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使用AT89C51和LM35的攝氏刻度溫度計

作者: 時間:2023-03-22 來源:電子產(chǎn)品世界 收藏

本項目展示了使用溫度傳感器和的攝氏刻度的設(shè)計、開發(fā)和操作。該電路包含模擬溫度傳感器,它的優(yōu)點是提供與攝氏溫度成正比的輸出,而不需要進行校準(zhǔn)。

本文引用地址:http://m.ptau.cn/article/202303/444755.htm

該項目還包括8位模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC0804,它使用逐次逼近的轉(zhuǎn)換技術(shù)。ADC0804由單片機控制,單片機處理其輸出,在LCD顯示器上顯示結(jié)果溫度讀數(shù)。這篇文章詳細(xì)介紹了單片機程序、電路設(shè)計和電路操作。

電路背后的原理

該電路的工作原理是模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換。溫度由模擬溫度傳感器()感知,這個模擬值通過ADC(ADC0804)轉(zhuǎn)換為數(shù)字值。然后由一個)處理數(shù)字信號,在顯示屏幕(16×2 LCD)上顯示攝氏溫度讀數(shù)。

攝氏刻度的電路圖

Celsius Scale Thermometer using AT89C51 and LM35 Circuit Diagram

使用和LM35的攝氏刻度電路圖

所需元件

8051(AT89C51)

8051開發(fā)板

8051編程器

16 x 2 LCD顯示器

10KΩ電位器

adc0804 - adc ic

10KΩ 電阻器 (1/4 瓦)

150pF電容(陶瓷盤型) - 代碼: 151

LM35 - 溫度傳感器

連接線

電源

Keil μVision IDE

威勒軟件

如果你沒有8051開發(fā)板,你可能需要以下組件

11.0592 MHz 石英晶體

2個33pF電容

2個10KΩ電阻(1/4瓦)

10μF電容(極化)。

按鍵

攝氏刻度溫度計電路設(shè)計

電路設(shè)計主要包括設(shè)計單片機電路,將ADC、LM35和LCD與單片機AT89C51接口。

單片機電路設(shè)計

振蕩器電路。振蕩器電路包括一個振蕩頻率為11.0592 MHz的晶體振蕩器和兩個陶瓷電容,每個電容為33pF,以確保穩(wěn)定性。

復(fù)位電路。復(fù)位電路的設(shè)計是使用一個按鈕,一個10KΩ的電阻和一個10μF的電解質(zhì)電容,以確保復(fù)位脈沖寬度為100ms,復(fù)位電壓為1.2V。

EA引腳:由于我們沒有使用任何外部存儲器,EA引腳使用一個10KΩ電阻被拉高。

連接ADC和LM35

LM35溫度傳感器IC和ADC0804 ADC IC構(gòu)成了電路的輸入部分。LM35由三個引腳組成。LM35的VOUT與ADC0804集成電路的模擬輸入引腳VIN(+)(引腳6)相連。

ADC0804的第20針(VCC)連接到+5V電源。ADC0804的1、2、7、8和10腳(CS'、RD'、VIN(-)、AGND和GND)連接到GND。ADC0804的時鐘引腳CLKR和CLKIN(引腳19和4)之間連接了一個10KΩ電阻。一個150pF的陶瓷電容連接在CLKIN(針腳4)和GND之間。引腳3和5即WR'和INTR'被連接在一起。

ADC0804的8個數(shù)據(jù)輸出引腳DB0-DB7(引腳11-18)被連接到8051微控制器的PORT2引腳。

連接LCD

RS、RW和EN引腳分別連接到端口引腳P3.6、GND和P3.7。數(shù)據(jù)引腳連接到微控制器的PORT1。

攝氏刻度溫度計電路的工作原理

環(huán)境溫度由LM35溫度傳感器感知,它產(chǎn)生的輸出電壓與溫度成正比,速度為每攝氏度10mV。這個模擬電壓被送入模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC0804),這是一個基于逐次逼近轉(zhuǎn)換原理的8位ADC。

模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC0804被配置為連續(xù)讀取輸入的模擬信號,并在其數(shù)字輸出引腳連續(xù)產(chǎn)生數(shù)字輸出。為了使ADC0804連續(xù)讀取模擬輸入值,我們需要將INTR'引腳和WR'引腳連接起來。同時,為了使數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)在ADC0804的數(shù)字輸出引腳上持續(xù)可用,CS'和RD'引腳必須被拉低。

模數(shù)轉(zhuǎn)換器不斷地從LM35獲取模擬信號并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字值。ADC0804的數(shù)字輸出是8位二進制數(shù)據(jù)的形式,這些數(shù)據(jù)也是連續(xù)可用的。

8051微控制器接受這些數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)并進行簡單的數(shù)學(xué)計算。這個計算將把從ADC0804收到的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成攝氏度的溫度。

現(xiàn)在,微控制器將把這個數(shù)據(jù)發(fā)送到LCD上并顯示出來。由于ADC不斷從LM35溫度傳感器中讀取模擬數(shù)據(jù),并通過數(shù)字引腳將其發(fā)送給微控制器,溫度將隨時更新,并在LCD上顯示。

Celsius Scale Thermometer Image 1

Celsius Scale Thermometer Image 2

Celsius Scale Thermometer Image 3

Celsius Scale Thermometer Image 4

Celsius Scale Thermometer Image 5

編寫攝氏刻度溫度計的電路代碼的算法步驟

以下是用C語言編寫代碼時需要遵循的算法。

從ADC0804讀取數(shù)據(jù)。

對收到的數(shù)據(jù)進行一個小的計算。

通過發(fā)送適當(dāng)?shù)拿顏沓跏蓟疞CD。

向LCD發(fā)送包含溫度讀數(shù)的數(shù)據(jù)

攝氏刻度溫度計電路的應(yīng)用

它可以用在像汽車這樣的移動場所,以保持溫度的跟蹤。

它可以用來控制負(fù)載的開關(guān),如電機,基于溫度的加熱器。

它也可用于家庭,以獲得溫度讀數(shù)。

該電路的局限性

它需要額外的模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換。

這個電路只能測量攝氏度的數(shù)值。



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