基于单片机的温度测量仪的课程设计

在人类的生活环境中，温度扮演着极其重要的角色。无论你生活在哪里，从事什么工作，无时无刻不在与温度打着交道。自18世纪工业革命以来，工业发展对是否能掌握温度有着绝对的联系。在冶金、钢铁、石化、水泥、玻璃、医药等等行业，可以说几乎80%的工业部门都不得不考虑着温度的因素。温度对于工业如此重要，由此推进了温度传感器的发展。进入21世纪后，温度传感器正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展。

在工农业生产中，温度检测及其控制占有举足轻重的地位，随着现代信息技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现 ，能够独立工作的温度检测和显示系统已经应用于诸多领域。要达到较高的测量精度需要很好的解决引线误差补偿问题、多点测量切换误差问题和放大电路零点漂移误差等问题，使温度检测复杂化。模拟信号在长距离传输过程中，抗电磁干扰时令设计者伤脑筋的问题，对于多点温度检测的场合，各被检测点到监测装置之间引线距离往往不同，此外，各敏感元件参数的不一致，这些都是造成误差的原因，并且难以完全清除。

单片机以其功能强、体积小、可靠性高、造价低和开发周期短等优点，成为自动化和各个测控领域中必不可少且广泛应用的器件，尤其在日常生活中也发挥越来越大的作用。采用单片机对温度采集进行控制，不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控数据的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。

由于科学技术的飞速发展，特别是微电子加工技术，计算机技术及信息处理技术的发展，人们对信息资源的需求日益增长，作为提供信息的传感技术及传感器愈来愈引起人们的重视，而综合各种技术的传感器技术也进入到一个飞速的发展阶段。要及时正确地获取各种信息，解决工程、生产及科研中遇到的各种具体的检查问题，就必须合理选择和善于应用各种传感器及传感技术。如最简单的温度的测量，有热电偶、光纤温度传感器等等。但是，热敏电阻是开发早、种类多、发展较成熟的敏感元器。热敏电阻由半导体陶瓷材料组成，利用的原理是温度引起电阻变化。热敏电阻器是敏感元件的一类,按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻器（PTC）和负温度系数热敏电阻器（NTC）。热敏电阻器的典型特点是对温度敏感，不同的温度下表现出不同的电阻值。正温度系数热敏电阻器（PTC）在温度越高时电阻值越大，负温度系数热敏电阻器（NTC）在温度越高时电阻值越低，它们同属于半导体器件。随着半导体技术的不断发展，热敏电阻作为一种新型感温元件应用越来越广泛。他具有体积小、灵敏度高、重量轻、热惯性小、寿命长以及价格便宜等优点,最重要的是作为温度传感器的热敏电阻的灵敏度非常高，这是其他测温传感器所不能比拟的。

近百年来，温度传感器的发展大概经历了以下三个阶段：传统的分立式温度传感器（含敏感元件）、模拟集成温度传感器/控制器、智能温度传感器。目前，国际上新型温度传感器正从模拟式向数字式、由集成化向智能化、网络化的方向发展。智能温度传感器（亦称数字温度传感器）是在二十一世纪九十年代中期闯世的，它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术的结晶。目前，国际上已开发出多种智能温度传感器系列产品。智能温度传感器内部都包含温度传感器、A/D转换器、信号处理器、存储器和接口电路。有的产品还带多路选择器、中央处理器、随机存储器和只读存储器。智能温度传感器的特点是输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器。并且它是在硬件的基础上通过软件来实现测试功能的，其智能化程度也取决于软件的开发水平。进入二十一世纪后智能温度传感器正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发基于传感器硬件和计算机平台、并通过软件开发而成的，利用软件可完成传感器的标定及校准，以实现最佳性能指标的虚拟传感器和包含数字传感器、网络接口和处理单元的网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向发展。

在人类的生活环境中，温度扮演着极其重要的角色。温度是工业生产中常见的工艺参数之一，任何物理变化和化学反应过程都与温度密切相关，因此温度控制是生产自动化的重要任务。对于不同生产情况和工艺要求下的温度控制，所采用的加热方式，燃料，控制方案也有所不同。无论你生活在哪里，从事什么工作，无时无刻不在与温度打着交道。自18世纪工业革命以来，工业发展对是否能掌握温度有着绝对的联系。在冶金、钢铁、石化、水泥、玻璃、医药等等行业，可以说几乎80%的工业部门都不得不考虑着温度的因素。

单片微型计算机是随着超大规模集成电路技术的发展而诞生的，由于它具有体积小、功能强、性价比高等特点，所以广泛应用于电子仪表、家用电器、节能装置、军事装置、机器人、工业控制等诸多领域，使产品小型化、智能化，既提高了产品的功能和质量，又降低了成本，简化了设计。本文主要介绍单片机在温度控制中的应用。

在现代化的工业生产中，电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。例如：在冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、机械制造和食品加工等诸多领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。采用MCS-51单片机来对温度进行控制，不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。因此，单片机对温度的控制问题是一个工业生产中经常会遇到的问题。

随着社会的进步和工业技术的发展，人们越来越重视温度对产品的影响， 许多产品对温度范围要求严格，目前市场上普遍存在的问题有温度信息传递不及时、精度不够的缺点，不利于工业控制者根据温度变化及时做出决定。在这样的形式下，开发一种实时性高、精度高的温度采集系统就很有必要。

测量温度的关键是温度传感器，因此需要灵敏度高、测温范围宽、稳定性好，同时还要考虑成本和实际情况。

方案一：

DS18B20数字式温度传感器，使用集成芯片，采用单总线技术，其能够有效的减小外界的干扰，提高测量的精度，同时，它可以直接将被测温度转化成串行数字信号供微机处理，接口简单，使数据传输和处理简单化。部分功能电路的集成，使总体硬件设计更简洁，能有效地降低成本，搭建电路和焊接电路时更快，调试也更方便简单化，但是这个温度传感器适用于精密温度测量系统中。

方案二：

热敏电阻的主要特点是：①灵敏度较高，其电阻温度系数要比金属大10～100倍以上，能检测出10-6℃的温度变化；②工作温度范围宽，常温器件适用于-55℃～315℃，高温器件适用温度高于315℃（目前最高可达到2000℃），低温器件适用于-273℃～55℃；③体积小，能够测量其他温度计无法测量的空隙、腔体及生物体内血管的温度；④使用方便，电阻值可在0.1～100kΩ间任意选择；⑤易加工成复杂的形状，可大批量生产；⑥稳定性好、过载能力强．

方案三：

热电偶传感器的灵敏度,线性和温度范围是和所用的金属有关。多年来,已经有几种热电偶成为标准,在美国,NIST公布了八种热电偶,让字母代码来识别的毫伏～温度表。其中五种J、K、T、G和N是由碱金属合金制成,有不同的温度范围和用途,灵敏度一般是每摄氏度几十毫伏,其中三种R、S和B是用的金属白金制成的,但是这种热电偶价格昂贵，最常用于高温工作，不适合常温的测量，而且灵敏度很低。

对比之后，根据实际的应用需求，本设计采用方案二热敏电阻传感器。

方案一：

如图2-1所示是由集成运算放大器和铂热电阻构成的自动温度补偿电路。该电路可分为阻抗变换和温度补偿两级，阻抗变换器A1是一个电压跟随器，它的作用是把来自传感器送来的与温度成比例变化的，温度补偿器A2是一个同相电压放大器，电路元件可根据同相电压放大器基本原则进行选取，这一级的作用是将阻抗变换级送来的电压信号进行放大，同时吸取来自铂热Rt送来的与温度成比例变化的电阻信号，这个电阻信号去改变放大器的灵敏度，使放大器的输入电压V0与温度无关。但是此电路比较复杂，元器件较多，可能导致精度不够。

图2-1为自动温度补偿电路

方案二：

温度补偿还可以采用简单的查表法从电压值中查出相应的温度值。预先将一系列温度与电压对应值存贮到STC89C52微控制器程序存储器中的一个表内，当给定任意一个在测量范围中的电压值时，即可通过查表得出所对应的温度值。

本设计所采用的NTC热敏电阻所对应温度补偿表如表2-1；

所以本设计的温度补偿选用方案二，将再软件中体现。

方案一：

LED数码管显示器可分为两种显示方式：静态显示和动态显示。

LED数码管静态显示，多片七段译码器驱动显示，这不仅增加了成本，还需要占用单片机多个I/O口，也给电路的焊接带来一定的困难，因此不选用这种方案作为显示模块，所以排除此方案。

方案二：

LED数码管显示器动态显示方式下，将所有位的段选线并联在起，由位选线控制哪位接收字段码。采用动态扫描显示，也就是在显示过中，轮流向各位送出字形码和相应的字位选择，同一时刻只有一位显示，其他各位熄灭。但是此显示方案稳定性较差，并且还需要焊接外围电路，所以不采用此方案。

方案三：

LCD液晶显示,由单片机驱动.它主要用来显示大量数据、文字、图形，能够显示的位数多，显示得清晰多样、美观，同时液晶显示器的编写程序简单，价格便宜，故采用此种方案。

LCD类型繁多，价格不等。根据本设计需要显示的信息量小的特点，选用价格便宜的LCD1602液晶屏。其特点如下：

液晶显示屏是以16列×2行=32个5×10或5×7点阵块组成的显示字符群，每个点阵为一个字符，字符间距和行距都为一个点的宽度；具有字符发生器ROM，可以显示192种字符；具有64字节的自定义字符RAM，可自定义8个5×7或4个5×10点阵字符；具有80字节的RAM；结构紧凑、轻巧、装配容易；单+5V电源供电，低功耗，长寿命，高可靠性。

温度采集系统的硬件部分是由温度采集模块、MCU控制器模块、温度显示模块组成。具体框图如图2-1所示：

                           图2-1 系统硬件框图

热敏电阻的阻值会随着温度的变化而改变，这种变化不是线性的，但是每一种热敏电阻传感器都有一个阻值和温度对应的表格，可以通过查表得到温度值，当然也可以通过非线性公式计算出温度值。具体工作原理： 单片机通过AD芯片对电阻两端的电压进行采样，电阻变化时其两端的电压会变化，这种变化是线性的，单片机可以通过计算得到电阻值，然后通过查表得到温度值，再通过计算得到显示温度值。 原理图中的电源部分也可以直接换成3节1.5V电池，这样更简单一点。

该模块是根据热敏电阻阻值随温度变化而变化的特性，利用串联分压的特点，将热敏电阻所分的电压送到ADC0832的模拟量输入端。具体电路原理如图3-2所示：

该电路中RT1为热敏电阻，其电压传输到ADC0832的模拟量输入端，即CH0，芯片的2脚。

本设计采用的AD转换芯片是ADC0832:该芯片为8位分辨率A/D转换芯片，其最高分辨可达256级，可以适应一般的模拟量转换要求。其内部电源输入与参考电压的复用，使得芯片的模拟电压输入在0~5V之间。芯片转换时间仅为32μS，据有双数据输出可作为数据校验，以减少数据误差，转换速度快且稳定性能强。独立的芯片使能输入，使多器件挂接和处理器控制变的更加方便。通过DI 数据输入端，可以轻易的实现通道功能的选择。

正常情况下ADC0832 与单片机的接口应为4条数据线，分别是CS、CLK、DO、DI。但由于DO端与DI端在通信时并未同时有效并与单片机的接口是双向的，所以电路设计时可以将DO和DI 并联在一根数据线上使用。本课题AD芯片的CS端与P1.0口连接；CLK端与P1.1口连接；D0与D1并联并与P1.2口相连。当ADC0832未工作时其CS输入端应为高电平，此时芯片禁用，CLK 和DO/DI 的电平可任意。当要进行A/D转换时，须先将CS使能端置于低电平并且保持低电平直到转换完全结束。此时芯片开始转换工作，同时由处理器向芯片时钟输入端CLK 输入时钟脉冲，DO/DI端则使用DI端输入通道功能选择的数据信号。在第1 个时钟脉冲的下沉之前DI端必须是高电平，表示启始信号。在第2、3个脉冲下沉之前DI端应输入2 位数据用于选择通道功能：当此2 位数据为“1”、“0”时，只对CH0 进行单通道转换。当2位数据为“1”、“1”时，只对CH1进行单通道转换。当2 位数据为“0”、“0”时，将CH0作为正输入端IN+，CH1作为负输入端IN-进行输入。当2 位数据为“0”、“1”时，将CH0作为负输入端IN-，CH1 作为正输入端IN+进行输入。到第3 个脉冲的下沉之后DI端的输入电平就失去输入作用，此后DO/DI端则开始利用数据输出DO进行转换数据的读取。从第4个脉冲下沉开始由DO端输出转换数据最高位DATA7，随后每一个脉冲下沉DO端输出下一位数据。直到第11个脉冲时发出最低位数据DATA0，一个字节的数据输出完成。也正是从此位开始输出下一个相反字节的数据，即从第11个字节的下沉输出DATA0。随后输出8位数据，到第19 个脉冲时数据输出完成，也标志着一次A/D转换的结束。最后将CS置高电平禁用芯片，直接将转换后的数据进行处理就可以了。

作为单通道模拟信号输入时ADC0832的输入电压是0~5V且8位分辨率时的电压精度为19.53mV。如果作为由IN+与IN-输入的输入时，可是将电压值设定在某一个较大范围之内，从而提高转换的宽度。但值得注意的是，在进行IN+与IN-的输入时，如果IN-的电压大于IN+的电压则转换后的数据结果始终为00H。

STC89C52的最小系统电路设计如图3-2所示

VCC是STC89C52的电源引脚，GND为STC89C52的接地引脚，工作电压范围是4.0V～5.5V，在该电路中提供的是5V电压。利用芯片内部振荡电路，在XTAL1和XTAL2的引脚上外接定时元件，内部振荡器便能产生自激振荡，用示波器便可以观察到XATL2输出的正弦波，定时元件可以采用石英晶体和电容组成的并联振荡电路，晶体可以在1.2~12MHz之间选择，电容可以在20~60pF之间选择，通常选为30pF左右，电容C8~C9的大小对振荡频率有微小影响，可起频率微调作用。在芯片的9脚，即RST/Vpd接按键及电阻构成复位信号。

图3-2STC89C52最小系统电路设计

该电路为STC89C52控制器电路，其中，P0.5、P0.6、P0.7口分别与LCD1602的RS、R/W、E引脚连接；P2.0~P2.7口与LCD1602的DB0~DB7引脚连接；P1.2是模拟量输入端，用于输入热敏电阻传感器的电压。

STC89C52是整个课题的核心部件，P0口是开漏双向可以写为1使其状态为悬浮用作高阻输入。P0口也可以在外部程序存储器时作地址的低字节，在访问外部数据存储器时作数据总线，此时通过内部强上拉输出1。在本课题中P0口外接10K排阻使输出为1来接LCD1602的RS、RW、E端。P1口可作为准双向I/O接口使用。对于MCS—52子系列单片机，P1.0和P1.1还有第2功能：P1.0口用作定时器/计数器2的计数脉冲输入端T2；P1.1用作定时器/计数器2的外部控制端T2EX。对于EPROM编程和进行程序校验时，P1口接收输入的低8位地址。在本课题中P1.2来接收AD转换模块送过来的数字量；P1.0与AD芯片的复位端相连；P1.1与AD芯片的CLK端相连。P2口2口是带内部上拉的双向I/O,口向P2口写入1时,P2口被内部上拉为高电平,可用作输入口当作为输入脚时，被外部拉低的P2口会因为内部上拉而输出电流(见DC电气特性)。在访问外部程序存储器和外部数据时分别作为地址高位字节和16位地址(MOVX @DPTR)，此时通过内部强上拉传送1。当使用8位寻址方式(MOV@Ri)访问外部数据存储器时,P2口发送P2特殊功能寄存器的内容。本课题的P2口作为输出口使用，把信号输送给LCD1602。P3口是带内部上拉的双向I/O口，向P3口写入1时，P3口被内部上拉为高电平，可用作输入口，当作为输入脚时，被外部拉低的P3口会因为内部上拉而输出电流(见DC电气特性)。它为双功能口，可以作为一般的准双向I/O接口，也可以将每1位用于第2功能，而且P3口的每一条引脚均可独立定义为第1功能的输入输出或第2功能。本课题没有用到P3口。

综上所述，STC89C52系列单片机纳为以下两点：

1) 单片机功能多，引脚数少，因而许多引脚具有第2功能；

2) 单片机对外呈3总线形式，由P0、P2口组成16位地址总线；由P0口分时复用作为数据总线。

STC89C52的复位方式可以是图3-4的上电复位，也可以是图3-5的手动复位。此外，RESET/V还是一复用脚，V掉电期间，此脚可接上备用电源，以保证单片机内部RAM的数据不丢失。

图3-3上电复位                           图3-4手动复位

1.上电复位：上电自动复位电路是一种简单的复位电路，只要在RST复位引脚接一个电容到VCC，接一个电阻到地就可以了。上电复位是指在给系统上电时，复位电路通过电容加到RST复位引脚一个短暂的高电平信号，这个复位信号随着VCC对电容的充电过程而回落，所以RST引脚复位的高电平维持时间取决于电容的充电时间。为了保证系统安全可靠的复位，RST引脚的高电平信号必须维持足够长的时间。上电自动复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的。只要VCC的上升时间不超过1ms，就可以实现自动上电复位。

2.手动复位：开关复位，只要按下开关按钮，倒相器即输出高电平，复位有效。手动复位和快捷，方便，所以此次设计采用手动复位方式。

该模块是利用LCD1602（液晶显示）：LCD1602的显示容量很大，为16×2个字符；1602LCD芯片的工作电压为4.5-5.5V，芯片工作电流在5V工作电压的情况下芯片工作电流为2毫安，模块的最佳工作电压为5V,显示字符的尺寸为2.95×4.35(W×H)mm。

1602LCD的第1脚VSS为地电源；第2脚接5V正电源；第3脚VL为液晶显示器对比调整端，接正电源时对比度弱，接地时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用是可以通过一个10K的电位器调整对比度；第4脚为RS寄存器选择，高电平时选择数据寄存器，低电平时选择指令寄存器；第5脚为R/W读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS和R/W共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平R/W为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平R/W为低电平时可以写入数据；第6脚为使能端，当使能端由高电平跳变为低电平时，液晶模块执行命令；第7～14脚的D0～D7为8位双向数据线；第15脚为背光源正极；第16脚为背光源负极。以上是整个1602LCD的功能介绍。

显示的清晰度是关键，其Vee引脚作用是对比调整，原理是该引脚输入电压不同，调整度不同，所以采用电位器分压作为它的电压输入。Vss及K引脚分别是电源地、LCD背光电源负极，直接接地。Vcc及A引脚分别是电源、LCD背光电源正极，采用+5V电源供电。其电路原理图如图3-5所示：

Keil C51是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，与汇编相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。Keil提供了包括C编译器、宏汇编、链接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（μVision）将这些部分组合在一起。运行Keil软件需要WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系统。如果你使用C语言编程，那么Keil几乎就是你的不二之选，即使不使用C语言而仅用汇编语言编程，其方便易用的集成环境、强大的软件仿真调试工具也会令你事半功倍。

2006年1月30日ARM推出全新的针对各种嵌入式处理器的软件开发工具，集成Keil μVision3的RealView MDK开发环境。RealView MDK开发工具Keil μVision3源自Keil公司。RealView MDK集成了业内领先的技术，包括Keil μVision3集成开发环境与RealView编译器。支持ARM7、ARM9和最新的Cortex-M3核处理器，自动配置启动代码，集成Flash烧写模块，强大的Simulation设备模拟，性能分析等功能，与ARM之前的工具包ADS等相比，RealView编译器的最新版本可将性能改善超过20%。

软件系统初始化时把温度数据做成表格存储到ROM中，通过AD对热敏电阻两端的进行测量，然后通过运算将电压值对应于电阻值，通过查表把电阻值对应于温度值，再通过运算把温度数据送到LCD显示，其中程序初始化主要是对AD和LCD进行初始化。它的框图如图4-1：

          图4-1软件总体流程图

传感器获得的信号由于是模拟信号，而CPU处理的是数字信号，故要经过模数转换，本设计采用芯片ADC0832实现的AD转换。

图4-2 ADC0832的工作时序图

由以上时序图可知单片机对ADC0832的控制，所以进行以下编程。

C语言编写的STC89C52微控制器中A/D转换模块的节选程序代码如下：

uint ADC0832(uchar channel)

{

             uchar i;

             uint dat=0;

             uchar ndat=0;

             if(channel==0)channel=2;

             if(channel==1)channel=3;

             ADDI=1;

             _nop_();

             _nop_();

             ADCS=0;//拉低CS端

             _nop_();

             _nop_();

             ADCLK=1;//拉高CLK端

             _nop_();

             _nop_();

ADCLK=0;//拉低CLK端,形成下降沿1

             _nop_();

             _nop_();

             ADCLK=1;//拉高CLK端

             ADDI=channel&0x1;

             _nop_();

             _nop_();

             ADCLK=0;//拉低CLK端,形成下降沿2

             _nop_();

             _nop_();

             ADCLK=1;//拉高CLK端

             ADDI=(channel>>1)&0x1;

             _nop_();

             _nop_();

             ADCLK=0;//拉低CLK端,形成下降沿3

             ADDI=1;//控制命令结束

             _nop_();

             _nop_();

             dat=0;

             for(i=0;i<8;i++)

             {

                          dat|=ADDO;//收数据

                            ADCLK=1;

                            _nop_();

                            _nop_();

                            ADCLK=0;//形成一次时钟脉冲

                 _nop_();

                 _nop_();

                 dat<<=1;

                 if(i==7)dat|=ADDO;

}

             for(i=0;i<8;i++)

             {                          

                 ndat>>=1;

                          if(ADDO==1)

                          ndat|=0x80;

                 ADCLK=1;

                 _nop_();

                 _nop_();

                 ADCLK=0;//形成一次时钟脉冲

                 _nop_();

                 _nop_();

             }

             ADCS=1;//拉低CS端

             ADCLK=0;//拉低CLK端

             ADDO=1;//拉高数据端,回到初始状态

    if(dat==ndat)

             {

                return(ndat);

             }

             else

             {

                          return(0x00);

             }         

热敏电阻的阻值温度特性曲线是一条指数曲线，非线性度较大，因此在使用时要进行线性化处理。可采用简单的查表法从电压值中查出相应的温度值。预先将一系列温度与电压对应值存贮到STC89C52微控制器程序存储器中的一个表内，当给定任意一个电压值时，即可通过查表得出所对应进行补偿过的温度值。

C语言编写的获得温度值的节选程序代码如下：

先对LCD1602进行程序初始化：LCD1602的RS脚置“1”，其意义为：选择数据寄存器；LCD1602的RW脚置“1”，其意义为：进行读操作；

#include<reg52.h>

#include<intrins.h>

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

sbit rs=P0^5;

sbit rw=P0^6;

sbit e=             P0^7;

对ADC0832进行初始化：

sbit ADCS=P1^0;

sbit ADCLK=P1^1;

sbit ADDI=P1^2;

sbit ADDO=P1^2;

显示屏显示的选择项：

uchar code tab3[]="Low-temperature ";

uchar code tab4[]="Over-temperature";

uchar code tab5[]="     Error      ";

uchar code tab6[]="  Temp:";

uchar code tab7[]="    Normal     ";

uchar code tab1[]="0123456789";

把温度数据存储到ROM中，温度范围为79℃～-20℃：

uchar code tab2[]=

             {79,78,77,76,75,74,73,72,                             //温度补偿表

                71,70,69,68,67,67,66,65,

                64,63,63,62,61,60,60,59,

                58,58,57,56,56,55,54,54,

                53,53,52,52,51,50,50,49,

                49,48,48,47,47,46,46,45,

                45,44,44,43,43,43,42,42,

                41,41,40,40,39,39,39,38,

                38,37,37,36,36,36,35,35,

                34,34,34,33,33,33,32,32,

                31,31,31,30,30,30,29,29,

                28,28,28,27,27,27,26,26,

                26,26,25,25,24,24,23,23,

                23,22,22,22,21,21,21,20,

                20,20,19,19,19,18,18,18,

                17,17,17,16,16,16,15,15,

                15,14,14,13,13,13,12,12,

                12,11,11,11,10,10,10,9,

                9,9,8,8,7,7,7,6,

                6,6,5,5,4,4,4,3,

                3,3,2,2,1,1,1,0,

                0,1,1,2,2,2,3,3,

                4,4,5,5,6,6,7,7,

                8,8,9,9,10,10,11,11,

                12,12,13,14,15,15,16,17,

                17,18,19,19,20};

uint ad,ad1;

延时50us的程序：

void delay_50us(uint t)

{

             uchar j,z;

             for(z=t;z>0;z--)

                          for(j=19;j>0;j--);

}

延时1ms的程序：

void delay(uint z)

{

    uint x,y;

    for(x=z;x>0;x--)

        for(y=110;y>0;y--);

}

写指令程序：

void write_com(uchar com1)

{

             e=0;

             rs=0;

             rw=0;

             P2=com1;

             delay_50us(10);

    e=1;

             delay_50us(20);

             e=0;

}

写数据程序：

void write_data(uchar dat1)

{

    e=0;

    rs=1;

    rw=0;

    P2=dat1;

    delay_50us(10);

    e=1;

    delay_50us(20);

    e=0;            

}

LCD1602采用+5V电压驱动，其数据接口和读写控制引脚与STC89C52单片机的I/O口直接相连。ADC0832将采集到的模拟电压值经过A/D转换后送给单片机，单片机查表得到温度值，通过I/O口传输给LCD1602显示。

C语言编写的温度值显示的节选程序代码如下：

void disp()

{

     ad1=ad-29;

             write_com(0x80);

             if(ad<29)

             {

                   uchar i;

                            for(i=0;i<16;i++)

                            {

                                        write_data(tab4);

                            }

                            write_com(0x80+0x40);

                             for(i=0;i<16;i++)

                            {

                                        write_data(tab5);

                            }                          

             }

                          else if(ad>233)

             {

                            uchar i;

                            for(i=0;i<16;i++)

                            {

                                        write_data(tab3);

                            }            

                             write_com(0x80+0x40);

                             for(i=0;i<16;i++)

                            {

                                        write_data(tab5);

                            }                          

             }                          

             else if(ad>=29&&ad<=233)

             {               

                   uchar i;

                            for(i=0;i<16;i++)

                            {

                                        write_data(tab7);

                            }            

                            write_com(0x80+0x40);

                            for(i=0;i<7;i++)

                                         write_data(tab6);                                       

                            if(ad>197)

                            {

                                          write_data('-');

                                         write_data(tab1[(tab2[ad1])/10]);

                                         write_data(tab1[(tab2[ad1])%10]);            

                            }

                            else

                            {

                                         write_data(' ');

                                         write_data(tab1[tab2[ad1]/10]);

                                         write_data(tab1[tab2[ad1]%10]);

                            }

                            write_data(0xdf);                                                    //显示温度符号

                     write_data('C');            

             }

}

Proteus是一款功能非常强大的集仿真、原理图设计及PCB设计于一体的软件。该软件非常实用，不需要有硬件电路即可通过仿真单片机的编程。打开软件，选择P进行元器件的摆放。在这里可以通过元器件的名字进行检索。电容电阻等元器件只需要其相应的英文缩写即可。89C52是本次要使用的微控制器单元，在检索行输入89C52，可以看到元件库里出现了我们需要的芯片。选中后就可将其拖入工程界面，可以自己选择合适的位置。依次将原理图中的元件器拖入合适的位置，然后将各个元器件链接起来构成回路。

在桌面右键点击新建一个名为tt的文件夹，打开Keil uVision3软件，点击工程>新建uVision工程选中桌面的tt文件夹，把工程的名字命为test,点击保存选择要用的51单片机型号，本次设计用的是STC89C52,这里选择Atmel的AT89C52,点击确定，点击否，点击新建文件，再点击保存，将文件命名为main.c(如果用的是汇编语言，则命为main.asm)点击保存，点击新建文件，右键点击源代码组1>添加文件到组“源代码组1”，点击main.c,点击Add,点击Close，双击源代码组1，可以看到main.c已被添加进工程。将本次热敏电阻温度检测电路的程序输入工程中，点击编译指令，检查程序中的错误并调试，再次点击编译，待程序中没有错误时，点击工程中options for target命令，选择输出一栏，勾选产生HEX文件，点击确定。再次点击编译，报告输出“创建HEX文件”。最后将tt文件夹下的HEX文件烧入到单片机中。最后在Proteus中进行系统仿真，观察到LCD液晶显示屏上可以显示当前的温度值，改变热敏电阻的阻值，温度随之变化。如图5-1所示。

本次设计具备一定难度，在这次毕业设计中，我学到了很多知识，也使我的能力得到了提升。

首先，硬件方面。选择硬件，要比较同类产品的稳定性、功耗、体积、价格等，另外还要符合设计的全部要求。在显示方案上，我考虑的时间相对长了一点。利用数码管显示，程序复杂，但是，自己编程比较熟悉，价格便宜。利用LCD1602显示，程序简单，但是以前自己从未使用过。经过比较，我选择LCD1602，这样可以学到新知识，提高自己的知识水平。在硬件电路的设计方面，用Altium Designer Summer绘制电路图时要标明元件的大小，有些封装元件要标明名称和封装。

其次，软件方面。程序的模块化有利于提高编程的效率，也提高了程序的易读性。在本次课程设计中，我主要分两个方面进行编程。一个方面，我在了解了A/D转换模块和各个接口的作用后，首先对其编程。另一个方面，我认真分析了LCD液晶显示屏和数码管显示原理区别。然后对显示模块进行编程，最后经过多次调试，LCD1602终于能正常显示。

总而言之，在韩老师的带领和指导下，我顺利的完成了课程设计，完成了老师交给的任务。