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XXXXXXX毕业设计(论文)机械与电气工程学院系（院）08电气自动化技术专业毕业设计（论文）题目简易多种传感器信号测试仪设计学生姓名XX班级电气自动化技术（2）班学号XXXXXX指导教师XX完成日期2011年6月12日2教师评语：简易多种传感器信号测试仪设计——AD590温度测试仪总计毕业设计（论文）28页表格2幅插图18幅南昌工程学院毕业设计（论文）任务书一、毕业设计(论文)题目：简易多种传感器信号测试仪设计二、毕业设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求：任务要求：设计一种能采集多种传感器信号的简易仪器。基本要求：1、用51系列单片机作主控制器结合多种传感器变换电路、A/D转换器、数码管显示电路等，组成简易多信号采集测量系统，能分别输出显示各种被测量的大小，显示电路的组成结构自定。2、若干个控制按键，数量自定，用于设置通道号。三、毕业设计(论文)工作内容及完成时间：1、（4月4日—4月17日）查找资料，完成任务分析；2、（4月18日—5月8日）方案确定并绘制系统硬件电路图；3、（5月9日—5月29日）软件设计与测试；4、（5月30日—6月24日）撰写论文准备答辩。四、主要参考资料：1、《全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编》北京理工大学出版社20032、蔡明生编著《电子设计》高等教育出版社20043、席先觉《MCS-51单片机实用子程序集》高等教育出版社20004．谢自美《电子线路设计》华中科技大学出版社电气与电子工程系电气技术自动化专业08级（2）班学生：XX日期：自11年4月4日至11年6月24日指导教师：XX助理指导教师(并指出所负责的部分)：教研室：自动化教研室教研室主任：I简易多种传感器信号测试仪设计——AD590温度测试仪摘要本课题主要介绍了温度测量的硬件电路的设计和相关软件设计。硬件电路主要包括主控制器，测温电路和显示电路等，控制器采用单片机AT89C51，温度传感器采用美国DALLAS半导体公司生产的AD590，显示电路采用3位共阳极LED数码管以动态扫描法直读显示。系统程序主要包括主程序，读出温度子程序，温度转换命令子程序，计算温度子程序，显示数据子程序等。此外，还介绍了系统的调试和性能分析。关键词：AD590、ADC0804、AT89C51Abstract:Thistopicmainlyintroducesthetemperaturesensorofhardwarecircuitdesignandsoftwaredesignofthesystem.HardwarecircuitincludeLordcontroller,temperaturemeasurementcircuitanddisplaycircuitbysinglechipmicrocomputerAT89C51,controller,thetemperaturesensorusingtheAmericanDALLASsemiconductorcompanyproducestheAD590,showcircuitwith3atotalofanodeLEDdigitaldynamicscanningtubemethodtoreaddisplay.StraightThesystemincludesmainprogram,theprogramreadtemperatureprocedure,thetemperatureconversioncommandsubroutine,thecalculationoftemperaturesubroutine,displaydatarefreshprocedure,etc.Inaddition,itintroducesthesystemofdebuggingandperformanceanalysis.Keywords:AD590,ADC0804,AT89C51II目录第一章绪论..................................................................11.1课题背景及意义.........................................................11.2课题应用前景............................................................1第二章总体设计方案......................................................22.1总体设计框图..........................................................22.2总体设计方案分析.....................................................2第三章硬件设计原理......................................................33.1总原理图及工作原理分析............................................33.2AD590传感器检测电路单元.............................................33.3放大电路.......................................................53.4A/D转换电路单元.......................................................63.5CPU主控电路单元......................................................103.6显示电路单元............................................................143.7供电电源单元..........................................................15第四章软件设计分析.......................................................164.1系统总流程图............................................................164.2A/D转换的启动及转换结果获取....................................194.3程序流程分析............................................................19第五章结语..................................................................21参考文献.......................................................................21致谢词.......................................................................22附录..............................................................23南昌工程学院专科毕业设计1第一章绪论1.1课题背景及意义一些传感器市场比如压力传感器、温度传感器、流量传感器、水平传感器.称重传感器已表现出成熟市场的特征。流量传感器、压力传感器、温度传感器.称重传感器的市场规模最大，分别占到整个传感器市场的21%、19%和14%。传感器市场的主要增长来自于无线传感器、MEMS传感器、生物传感器等新兴传感器。其中，无线传感器在2007-2010年复合年增长率预计会超过25%。与传统的温度计相比，由于采用了改进型智能温度传感器AD590作为检测元件，本数字温度计减少了外部的硬件电路，具有低成本和易使用的特点。AD590温度计还可以在过限报警、远距离多点测温控制等方面进行应用开发，具有很好的发展前景。AD590是一种可组网的高精度数字式温度传感器，由于其具有单总线的独特优点，可以使用户轻松地组建起传感器网络，并可使多点温度测量电路变得简单、可靠在该论文中，我们通过对单片机和温度传感器的设计，从中学到了许多有用的东西，其中我们明白了如何去设计一个产品，首先要有性价比、良好的适应性，其次要知道设计的关键，最后也懂得了设计与实际的联系1.2课题的应用前景温度传感器的应用范围很广，它不仅广泛应用于日常生活中，而且也大量应用于自动化和过程检测控制系统。目前，全球的传感器市场在不断变化的创新之中呈现出快速增长的趋势。有关专家指出，传感器领域的主要技术将在现有基础上予以延伸和提高，各国将竞相加速新一代传感器的开发和产业化，竞争也将日益激烈。新技术的发展将重新定义未来的传感器市场，比如无线传感器、光纤传感器、智能传感器和金属氧化传感器等新型称重传感器的出现与市场份额的扩大。第二章总体设计方案2第二章总体设计方案2.1总体设计框图温度传感器采集到的微弱电压信号经过滤波器放大器放大十倍后送入A／D转换器(ADC0804)的输入端。ADC0804将模拟信号转换为数字信号后传给AT89C51．选用3个共阳极8段数码显示管用于动态显示当前测量温度。用单片机P1.0至P1.7驱动控制段码，P2.0,P2.1至P2.2驱动三极管实现位选。驱动器74LS244使LED八段数码管动态显示。图2.1总体设计框图2.2总体设计方案分析按功能要求简易传感器信号测试仪可以测量温度，并在3位LED数码管上显示数值。测量最小分别率为0.019V,测量误差约为0.02V。按系统功能实际要求，控制系统采用89C51单片机，A/D转换采用ADC0804。系统除能确保实现要求的功能外，还可以方便地进行压力测量和A/D的转换量的测量、数码显示的功能。传感器放大电路模数转换器ADC0804CPU89C513位数码管显示南昌工程学院专科毕业设计3第三章硬件设计原理3.1总原理图及工作原理分析简易传感器信号测试仪信号采集是通过温度传感器AD590将温度的变化转换为变化电压，通过有源滤波器进行滤波放大，得到一个稳定的电压信号，信号进过A/D转换、数据处理，最后通过三位数码管显示出来。电路原理图如图3.1.1所示。图3.1.1总电路原理图3.2AD590传感器检测电路单元1、AD590基本知识AD590的主要特性：AD590是美国模拟器件公司生产的单片集成两端感温电流传感器,是一种已经IC化的温度感测器,它会将温度转换为电流。其规格如下：a、每增加1℃,它会增加1μA输出电流b、可测量范围-55℃至150℃c、供电电压范围+4V至+30V第三章硬件设计原理4AD590温度与电流的关系如下表所示摄氏温度AD590电流经10KΩ电压0℃273.2uA2.732V10℃283.2uA2.832V20℃293.2uA2.932V30℃303.2uA3.032V40℃313.2uA3.132V50℃323.2uA3.232V60℃333.2uA3.332V100℃373.2uA3.732V表3.2.1AD590的管脚图及元件符号如下图所示：AD590是电流型温度传感器，通过对电流的测量可得到所需要的温度值。根据特性分挡，AD590的后缀以I，J，K，L，M表示。AD590L，AD590M一般用于精密温度测量电路，其电路外形如图1所示，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。集成温度传感器的电路符号如图2所示。AD590相当于一个温度控制的恒流源，输出电流大小只与温度有关，且与温度成正比。只需一个精密电阻，就可以将电流（温度）信号转化为电压信号，总的灵敏度系数通过该电阻设定。AD590的温度系数是1μ