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基于STC89C52单片机的温度记录仪探析

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摘 要:介绍了一种基于stc89c52单片机的低成本、低功耗温度记录仪。在介绍STC89C52后备功能的基础上,详细论述了STC89C52单片机温度记录仪系统,给出了系统流程图、硬件结构和软件流程图。

关键词:STC89C52;单片机;温度测量

中图分类号:TP319 文献标识码:A 文章编号:16727800(2013)003010402

0 引言

温度对于生活、科研、工业、医药等各个领域都是一个非常重要的参数。在工业生产中,温度的控制直接影响到生产工艺、产品质量。大量有关化学反应的工艺过程也必需在适当的温度下才能正常进行。医药食品的生产运输、农业生产和家禽畜牧也都需要对温度进行严格检测、控制和记录。

早期的温度记录通常采用人工记录的管理方法,由工作人员读取温度计温度后手工记录。现在虽然使用温度记录仪,但普通记录仪体积庞大、精度低、功能不够完善、稳定性较差。

鉴于上述技术上的不足,研究了一种基于单片机的低功耗、微型化、可以连续记录的温度记录仪。该温度记录仪提供PC机通信接口,使PC机软件实现对温度数据的存储记录、分析和处理。

1 系统总体设计

温度记录仪在硬件上主要由STC89C52单片机、DS18B20温度传感器、1602液晶、报警指示灯、存储器构成,系统原理如图1所示。

1.1 系统硬件设计

本系统用STC89C52单片机作为控制核心,利用AT89C52单片机强大的功能和优异的扩展性,液晶、报警灯和按键等少量电路构建系统。

(1)STC89C52单片机。 STC89C52单片机是一种高性能、低电压,带8K字节闪烁可编程、可擦除、只读存储器的微处理器。STC单片机完全兼容AT89C51,无需用昂贵的软件编辑器来烧写程序,支持串口直接下载程序。

(2)测温电路采用DALLAS公司的DS18B20。 DS18B20是美国DALLAS公司生产的数字温度传感器芯片,可直接输出温度值,通过简单接口就能与单片机实现通信,结构简单、体积小、功耗小、抗干扰能力强、使用方便。采用3脚PR35封装,其引脚排列及测温原理如图2所示。

(3)显示电路。 本设计采用1602液晶屏显示。液晶显示器的主要原理是以电流刺激液晶分子产生点、线、面并配合背部灯管构成画面。1602通用型液晶一共可以显示两行,每行16个字符,具有体积小、功耗低、显示操作简单等特点。显示电路结构如图3所示。

(4)MAX232串口电路。为了实现PC与单片机之间的串口通信,本设计采用MAX232串口电路。MAX232芯片把电脑串行口rs232信号电平(-10,+10V)转换为单片机所用到的TTL电平(0,+5V)芯片,从MAX232芯片中的发送和接收中任意选择一路作为接收,接线时一定要注意引脚的对应,否则会造成计算机串口和对应元器件永久损坏。

1.2 系统软件设计

(1)单片机程序由主程序和中断子程序组成。主程序负责对来自上位机的命令进行解析并执行读温度值、存储温度值、输出控制等,如图4所示。

终端服务程序只负责单片机和上位机之间数据的发送和接收。

(2)上位机软件用VISUAL C++语言设计完成。其界面简洁、功能全面。

软件启动后首先连接设备,然后读取设备状态,下载数据,并在数据下载完成后进行分析处理,绘制出温度变化曲线。

2 结语

利用STC89C52单片机为核心的温度记录仪具有系统成本低廉、操作简单、可扩展性强、易维护、开发周期短等优点。实验表明:该系统适合用于食品储藏、医药工业、畜牧业等多个领域。

参考文献:

\[1\] 潘琢金.C8051F高速SOC单片机原理及应用\[M\].北京:北京航空航天大学出版社,2002.

\[2\] 苏家健.单片机原理及应用技术\[M\].北京:高等教育出版社,2004.

\[3\] 郭天祥.51单片机C语言教程——入门、提高、开发、拓展全攻略\[M\].北京:电子工业出版社,2009.

\[4\] 袁涛.单片机C高级语言程序设计及应用\[M\].北京:北京航空航天出版社,2001.