基于AT89C52单片机的温度检测及显示设计

1 元器件的选择

1.1 核心芯片的选择

AT89C52单片机价格低廉，输入输出口丰富，无需再另外扩展，简化了外围电路。256 B内部RAM，8 kB内部ROM，程序存储空间大，防止由于字模过多而造成存储空间不够。另外由于前期开发需要多次的写入、擦除，而89C52可以完成1 000次写／擦，故满足要求。

1.2 模数转换芯片的选择

ADC0809是8位的A／D转换芯片，为逐次逼近型。由单一的+5 V电源供电，片内带有所存功能的8路模拟多路开关，可对8路0～5 V的输入模拟电压信号分时进行转换，完成一次转换约需100μs；片内的地址译码和锁存电路，将单片机的三条地址信号译码生成选择八路模拟通道。输出具有TTL三态锁存缓冲器，可以直接接到单片机的数据线上。

1.3 温度传感器的选择

温度传感器类型很多，目前出现的石英体温度传感器如AD590具有很高的稳定性、准确度和良好的线性，抗干扰能力强。单总线数字型的温度传感器DS18B20直接产生温度数字信号，不需要A／D转换，准确度、稳定性都相当高，但这些传感器的适用范围不广，不利于以后其他功能的扩展。所以本次采用TREND公司的铂热电阻温度传感器T／PI／HT，传感器的工作电压为24 V，输出电流为4～20 mA，外接250 Ω精确电阻用于提取电压时进行A／D转换，ADC0809的输入电压在1～5 V范围内对应的测量温度范围为-10～+160℃。

2 AT89C52的设计应用

2.1 硬件设计

根据设计仪表的功能要求，本设计要完成以下功能：

(1)数字化测量，显示及报警装置；

(2)显示指定位置温度的数值及其动态曲线图；

(3)多路模拟数据的采集、处理；

(4)温度值字体的放缩。

系统结构图如图1所示。

2.2 软件设计

用C语言进行单片机程序设计，采用结构化程序设计思想：在总体设计中采用“自顶而下”(TOP-DOWN)的方法，在程序设计中采用模块化编程。把整体任务分成一个个子任务，子任务再分子任务，逐层细分，每个子程序都完成其规定的功能，明确输入输出。将这些程序连接起来就构成整体流程图。模块化编程，每个模块结构完整，相互独立的程序段。如液晶模块的写控制指令、写显示数据、清屏；数据处理中的工程量转换，均值滤波等。这些程序可以任意调用、修改，使整个程序结构清晰，组合灵活，维护调试方便。

2.2.1 主流程图

主流程图如图2所示。主要包括程序初始化部分，主要完成的任务是初始化液晶显示屏，初始化单片机各口状态和设初始阈值，检测位置为第一路；按确定键后系统开始工作，显示第一路位置的温度及其动态显示图的主页面；当按下设置键时，液晶屏幕显示一个选择界面，可选择设置检测位置，检测位置阈值；通过上下键可进行选择，选择界面的箭头指向设置位置时，按确定就可进入位置的设置，设置完毕后，确定健返回；直接再按确定键可显示放大的温度字体。

2.2.2 测温流程图和曲线显示流程

启动ADC0809时需根据启动的检测位置不同查表选用不同的通道地址表；设定ADC0809转换时间，采用延时等待后，再读取它的转换数据；根据温度传感器的量程得出转换公式；为了便于显示，需要把各位数分离，分离出了百位数、十位、个位、十分位和百分位；建立一个0～9的数字字模表，取模显示。温度显示和曲线显示流程图分别如图3和图4所示。

2.2.3 阈值设置流程图

阈值温度ft为外部变量，在整个程序中都有效，每按一次“上”键ft=ft+1，按“下”键时ft=ft-1，检测位置的设定与其相似。阈值设置流程图如图5所示。

3 结语

本文对AT89c52单片机在智能温度检测中的应用进行了设计研究，该系统还可方便接人其他模拟量传感器，功能扩展性好。液晶模块显示和键盘操作设置系统参数，人机交互界面好。检测数据准确可靠，线性度好，降低了系统成本，增强了系统的通用性。软件设计采用C语言，可移植性好，结构严谨，开发速度快，大大减少了软件开发的时间，具有一定的实用价值。