基于proteus的简单温度测量系统设计.pdf

:基于Proteus的简单温度测量系统设计 :本设计目标是构建一个使用Proteus软件的51系列单片机控制的简单温度测量系统，能够测量0℃至120℃的环境温度，精度为1℃。设计允许扩展到多个测温通道。 【相关设计知识】 1. **Proteus软件**： Proteus是一款强大的电子设计自动化（EDA）工具，用于模拟集成电路和分立电子元件的行为，以及创建和测试嵌入式系统。它支持多种微控制器，包括51系列单片机，使得开发者可以在虚拟环境中进行硬件和软件的联合仿真。 2. **51系列单片机**： - **AT89C51**：该单片机具有4KB的闪存编程和擦除只读存储器（EPROM），32个可编程输入/输出（I/O）线，128x8位内部随机存取存储器（RAM），5个中断源，两个16位定时器/计数器，一个可编程串行通用异步接收/发送器（UART）等特性。它的工作频率范围广，从0Hz到24MHz，适合各种嵌入式控制应用。 3. **硬件设计**： - **温度传感器**：通常选择如DS18B20等数字温度传感器，它可以直接输出与温度相关的数字信号，无需额外的A/D转换器。 - **A/D转换**：AT89C51本身没有内置A/D转换器，但可以通过外接A/D转换器如ADC0809，将模拟的温度信号转换为数字信号供单片机处理。 - **LED数码管显示**：用于实时显示当前测量的温度值，可能需要驱动电路和译码器来驱动多位数码管。 4. **系统设计流程**： - 温度传感器检测环境温度，产生电信号。 - 信号通过差动放大器放大，确保信号在A/D转换器的输入范围内。 - A/D转换器接收放大后的信号，将其转化为数字量。 - AT89C51接收A/D转换的结果，进行计算处理。 - 单片机根据处理后的数据驱动LED数码管显示温度值。 5. **单片机引脚功能**： - **P0口**：作为数据/地址总线的第八位，在编程时需要外部拉高。 - **P1口**：内部有上拉电阻，可作为输入或输出，编程时作为地址线。 - **P2口**：同样具有上拉电阻，用于输出高八位地址，编程时接收高八位地址和控制信号。 - **P3口**：多功能口，具备内部上拉电阻，可作为输入输出，同时承担一些特殊功能如控制信号。 6. **扩展性**： 设计可以扩展到8个测温通道，这需要额外的温度传感器和A/D转换器通道，以及相应的单片机处理逻辑。 基于Proteus的简单温度测量系统设计涉及单片机编程、传感器接口设计、模拟信号处理、数字信号转换、以及人机交互显示等多个方面，是一个综合性的嵌入式系统项目。通过这样的设计，学生可以深入理解单片机的工作原理及其在实际应用中的作用。