數(shù)字式溫度計(jì)的設(shè)計(jì)

陳龍

摘要：介紹了數(shù)字式溫度計(jì)設(shè)計(jì)方法，采用溫度傳感器LM35對(duì)環(huán)境溫度進(jìn)行采集，利用ADC0804芯片進(jìn)行模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換，單片機(jī)將輸入的信號(hào)經(jīng)行內(nèi)部計(jì)算處理，最后將溫度值通過(guò)數(shù)碼管顯示出來(lái)。

關(guān)鍵詞：溫度測(cè)量 數(shù)碼顯示 溫度傳感器LM35

中圖分類(lèi)號(hào)：TH811 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2014）08-0155-02

傳統(tǒng)的水銀玻璃溫度計(jì)，利用液體的熱膨脹原理制造的，溫度計(jì)中含有水銀，若破損對(duì)人體造成傷害及對(duì)周?chē)h(huán)境造成影響。電子溫度計(jì)完全克服了傳統(tǒng)溫度計(jì)的缺點(diǎn)，具有讀數(shù)方便、測(cè)量時(shí)間短、測(cè)量精度高等優(yōu)點(diǎn)。它是利用溫度傳感器將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，通過(guò)CPU進(jìn)行信號(hào)處理，最后通過(guò)數(shù)碼顯示出溫度值的。

1 方案設(shè)計(jì)

數(shù)字式溫度計(jì)包括溫度采集、A/D轉(zhuǎn)換、CPU處理、數(shù)碼顯示四大模塊組成，系統(tǒng)框圖如圖1所示。其中溫度采集模塊采用溫度傳感器LM35實(shí)現(xiàn)，A/D轉(zhuǎn)換模塊采用ADC0804實(shí)現(xiàn)，CPU處理模塊采用AT89S52實(shí)現(xiàn)，數(shù)碼顯示模塊采用共陽(yáng)數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示實(shí)現(xiàn)。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 溫度采集

LM35溫度傳感器 1腳接電源VCC，3腳接地GND，2腳為模擬量輸出端，經(jīng)一阻值為100Ω的電阻緩沖對(duì)外輸出。2腳輸出端接一RC串聯(lián)回路，起到緩沖作用。模擬量輸出端0℃時(shí)對(duì)應(yīng)的輸出為0V，溫度每升高1℃，對(duì)應(yīng)輸出端電壓增加10.0mV。溫度范圍為0℃～128℃。

2.2 A/D（模擬/數(shù)字）轉(zhuǎn)換器

溫度傳感器輸出的模擬信號(hào)經(jīng)取樣放大后，應(yīng)傳送到單片機(jī)內(nèi)做數(shù)據(jù)處理，但是單片機(jī)只能對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，不能對(duì)模擬量進(jìn)行處理。因此需要將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換原理為與之對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)，采用A/D（模擬/數(shù)字）轉(zhuǎn)換器ADC0804。圖2為模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路圖。（1）Vin（+）6腳為模擬量輸入端，由溫度傳感器LM35提供信號(hào)，Vin（-）接地；（2）CLKR19腳、CLKIN4腳按照典型接法連接，為ADC0804提供時(shí)鐘脈沖；（3）CS接地，片選端有效，芯片啟動(dòng)工作；RD接地，讀信號(hào)有效，可讀取轉(zhuǎn)換輸出數(shù)據(jù)；（4）NTR、WR同時(shí)接到單片機(jī)控制信號(hào)，由單片機(jī)控制，當(dāng)INTR、WR同時(shí)為低電平時(shí)，啟動(dòng)轉(zhuǎn)換，當(dāng)INTR、WR同時(shí)為高電平時(shí)，保持前一周期狀態(tài)；（5）Vref/2 9腳為1/2參考電壓，參考電壓由溫度傳感器LM35的參數(shù)有關(guān)，由于LM35溫度范圍是0℃～128℃，模擬量輸出端0℃時(shí)對(duì)應(yīng)的輸出為0V，溫度每升高1℃，對(duì)應(yīng)輸出端電壓增加10.0mV，對(duì)應(yīng)參考電壓應(yīng)為1.28V，因此Vref/2 9腳的電壓應(yīng)為0.64V，硬件電路采用分壓電阻實(shí)現(xiàn)，運(yùn)算放大器反向輸入端與輸出端相連，接成同向比例放大器，放大倍數(shù)是1，沒(méi)有放大作用，是用來(lái)提高輸入電阻，放大器輸出0.64V送給Vref/2。（6）DB7～DB0為八位數(shù)據(jù)輸出端，直接傳送到單片機(jī)內(nèi)。由于ADC0804是8位數(shù)據(jù)輸出，因此它的分辨率為1/256，即數(shù)據(jù)從00000000～11111111。由于溫度傳感器LM35的參考電壓為1.28V，數(shù)據(jù)分辨率為1.28/256，八位數(shù)據(jù)從00000000變?yōu)?0000001時(shí)，模擬量從0V變?yōu)?.005V，當(dāng)八位數(shù)據(jù)是11111111時(shí)，對(duì)應(yīng)模擬量為1.28V。

2.3 CPU處理

選擇用AT89S52單片機(jī)作為本次設(shè)計(jì)的核心，它具有ISP在線編程功能，這個(gè)功能的優(yōu)勢(shì)在于改寫(xiě)單片機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)的程序不需要把芯片從工作環(huán)境中剝離。程序流程：開(kāi)始>>數(shù)據(jù)采集>>數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換>>顯示輸出。圖3為單片機(jī)控制電路圖。

（1）RXD10腳為A/D轉(zhuǎn)換器控制端，輸出高、低信號(hào)控制A/D轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；（2）P1.0～P1.7為A/D轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)輸入端，輸入8位數(shù)據(jù)信號(hào)；（3）P0.0～P0.7為數(shù)碼管數(shù)碼編碼輸出端，由于數(shù)碼管選用是共陽(yáng)極數(shù)碼管，即給低電平對(duì)應(yīng)某段發(fā)光。若顯示0，P0輸出十六進(jìn)制數(shù)為40H；（4）P2.6、P2.7為數(shù)碼管位選端。由于數(shù)碼管采用的動(dòng)態(tài)掃描方式，P2.6對(duì)應(yīng)是兩位數(shù)碼管中的個(gè)位顯示，P2.7對(duì)應(yīng)是兩位數(shù)碼管中的十位顯示。P2.7、P2.6采用組合01時(shí)，選通個(gè)位數(shù)碼管，P0口發(fā)出對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)段碼，個(gè)位數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)；組合10時(shí)，選通十位數(shù)碼管，P0口發(fā)出對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)段碼，十位數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)。

2.4 數(shù)碼顯示

本次設(shè)計(jì)數(shù)碼顯示采用七段數(shù)碼管作為輸出顯示器件。顯示方式采用動(dòng)態(tài)，方法是采用位掃描方式，對(duì)數(shù)碼管字形和字位兩種輸出控制。每一時(shí)刻只有一個(gè)字形和一個(gè)字位被選中輸出。選中字位信號(hào)使該位為當(dāng)前顯示位，字形輸出只對(duì)選中位有效，便實(shí)現(xiàn)了該位內(nèi)容的顯示，同時(shí)未選中的位不能顯示，處于熄滅狀態(tài)。各位依次輪流顯示，每位顯示都保持一段相同的時(shí)間，每個(gè)字位選中時(shí)中送入對(duì)應(yīng)的字形的數(shù)據(jù)，可以實(shí)現(xiàn)多位不同的數(shù)字顯示。利用發(fā)光管的余輝和人眼視覺(jué)暫留作用，使人的感覺(jué)好像各位數(shù)碼管同時(shí)都在顯示。

3 系統(tǒng)測(cè)試

3.1 測(cè)試儀器

水銀溫度計(jì)、數(shù)字式溫度計(jì)、加熱棒。

3.2 測(cè)試方法

將水銀溫度計(jì)與數(shù)字溫度計(jì)同時(shí)接近加熱棒，觀察溫度計(jì)的變化。

3.3 測(cè)試出現(xiàn)問(wèn)題及解決方法

（1）數(shù)碼管顯示的溫度值比實(shí)際的溫度值低1℃，我們經(jīng)過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)有兩種解決的辦法：一種是通過(guò)軟件補(bǔ)償?shù)姆椒?，將初始?℃對(duì)應(yīng)的“00000000”改為“00000001”，整體顯示值提高1℃；另一種是調(diào)節(jié)ADC0804的參考電壓Vref/2，改變它也可以調(diào)整溫度顯示值。（2）數(shù)碼管亮度不夠，數(shù)碼管的位選端的電流過(guò)小，解決辦法是位選端加三極管驅(qū)動(dòng)電路。

4 結(jié)語(yǔ)

溫度是一種隨時(shí)間而變化的模擬量，數(shù)字式溫度計(jì)利用溫度傳感器對(duì)溫度進(jìn)行采集，然后將溫度值顯示出來(lái)，測(cè)量時(shí)間短、大幅度提高被測(cè)對(duì)象溫度的精度指標(biāo)，也可被制作成探測(cè)頭遠(yuǎn)距離操作，應(yīng)用廣泛。

參考文獻(xiàn)

[1]王靜霞.單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2012.endprint

摘要：介紹了數(shù)字式溫度計(jì)設(shè)計(jì)方法，采用溫度傳感器LM35對(duì)環(huán)境溫度進(jìn)行采集，利用ADC0804芯片進(jìn)行模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換，單片機(jī)將輸入的信號(hào)經(jīng)行內(nèi)部計(jì)算處理，最后將溫度值通過(guò)數(shù)碼管顯示出來(lái)。

關(guān)鍵詞：溫度測(cè)量 數(shù)碼顯示 溫度傳感器LM35

中圖分類(lèi)號(hào)：TH811 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2014）08-0155-02

傳統(tǒng)的水銀玻璃溫度計(jì)，利用液體的熱膨脹原理制造的，溫度計(jì)中含有水銀，若破損對(duì)人體造成傷害及對(duì)周?chē)h(huán)境造成影響。電子溫度計(jì)完全克服了傳統(tǒng)溫度計(jì)的缺點(diǎn)，具有讀數(shù)方便、測(cè)量時(shí)間短、測(cè)量精度高等優(yōu)點(diǎn)。它是利用溫度傳感器將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，通過(guò)CPU進(jìn)行信號(hào)處理，最后通過(guò)數(shù)碼顯示出溫度值的。

1 方案設(shè)計(jì)

數(shù)字式溫度計(jì)包括溫度采集、A/D轉(zhuǎn)換、CPU處理、數(shù)碼顯示四大模塊組成，系統(tǒng)框圖如圖1所示。其中溫度采集模塊采用溫度傳感器LM35實(shí)現(xiàn)，A/D轉(zhuǎn)換模塊采用ADC0804實(shí)現(xiàn)，CPU處理模塊采用AT89S52實(shí)現(xiàn)，數(shù)碼顯示模塊采用共陽(yáng)數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示實(shí)現(xiàn)。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 溫度采集

LM35溫度傳感器 1腳接電源VCC，3腳接地GND，2腳為模擬量輸出端，經(jīng)一阻值為100Ω的電阻緩沖對(duì)外輸出。2腳輸出端接一RC串聯(lián)回路，起到緩沖作用。模擬量輸出端0℃時(shí)對(duì)應(yīng)的輸出為0V，溫度每升高1℃，對(duì)應(yīng)輸出端電壓增加10.0mV。溫度范圍為0℃～128℃。

2.2 A/D（模擬/數(shù)字）轉(zhuǎn)換器

溫度傳感器輸出的模擬信號(hào)經(jīng)取樣放大后，應(yīng)傳送到單片機(jī)內(nèi)做數(shù)據(jù)處理，但是單片機(jī)只能對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，不能對(duì)模擬量進(jìn)行處理。因此需要將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換原理為與之對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)，采用A/D（模擬/數(shù)字）轉(zhuǎn)換器ADC0804。圖2為模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路圖。（1）Vin（+）6腳為模擬量輸入端，由溫度傳感器LM35提供信號(hào)，Vin（-）接地；（2）CLKR19腳、CLKIN4腳按照典型接法連接，為ADC0804提供時(shí)鐘脈沖；（3）CS接地，片選端有效，芯片啟動(dòng)工作；RD接地，讀信號(hào)有效，可讀取轉(zhuǎn)換輸出數(shù)據(jù)；（4）NTR、WR同時(shí)接到單片機(jī)控制信號(hào)，由單片機(jī)控制，當(dāng)INTR、WR同時(shí)為低電平時(shí)，啟動(dòng)轉(zhuǎn)換，當(dāng)INTR、WR同時(shí)為高電平時(shí)，保持前一周期狀態(tài)；（5）Vref/2 9腳為1/2參考電壓，參考電壓由溫度傳感器LM35的參數(shù)有關(guān)，由于LM35溫度范圍是0℃～128℃，模擬量輸出端0℃時(shí)對(duì)應(yīng)的輸出為0V，溫度每升高1℃，對(duì)應(yīng)輸出端電壓增加10.0mV，對(duì)應(yīng)參考電壓應(yīng)為1.28V，因此Vref/2 9腳的電壓應(yīng)為0.64V，硬件電路采用分壓電阻實(shí)現(xiàn)，運(yùn)算放大器反向輸入端與輸出端相連，接成同向比例放大器，放大倍數(shù)是1，沒(méi)有放大作用，是用來(lái)提高輸入電阻，放大器輸出0.64V送給Vref/2。（6）DB7～DB0為八位數(shù)據(jù)輸出端，直接傳送到單片機(jī)內(nèi)。由于ADC0804是8位數(shù)據(jù)輸出，因此它的分辨率為1/256，即數(shù)據(jù)從00000000～11111111。由于溫度傳感器LM35的參考電壓為1.28V，數(shù)據(jù)分辨率為1.28/256，八位數(shù)據(jù)從00000000變?yōu)?0000001時(shí)，模擬量從0V變?yōu)?.005V，當(dāng)八位數(shù)據(jù)是11111111時(shí)，對(duì)應(yīng)模擬量為1.28V。

2.3 CPU處理

選擇用AT89S52單片機(jī)作為本次設(shè)計(jì)的核心，它具有ISP在線編程功能，這個(gè)功能的優(yōu)勢(shì)在于改寫(xiě)單片機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)的程序不需要把芯片從工作環(huán)境中剝離。程序流程：開(kāi)始>>數(shù)據(jù)采集>>數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換>>顯示輸出。圖3為單片機(jī)控制電路圖。

（1）RXD10腳為A/D轉(zhuǎn)換器控制端，輸出高、低信號(hào)控制A/D轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；（2）P1.0～P1.7為A/D轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)輸入端，輸入8位數(shù)據(jù)信號(hào)；（3）P0.0～P0.7為數(shù)碼管數(shù)碼編碼輸出端，由于數(shù)碼管選用是共陽(yáng)極數(shù)碼管，即給低電平對(duì)應(yīng)某段發(fā)光。若顯示0，P0輸出十六進(jìn)制數(shù)為40H；（4）P2.6、P2.7為數(shù)碼管位選端。由于數(shù)碼管采用的動(dòng)態(tài)掃描方式，P2.6對(duì)應(yīng)是兩位數(shù)碼管中的個(gè)位顯示，P2.7對(duì)應(yīng)是兩位數(shù)碼管中的十位顯示。P2.7、P2.6采用組合01時(shí)，選通個(gè)位數(shù)碼管，P0口發(fā)出對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)段碼，個(gè)位數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)；組合10時(shí)，選通十位數(shù)碼管，P0口發(fā)出對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)段碼，十位數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)。

2.4 數(shù)碼顯示

本次設(shè)計(jì)數(shù)碼顯示采用七段數(shù)碼管作為輸出顯示器件。顯示方式采用動(dòng)態(tài)，方法是采用位掃描方式，對(duì)數(shù)碼管字形和字位兩種輸出控制。每一時(shí)刻只有一個(gè)字形和一個(gè)字位被選中輸出。選中字位信號(hào)使該位為當(dāng)前顯示位，字形輸出只對(duì)選中位有效，便實(shí)現(xiàn)了該位內(nèi)容的顯示，同時(shí)未選中的位不能顯示，處于熄滅狀態(tài)。各位依次輪流顯示，每位顯示都保持一段相同的時(shí)間，每個(gè)字位選中時(shí)中送入對(duì)應(yīng)的字形的數(shù)據(jù)，可以實(shí)現(xiàn)多位不同的數(shù)字顯示。利用發(fā)光管的余輝和人眼視覺(jué)暫留作用，使人的感覺(jué)好像各位數(shù)碼管同時(shí)都在顯示。

3 系統(tǒng)測(cè)試

3.1 測(cè)試儀器

水銀溫度計(jì)、數(shù)字式溫度計(jì)、加熱棒。

3.2 測(cè)試方法

將水銀溫度計(jì)與數(shù)字溫度計(jì)同時(shí)接近加熱棒，觀察溫度計(jì)的變化。

3.3 測(cè)試出現(xiàn)問(wèn)題及解決方法

（1）數(shù)碼管顯示的溫度值比實(shí)際的溫度值低1℃，我們經(jīng)過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)有兩種解決的辦法：一種是通過(guò)軟件補(bǔ)償?shù)姆椒?，將初始?℃對(duì)應(yīng)的“00000000”改為“00000001”，整體顯示值提高1℃；另一種是調(diào)節(jié)ADC0804的參考電壓Vref/2，改變它也可以調(diào)整溫度顯示值。（2）數(shù)碼管亮度不夠，數(shù)碼管的位選端的電流過(guò)小，解決辦法是位選端加三極管驅(qū)動(dòng)電路。

4 結(jié)語(yǔ)

溫度是一種隨時(shí)間而變化的模擬量，數(shù)字式溫度計(jì)利用溫度傳感器對(duì)溫度進(jìn)行采集，然后將溫度值顯示出來(lái)，測(cè)量時(shí)間短、大幅度提高被測(cè)對(duì)象溫度的精度指標(biāo)，也可被制作成探測(cè)頭遠(yuǎn)距離操作，應(yīng)用廣泛。

參考文獻(xiàn)

[1]王靜霞.單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2012.endprint

摘要：介紹了數(shù)字式溫度計(jì)設(shè)計(jì)方法，采用溫度傳感器LM35對(duì)環(huán)境溫度進(jìn)行采集，利用ADC0804芯片進(jìn)行模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換，單片機(jī)將輸入的信號(hào)經(jīng)行內(nèi)部計(jì)算處理，最后將溫度值通過(guò)數(shù)碼管顯示出來(lái)。

關(guān)鍵詞：溫度測(cè)量 數(shù)碼顯示 溫度傳感器LM35

中圖分類(lèi)號(hào)：TH811 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2014）08-0155-02

傳統(tǒng)的水銀玻璃溫度計(jì)，利用液體的熱膨脹原理制造的，溫度計(jì)中含有水銀，若破損對(duì)人體造成傷害及對(duì)周?chē)h(huán)境造成影響。電子溫度計(jì)完全克服了傳統(tǒng)溫度計(jì)的缺點(diǎn)，具有讀數(shù)方便、測(cè)量時(shí)間短、測(cè)量精度高等優(yōu)點(diǎn)。它是利用溫度傳感器將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，通過(guò)CPU進(jìn)行信號(hào)處理，最后通過(guò)數(shù)碼顯示出溫度值的。

1 方案設(shè)計(jì)

數(shù)字式溫度計(jì)包括溫度采集、A/D轉(zhuǎn)換、CPU處理、數(shù)碼顯示四大模塊組成，系統(tǒng)框圖如圖1所示。其中溫度采集模塊采用溫度傳感器LM35實(shí)現(xiàn)，A/D轉(zhuǎn)換模塊采用ADC0804實(shí)現(xiàn)，CPU處理模塊采用AT89S52實(shí)現(xiàn)，數(shù)碼顯示模塊采用共陽(yáng)數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示實(shí)現(xiàn)。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 溫度采集

LM35溫度傳感器 1腳接電源VCC，3腳接地GND，2腳為模擬量輸出端，經(jīng)一阻值為100Ω的電阻緩沖對(duì)外輸出。2腳輸出端接一RC串聯(lián)回路，起到緩沖作用。模擬量輸出端0℃時(shí)對(duì)應(yīng)的輸出為0V，溫度每升高1℃，對(duì)應(yīng)輸出端電壓增加10.0mV。溫度范圍為0℃～128℃。

2.2 A/D（模擬/數(shù)字）轉(zhuǎn)換器

溫度傳感器輸出的模擬信號(hào)經(jīng)取樣放大后，應(yīng)傳送到單片機(jī)內(nèi)做數(shù)據(jù)處理，但是單片機(jī)只能對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，不能對(duì)模擬量進(jìn)行處理。因此需要將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換原理為與之對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)，采用A/D（模擬/數(shù)字）轉(zhuǎn)換器ADC0804。圖2為模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路圖。（1）Vin（+）6腳為模擬量輸入端，由溫度傳感器LM35提供信號(hào)，Vin（-）接地；（2）CLKR19腳、CLKIN4腳按照典型接法連接，為ADC0804提供時(shí)鐘脈沖；（3）CS接地，片選端有效，芯片啟動(dòng)工作；RD接地，讀信號(hào)有效，可讀取轉(zhuǎn)換輸出數(shù)據(jù)；（4）NTR、WR同時(shí)接到單片機(jī)控制信號(hào)，由單片機(jī)控制，當(dāng)INTR、WR同時(shí)為低電平時(shí)，啟動(dòng)轉(zhuǎn)換，當(dāng)INTR、WR同時(shí)為高電平時(shí)，保持前一周期狀態(tài)；（5）Vref/2 9腳為1/2參考電壓，參考電壓由溫度傳感器LM35的參數(shù)有關(guān)，由于LM35溫度范圍是0℃～128℃，模擬量輸出端0℃時(shí)對(duì)應(yīng)的輸出為0V，溫度每升高1℃，對(duì)應(yīng)輸出端電壓增加10.0mV，對(duì)應(yīng)參考電壓應(yīng)為1.28V，因此Vref/2 9腳的電壓應(yīng)為0.64V，硬件電路采用分壓電阻實(shí)現(xiàn)，運(yùn)算放大器反向輸入端與輸出端相連，接成同向比例放大器，放大倍數(shù)是1，沒(méi)有放大作用，是用來(lái)提高輸入電阻，放大器輸出0.64V送給Vref/2。（6）DB7～DB0為八位數(shù)據(jù)輸出端，直接傳送到單片機(jī)內(nèi)。由于ADC0804是8位數(shù)據(jù)輸出，因此它的分辨率為1/256，即數(shù)據(jù)從00000000～11111111。由于溫度傳感器LM35的參考電壓為1.28V，數(shù)據(jù)分辨率為1.28/256，八位數(shù)據(jù)從00000000變?yōu)?0000001時(shí)，模擬量從0V變?yōu)?.005V，當(dāng)八位數(shù)據(jù)是11111111時(shí)，對(duì)應(yīng)模擬量為1.28V。

2.3 CPU處理

選擇用AT89S52單片機(jī)作為本次設(shè)計(jì)的核心，它具有ISP在線編程功能，這個(gè)功能的優(yōu)勢(shì)在于改寫(xiě)單片機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)的程序不需要把芯片從工作環(huán)境中剝離。程序流程：開(kāi)始>>數(shù)據(jù)采集>>數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換>>顯示輸出。圖3為單片機(jī)控制電路圖。

（1）RXD10腳為A/D轉(zhuǎn)換器控制端，輸出高、低信號(hào)控制A/D轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；（2）P1.0～P1.7為A/D轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)輸入端，輸入8位數(shù)據(jù)信號(hào)；（3）P0.0～P0.7為數(shù)碼管數(shù)碼編碼輸出端，由于數(shù)碼管選用是共陽(yáng)極數(shù)碼管，即給低電平對(duì)應(yīng)某段發(fā)光。若顯示0，P0輸出十六進(jìn)制數(shù)為40H；（4）P2.6、P2.7為數(shù)碼管位選端。由于數(shù)碼管采用的動(dòng)態(tài)掃描方式，P2.6對(duì)應(yīng)是兩位數(shù)碼管中的個(gè)位顯示，P2.7對(duì)應(yīng)是兩位數(shù)碼管中的十位顯示。P2.7、P2.6采用組合01時(shí)，選通個(gè)位數(shù)碼管，P0口發(fā)出對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)段碼，個(gè)位數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)；組合10時(shí)，選通十位數(shù)碼管，P0口發(fā)出對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)段碼，十位數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)。

2.4 數(shù)碼顯示

本次設(shè)計(jì)數(shù)碼顯示采用七段數(shù)碼管作為輸出顯示器件。顯示方式采用動(dòng)態(tài)，方法是采用位掃描方式，對(duì)數(shù)碼管字形和字位兩種輸出控制。每一時(shí)刻只有一個(gè)字形和一個(gè)字位被選中輸出。選中字位信號(hào)使該位為當(dāng)前顯示位，字形輸出只對(duì)選中位有效，便實(shí)現(xiàn)了該位內(nèi)容的顯示，同時(shí)未選中的位不能顯示，處于熄滅狀態(tài)。各位依次輪流顯示，每位顯示都保持一段相同的時(shí)間，每個(gè)字位選中時(shí)中送入對(duì)應(yīng)的字形的數(shù)據(jù)，可以實(shí)現(xiàn)多位不同的數(shù)字顯示。利用發(fā)光管的余輝和人眼視覺(jué)暫留作用，使人的感覺(jué)好像各位數(shù)碼管同時(shí)都在顯示。

3 系統(tǒng)測(cè)試

3.1 測(cè)試儀器

水銀溫度計(jì)、數(shù)字式溫度計(jì)、加熱棒。

3.2 測(cè)試方法

將水銀溫度計(jì)與數(shù)字溫度計(jì)同時(shí)接近加熱棒，觀察溫度計(jì)的變化。

3.3 測(cè)試出現(xiàn)問(wèn)題及解決方法

（1）數(shù)碼管顯示的溫度值比實(shí)際的溫度值低1℃，我們經(jīng)過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)有兩種解決的辦法：一種是通過(guò)軟件補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ瑢⒊跏贾?℃對(duì)應(yīng)的“00000000”改為“00000001”，整體顯示值提高1℃；另一種是調(diào)節(jié)ADC0804的參考電壓Vref/2，改變它也可以調(diào)整溫度顯示值。（2）數(shù)碼管亮度不夠，數(shù)碼管的位選端的電流過(guò)小，解決辦法是位選端加三極管驅(qū)動(dòng)電路。

4 結(jié)語(yǔ)

溫度是一種隨時(shí)間而變化的模擬量，數(shù)字式溫度計(jì)利用溫度傳感器對(duì)溫度進(jìn)行采集，然后將溫度值顯示出來(lái)，測(cè)量時(shí)間短、大幅度提高被測(cè)對(duì)象溫度的精度指標(biāo)，也可被制作成探測(cè)頭遠(yuǎn)距離操作，應(yīng)用廣泛。

參考文獻(xiàn)

[1]王靜霞.單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2012.endprint