样程序流程框图如6-3所示：

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开始置标志位设置通道初始值 采样次数 数据存放地址启动A/D转换等待中断标志位改变 否否是置通道初值 数据存放首址置标志位修改通道号和数据存放地址 否8各通道均采样否 是 否5次采样完成否 是返回 图6-3 数据采样程序流程框图

A/D转换完成中断功能：将标志位清零，读取转换后的温度数据并存放在RAM中。 A/D转换完成中断程序流程图如图6-4所示。

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开始读入数据存储数据标志位清零返回 图6-4 A/D转换完成中断程序流程图

程序说明：

（1） 程序实现5次采样，每次检测8个通道。 （2） 数据的存放格式。

（3） 程序的采样周期是通过软件实现的。如果系统处理的任务较多，且对

实时性要求较高，则采样周期可通过系统扩展8253等定时芯片实现。 6.2

LED显示程序设计

LED显示程序的设计：

动态显示程序流程图如图6-5所示。

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开始设置显示数据区首址设置位选字输出位选字读显示数据查段选码输出段选码延时10ms 否显示完4位数据否 返回图6-5 动态显示程序流程图

6.3 报警系统的程序设计

报警处理程序一般都需要根据系统的要求编写，如有的报警系统要求能够发出声光

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是 青岛理工大学学士学位论文

报警信号、记录报警时间参数或进行自动处理等。虽然不同的系统的报警处理程序是不一样的，但报警程序的设计基本思想是相同的。报警程序主要有以下几个步骤组成： （4） 采样被测参数。

（5） 比较采样值和给定的上下限。 （6） 根据比较结果执行相应的处理程序。

报警处理程序，只有采样值连续3次异常时，系统才进行报经处理。报警程序的设计思想是预设允许的连续异常的次数N，将采样值和预先设定的报警值进行比较，如果发现采样值超过报警值，则判断上一次采样值 是否正常。如果正常，则重置允许的连续不正常的次数N，并设置本次采样不正常标志，然后继续采样。如果上一次采样值不正常，则判断是否连续N次采样异常，不是则设置本次采样不正常标识以及计算允许的连续异常次数，然后继续采样；否则发出执行报警处理程序。设上限报警值存放在Amax单元，下限报警值存放在Amin单元，采样值存放在SAMP单元，允许的连续异常次数存放在NUM单元。FLAG为上次采样异常标志位，FLAG=0,上次采样正常；FLAG=1,上次采样异常。 报警程序流程框图6-6所示：

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开始取报警上限采样值超上限否 是取报警下限采样值超下限否?设置采样正常标志是否是上次采样正常否 是否否允许连续采样异常次数=0 否重置允许连续异常次数允许连续采样异常次数-1报警处理设置采样异常标志结束 图6-6 报警程序流程框图

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结 论

本系统设计简单，性能稳定，能够通过单片机灵活编程进行各种功能的设定和修改。特别适用于大中型企业生产过程中多点温度的巡回测量和监控。论文使用了有源电桥很好的解决了由于铂电阻，不平衡电桥，铂电阻的引线所造成的非线性，随着电路集成化的发展，本设计中就采用了DBW系列的热电阻变送器来进行信号的采集，相对于一般的设计来说，节省了不少的电路设计及软件设计的时间，充分说明了集成化的优点及作用，也表明了科技发展的重要性，也让我们看到了单片机的未来生产控制中的地位，让我认识到了学习单片机的重要性。

温度巡回检测系统是工业控制的常见系统，它的核心部分就是智能化温度检测技术，功能强，体积小，价格低。巡回检测技术不仅大大降低了工作强度，提高了检测数据的精确度，更使生产过程的自动控制成为可能。

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致 谢

为期十五周的毕业设计在指导老师帮助下成功结束了。我所设计的基于AD652数据采集的温度控制系统研制——系统硬件设计，也顺利地设计完毕了。

回顾这十五周的深入学习与设计过程，无论是在专业知识方面，还是在专业技能的广度与深度上，我都取得了很大的进步。设计过程中，指导老师刘素花老师给了我悉心的指导，给我提供了大量的硬件和软件资料，也给我的设计提出了宝贵的意见和建议。使我学到了许多东西，少走了许多弯路。为我设计的顺利进行起到了巨大的推动作用，从而使得我的设计得以的完成。同时，其他同学也给与我极大的帮助。在此，对大家表示衷心的感谢！

通过这次设计使本人受益匪浅。本设计中包括了单片机、自动化控制、模拟电路、电力电子技术、传感器等多领域知识。通过这次设计学会了分析问题、处理问题的方法，可以说达到了举一反三的目的。为以后工作、学习都打下了比较坚实的基础。。

由于所查文献资料涉及知识面广，而篇幅有限，缺漏在所难免，肯请老师和同学们批评指正。

最后，再次向给予我指导和帮助的张老师和各位同学表示最诚挚的谢意！

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参考文献参考文献

[1] 周荷琴，吴秀清.微型计算机原理原理及接口技术.安徽:中国科学技术大学出版

社，1996.9.

[2] 夏继强，刑春香.现场总线工业控制网络技术.北京:北京航空航天大学出版社，

2005.5.

[3] 丁镇生.传感器及传感技术应用.北京:电子工业出版社，1998.8.

[4] 马宗梅，籍顺心，张凯，马岩.单片机的C语言应用程序设计.北京:北京航空航天

大学出版社，2007.

[5] 张福学.传感器敏感元件大全.北京:电子工业出版社，1990. [6] 谭浩强.C语言设计.北京:清华大学出版社，1999.

[7] 吕广平，徐笑貌.集成电路应用500例.人民邮电出版社，1983. [8] 黄俊钦.新型传感器原理.航空工业出版社，1991.

[9] 夏路易.电路原理图与电路板设计教程Protel 99 SE.北京:北京希望电子出版社，

2002.6.

[10] 李广弟，朱月秀，王秀山.单片机基础.北京：北京航空航天大学出版社，2006. [11] 赖寿宏.微型计算机控制技术.北京：机械工业出版社，2006. [12] 李祖枢，涂亚庆.仿人智能控制.北京：国防科技图书出版. [13] 刘金琨.先进PID控制MATLAB仿真.北京：电子工业出版社， 2003. [14] 传感器与微系统.信息产业部电子第四十九研究所.2006:第9期.

[15] 马共立.MCS-51单片机实用子程序.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社，19. [16] 于桂玲.微机控制系统的抗干扰技术.仪表技术，2001.

[17] 黄继昌，徐巧鱼.传感器原理及应用实例.人民邮电出社，1998.12. [18] 赵永康.变频调速恒压供水系统.能源技术，2003. [19] 张文修等.供水的电气控制与节电.电气时代，2001.

[20] 李华.变频调速技术在供水系统中的应用.电气传动自动化,2002.

[21] 梁锡鸿.可编程控制器在供水系统中的应用.广东自动化与信息工程,2001. [22] M Preotu,D.The thermical hysteresis loop of the alloys having Fe,Ni content used for

magnetic sensors.SENSORS AND ACTUARORS,Vol.15, No.4,2000.

[23] Mertz J.Optimisation of material and structure for a swithed-bias magnetoresistive

sensor.SENSORS AND ACTUARORS, Vol.7, No.5,2002.

[24] Allamaraju Subrahmanyam.Professional Java Server Programming J2EE Edition.Wrox

Press，2001.

第 39 页

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1、付晓光，单片机原理与实用技术，北京，清华大学出版社，2004.1 2、朱定华，单片机原理及接口，北京，电子工业出版社，2001.4

3、求是科技，单片机典型模块设计实例导航，北京，人民邮电出版社，2004.5 4、台方，微型计算机控制技术，北京，中国水利水电出版社，2001.9

5、沈红卫，单片机应用系统设计实例与分析，北京，北京航空航天大学出版社，2003.6 6、求是科技，单片机应用系统开发实力导航，北京，人民邮电出版社，2003.10 7．丁镇生，传感器及传感技术应用，电子工业出版社， 1998.8 8．何希才 薛永毅，传感器及其应用实例 ， 机械工业出版社， 2001.5 9．张淑清，单片微型计算机接口技术及其应用 ， 国防工业出版社，2001.1

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附录1：程序清单

初始化程序清单： ORG 0000H AJMP START ORG 0003H AJMP SAMPLE ORG 0013H AJMP EOC

START：MOV TMOD，#01H MOV TH0, #3CH MOV TL0, #0B0H MOV 30H, #00H SETB IT0 SETR IT1 SETB EX0 SETB ET0 SETB EA SETB TR0

HERE：AJMP HERE 定时器中断程序程序清单： TIME0：CLR EA

INC 30H MOV A, 30H XRL A, #50H JZ S_8 AJMP RECOUN

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S_8：SETB P3.2

NOP CLR P3.2 NOP

RECOUN：MOV TH0, #3CH MOV TL0, #0B0H SETB EA RET1

数据采样程序程序清单：

SAMPLE：SETB 00H MOV DPTR, #0F00H MOV R6, #08H MOV R7, #05H MOV R0, #40H TRANS： MOVX @DPTR,A WAIT： JB 00H,WAIT SETB 00H INC DPTR INC R0 INC R0 INC R0 INC R0

INC R0 DINZ R6,#TRAN_S MOV DPTR,#0F00H INC R0 DJNZ R7,TRAN_S „„

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„„ RETI

A/D转换完成中断程序程序清单：EOC中断处理程序 EOC：MOVX A,@DPTR MOV @R0,A CLR 00H RETI 串行显示的程序清单：

ORG0100H MOV SCON,#00 H MAIN:MOV R3,#OOH LOOP:MOV R4,#0E8H DELAY:ACALL DISPLAY DJNZ R4,DELAY INC R3

CJNE R3,#0AH,LOOP AJMP MAIN DISPLAY:CLR P3.2 CLR P3.3 ACALL DISP ACALL DELAY1 SETB P3.2

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ACALL DISP ACALL DELAY1 SETB P3.3 CLR P3.2 ACALL DISP ACALL DELAY1 SETB P3.2 SETB P3.3 ACALL DISP ACALL DELAY1 DISP:MOV A, R3 MOV DPTR,#TABLE MOVC A,@A+DPTR MOV BUFF, A WAIT:JNB TI,WAIT CLR TI RET

DELAY1:MOV R6,#10H LOOP1:MOV R7,#38H LOOP2:DJNZ R7,LOOP2

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DJNZ R6,LOOP1 RET

TABLE:DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H, DB 92H,82H,0F8H,80H,90H END

报警程序清单： CHECK: ABNORMAL: ABNOR-L: ALARM1: RETU: MOV NUM,#03H

CLR C MOV A,Amax SUBB A,SAMP JC ABNORMAL MOV A,Amin SUBB A,SAMP JNC ABNORMAL AJMP RETU

JB FLAG,ABNOR-L MOV NUB,#03H SETB FLAG AJMP RETU

MOV A,NUM JZ ALARM DEC NUM SERB FLAG AJMP RETU

„ „ RET

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