西安工程大学本科毕业设计（论文）摘 要温度是工业生产和自动控制中最常见的工艺参数之一，生产过程需要对温度进行检测和控制 。为了满足对温度采集和测量要求，实现对各个支路温度的检测，本系统就是采用了AT89S52为主控的8路温度检测的系统。该系统可以实现多个点的温度检测和数值显示并且具有RS-485通信功能。该系统包括的模块主要有温度的采集，单片机的控制，AD转换，温度值的显示，RS-485通信。它主要使用的是热敏电阻Pt100温度传感器实现温度检测，并通过AD转换对采集到的数值进行转换，随后将温度显示在液晶屏上，并对温度设置上下阈值来实现温度报警功能。论文首先简单介绍了该系统的基本原理及整体结构，接着分硬件、软件两部分对整个系统进行阐述，其中软件部分详细描述。最后是系统的调试与分析，对系统的功能进行了验证。关键词：AT89S52, RS-485， AD转换, PT100温度传感器ABSTRACTTemperature is one of the most common parameters in industrial production and automatic control of technological, there is the need of the detection and control in the productive process. In order to meet the requirement of temperature acquisition and measurement to detect eight-channels temperature, so we will design a simply temperature detection system which focus on the AT89S52.This system can detect the temperature, display the values of number with RS-485 communication function. This system includes the collection of temperature, the control of the single chip microcomputer, AD conversion, display the temperature value and RS-485 communication. It detect temperature and transfer the temperature which is mainly use a PT100 temperature sensor. Then display the temperature on the Liquid Crystal Display. And set up the top and the bottom temperature value. If the temperature doesnt reach the range of the top and bottom ,the system will give an alarm. This paper first introduces the basic principle and the massive structure of the system. Then it is divided into two parts to the whole system hard ware and software are described, the software part will give a detail description. Finally there is a need to debug and analyze the system to testify the system.KEY WORDS：AT89S52, RS-485 communication, AD conversion, Pt100 temperature sensor 目 录 前 言1第1章 绪论31.1基本原理31.1.1传感器部分31.1.2 主控制部分41.1.3 AD转换模块41.1.3.1 ADC0809简介41.1.3.2 ADC0809原理51.1.4 485通信模块61.2系统方案61.2.1系统的整体结构61.2.2 软件介绍71.3 章节安排8第2章 硬件设计92.1 总体设计92.2 系统主要器件的介绍102.2.1 单片机AT89S52102.2.2 A/D转换芯片112.2.3 温度传感器122.2.4 显示LCD 1602122.2.5 MAX485芯片122.3 总体电路图13第3章 软件设计153.1 主程序的设计153.2 AD转换子程序设计173.3 LCD温度显示程序设计193.4 报警子程序设计223.5 按键设置程序设计223.6 RS-485通信模块程序设计24第4章 调试与仿真264.1 软件仿真264.1.1 建立程序文件264.1.2 加载目标代码文件294.1.3 进行调试与仿真294.2 硬件调试314.3 产生的问题与分析33第5章 结论与展望345.1 结论345.2 展望34参考文献35附录 系统程序38前 言在人类的生产生活之中，温度扮演着极其重要的角色，温度对工业的发展有着及其重要的影响，因此传感器也有着飞速的发展，来适应这种对温度的检测要求。基于此，本设计就是一个对温度的循环检测系统，以满足生产生活对温度检测的需要。随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研、各个领域，已经成为一种比较成熟的技术,本文主要介绍了一个基于AT89S52单片机的测温系统，描述了利用温度传感器PT100测温系统的过程，对传感器在单片机下的硬件连接，软件编程以及各模块系统流程进行了分析，对各部分的电路也一一进行了介绍,该系统可以方便的实现温度采集和显示，灵敏度高、体积小、功耗低等优点，适合于我们日常生活温度测量，也可以当作温度处理模块嵌入其它系统中，作为其他主系统的辅助扩展1。PT100在-50600范围内具有其他任何温度传感器无可比拟的优势，包括高精度、稳定性好、抗干扰能力强等，正是基于此，PT100在各个行业中受到广泛应用。此系统设计了一款基于PT100的多路温度巡检仪，可同时测量8路PT100信号，通过LCD1602 ,同时循环显示8路温度值。其中PT100是铂热电阻，它的阻值跟温度的变化成正比。PT100的阻值与温度变化关系为：当PT100温度为0时它的阻值为100欧姆，在100时它的阻值约为138.5欧姆。它的工业原理：当PT100在0摄氏度的时候他的阻值为100欧姆，它的阻值会随着温度上升而成匀速增长的。由于PT100热电阻的温度与阻值变化关系，人们便利用它的这一特性，发明并生产了PT100 热电阻温度传感器。它是集温度湿度采集于一体的智能传感器。温度的采集范围可以在-200+200，湿度采集范围是0%100%2。因此本设计中选择该铂热电阻进行温度的采集，达到精准且范围广的要求。本设计以AT89S52为核心部件，因为它与MCS-51 兼容，4K字节可编程FLASH 存储器，寿命可达1000写/擦循环，数据保留时间长达10年，全静态工作时的频率为0Hz-24MHz，三级程序存储器锁定，1288位内部RAM，32可编程I/O线，两个16位定时器/计数器，5个中断源，可编程串行通道，低功耗的闲置和掉电模式。基于这些特性，该设计以此单片机为核心部件来处理控制温度的循环显示采集系统。以AT89S52为处理控制核心，利用PT100温度传感器来采集温度，经过AD转换将采集到的数值经过转换后进行温度值的显示，其中RS-485可以实现串口通信。根据该系统的要求，将要完成如下的任务：1、设计一个8通道的温度巡检仪程序。2、带RS-485传输接口用于传输检测数据。3、循环检测8路-50200的Pt100传感器温度信号。4、可以对每一路信号设置报警上限和下限。5、带显示器件，用于显示：各路测量信号和报警状态。6、带报警继电器触点输出。基于此，在软件的设计上将分为系统的初始化，温度的采集，RS-485通信传输，温度的显示，温度上限以及下限的报警等模块来组成。主要实现8路温度的巡检。 第1章 绪论 本章将会主要对温度显示，RS-485通信原理，PT100温度传感器等及其系统的总设计方案进行一个简单大致的介绍。1.1基本原理 本系统由单片机、温度采集、按键、显示、报警、数据传输等部分组成。其中AT89S52单片机为系统核心，主要完成对温度数据的采集和处理，控制系统的工作，协调串行通信向上位机发送数据信息。本系统能实现对8路温度的检测和显示，可预设各路温度的上、下限值，设置定点和巡回检测方式及报警功能。测温的模拟电路是把当前PT100热电阻传感器的电阻值，经过A/D转换器把模拟电压转为数字信号后传给单片机AT89S52，单片机再根据处理换算把测量得的温度传感器的电阻值转换为温度值，并将数据送出到显示屏上进行显示。1.1.1传感器部分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、化学性质都非常稳定。因此铂被公认为是目前制造热电阻材料。铂电阻主要为标准电阻温度计使用，也常被用在工业测量中。铂电阻的阻值温度之间的关系 ：在0850范围内可用下式表示， （11）在-2000范围内则用下式表示， （12）式中 Rt-温度为t 时的铂电阻的阻值； R0-温度为0 时的铂电阻的阻值； A、B、C 为常数， /； /； /； 对满足上述关系的热电阻，其温度系数约为3.910-3。PT100是铂热电阻，它的阻值跟温度的变化成正比。PT100的阻值与温度变化关系为：当PT100温度为0时它的阻值为100欧姆，在100时它的阻值约为138.5欧姆。当PT100在0摄氏度的时候他的阻值为100欧姆，它的阻值会随着温度上升而成匀速增长的。 1.1.2 主控制部分设计采用Pt100模拟温度传感器采集数据，单片机通电后，Pt100由于温度变化，引起电阻发生变化，进而桥式测温电路的电压值发生变化，经过差分放大、AD转换后送入单片机,单片机始终等待AD转换值的到来。此方案采用AT89S52型号的八位单片机实现。单片机软件编程的自由度大，可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制。而且体积小，硬件实现简单，安装方便，高性能。AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。8k字节Flash，256字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口， 片内晶振及时钟电路。另外，AT8