【基于51单片机的温度检测系统】
本系统是一个基于51单片机的数据采集系统,主要用于温度的实时监测。51单片机是一种广泛应用的微处理器,它集成了CPU、RAM、ROM等基本功能,但在此设计中,由于8031型号的51单片机内部没有ROM,所以需要进行外部ROM的扩展。这里选择了27128芯片,提供了16K的程序存储空间。
温度检测是通过ADC0809芯片实现的。ADC0809是一款8通道模拟-to-数字转换器,它可以将来自外部传感器的模拟电压信号转化为数字信号。系统中连接了两个温度传感器,通过ADC0809的IN0和IN1接口输入,每个通道的采样周期为5秒,轮换周期由INT0中断服务程序控制。ADC0809的控制信号包括:ALE(地址锁存允许),用于选择通道;START(启动脉冲),启动转换过程;EOC(转换结束),指示转换完成。转换结果通过2-1至2-8引脚输出,并通过OE(输出允许)线允许输出到单片机。
显示部分采用了6位LED数码管,用于显示通道号和采样数值。为了驱动LED数码管,系统使用了8155芯片进行I/O接口的扩展。8155具有两个8位的I/O口和一个6位的I/O口,以及256字节的RAM和一个14位的定时器/计数器。在本设计中,B口和C口分别控制LED数码管的字形码,实现动态显示,提高显示效率。
温度传感器使用的是桥式电路,包含R2、R3和R4电阻,以及一个PN结二极管(IN4148)作为温度敏感元件。当温度变化时,二极管的正向压降也会变化,这种变化通过电桥的不平衡转化为电压信号,进而被ADC0809转换为数字信号。
系统还配备了4位操作按键,用户可以通过按键选择特定的温度采集通道,或者启用自动通道轮换功能。当按键触发INT0中断时,系统会进入相应的中断服务程序,根据按键选择执行不同的操作。
整个系统的设计和实现涉及到硬件电路设计、软件程序编写和系统调试等多个环节。在设计过程中,学生需要理解51单片机的工作原理,熟悉ADC0809的使用方法,掌握8155接口芯片的配置,以及如何利用单片机的中断机制实现特定功能。此外,还需要编写控制程序,实现温度数据的采集、处理和显示,以及中断服务程序的编写,确保系统的稳定运行。
这个基于51单片机的温度检测系统是一个综合性的项目,涵盖了单片机应用、模拟电路、数字电路和嵌入式软件开发等多个领域的知识,对学生的技术能力有着全面的锻炼和提升。