基于測溫線溫度測量系統(tǒng) 定稿(陸琪)

1、畢業(yè)論文(設(shè)計) 題 目 基于單片機(jī)和K型熱電偶的溫度測量系統(tǒng) 學(xué)生姓名 陸琪 學(xué) 號 20102305048 院 系 電子工程系專 業(yè) 電子信息工程指導(dǎo)教師 徐偉二一四年五月十五日目 錄1引言51.1研究目的與意義51.2研究發(fā)展與現(xiàn)狀51.2.1發(fā)展?fàn)顩r51.2.2國內(nèi)外研究71.3本課題的研究內(nèi)容71.3.1設(shè)計原理71.3.2設(shè)計要求82方案對比與論證82.1方案選擇82.2方案系統(tǒng)框圖83系統(tǒng)電路硬件設(shè)計93.1電源指示電路93.2溫度傳感器電路103.2.1熱電偶的選擇103.2.2數(shù)字轉(zhuǎn)換器MAX6675113.2.3溫度傳感器電路的設(shè)計133.3單片機(jī)最小系統(tǒng)電路143.3.1

2、單片機(jī)的選擇143.3.2單片機(jī)主控制電路的設(shè)計163.4MAX3232串口電路183.4.1MAX232芯片183.4.2MAX3232芯片193.4.3MAX3232串口電路的設(shè)計193.5LCD液晶顯示電路203.5.1液晶顯示技術(shù)203.5.21602LCD液晶顯示模塊213.5.3LCD液晶顯示電路的設(shè)計224系統(tǒng)軟件設(shè)計234.1軟件介紹234.2主程序244.3溫度讀取、控制、轉(zhuǎn)換程序264.4LCD液晶顯示子程序295系統(tǒng)性能測試34參考文獻(xiàn)35基于單片機(jī)和K型熱電偶的溫度測量系統(tǒng)陸琪南京信息工程大學(xué)濱江學(xué)院電子信息工程專業(yè)，南京 210044摘要：目前接觸式測溫中應(yīng)用最廣的熱

3、電式傳感器是熱電偶傳感器，在工業(yè)測溫中占有不可取代的地位。本文選用K型熱電偶設(shè)計了一個測溫系統(tǒng)。系統(tǒng)由溫度采集模塊、主控制模塊、下載模塊和LCD液晶顯示模塊組成，以AT89S52單片機(jī)為主控制器，由K型鎳鉻-鎳硅熱電偶測量工作端溫度T，測量范圍在01200之間，分辨率為0.25。采用MAX6675測量冷端溫度T0，并對測溫?zé)犭娕嫉臒犭妱菁皽y得的補(bǔ)償電勢進(jìn)行采樣，存放在單片機(jī)內(nèi)存單元中，經(jīng)程序解算后得到溫度值，通過LCD液晶顯示。該系統(tǒng)對溫度測量具有較高的精度，測量范圍廣，系統(tǒng)輕便，在工業(yè)測溫中具有一定的應(yīng)用價值。關(guān)鍵詞：K型熱電偶 ；單片機(jī)AT89S52；MAX6675；工業(yè)測溫1 引言1.1

4、 研究目的與意義物體的冷熱水平可以通過溫度來衡量，從分子水平看，又可以表示物體分子運(yùn)動狀態(tài)，溫度越高，分子運(yùn)動越猛烈。物體溫度改變后顯示出的一些特點(diǎn)只可以由溫度間接測量。最基本的環(huán)境方法溫度，對周邊環(huán)境會產(chǎn)生重要影響、和人們的衣食住行、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等方面密不可分。溫度的測量在工業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中必不可少，在工業(yè)生產(chǎn)中甚至需要時刻觀察溫度的變化。所以通過對溫度的測量和測溫設(shè)備的研究具有非比尋常的意義。在社會生產(chǎn)力的不斷提高下，對溫度測量系統(tǒng)收集的溫度數(shù)據(jù)方法要求越來越高，已經(jīng)滲透到社會方方面面。溫度的測量主要應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)這兩大領(lǐng)域。在這兩大領(lǐng)域中，無論是機(jī)械的正常運(yùn)轉(zhuǎn)還是農(nóng)作物的蓬勃生長，都離不開溫

5、度的測量。在工業(yè)生產(chǎn)中，由于生產(chǎn)環(huán)境的限制，員工不可長時間停留觀察設(shè)備運(yùn)行正?；蛞?yàn)槠渌虿荒茉诂F(xiàn)場。這是找到最佳的方式收集數(shù)據(jù)的迫切需要，將數(shù)據(jù)發(fā)送到一個比較好操作的控制室，便于工作人員對數(shù)據(jù)的分析與處理；在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，對溫室大棚的溫度監(jiān)測，以前都是選擇分區(qū)取樣的人工處理方式，工作辛苦，精確度不高。而且在實(shí)際操作中，因?yàn)榇笈锏闹T多環(huán)境限制因素，例如占地面積廣、測量點(diǎn)分散而且數(shù)目多，所以這種測量方式已經(jīng)被淘汰。當(dāng)前的科技水平下，為了取得更大的效益促使我們必須找到一種精確、簡便易行的溫度采集測量方法。在科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展下，現(xiàn)代社會對各種參數(shù)：準(zhǔn)確度和精密度的要求有一個幾何增長。在以此基礎(chǔ)上，

6、如何快速、準(zhǔn)確獲取這些參數(shù)需要依靠現(xiàn)代信息的發(fā)展水平。傳感器技術(shù)、通信技術(shù)、計算機(jī)結(jié)構(gòu)技術(shù)并稱當(dāng)代三大信息采集技術(shù)，而這之中傳感器技術(shù)遙遙領(lǐng)先其他兩種技術(shù)，特別是傳感器技術(shù)中對于溫度的測量。所以研究溫度的收集方式和設(shè)備這一課題是相關(guān)領(lǐng)域國內(nèi)外研究者的重要課題之一。對于本課題而言，基于測溫線的溫度測量系統(tǒng)可以較為簡潔方便的測量出溫度。1.2 研究發(fā)展與現(xiàn)狀1.2.1 發(fā)展?fàn)顩r從人類對溫度有了認(rèn)識之后，許多科學(xué)家一直致力于研究溫度的測量方法。廣義上說，溫度的測量主要方式分為兩種：接觸式測溫以及非接觸式測溫。通過需要測溫的物體和測溫設(shè)備之間的直接接觸，以熱交換的方式，最終可以達(dá)到熱平衡的，這樣的方式

7、稱為接觸式測溫。顯然這種最原始的接觸測溫方法可以最簡單的測出溫度，但是這樣的誤差比較大，只能用于一般生活中簡單的溫度測量。如果是在高溫或者腐蝕環(huán)境下測溫，這種特殊環(huán)境會對測溫元器件產(chǎn)生不利影響。然而另一種測溫方法非接觸式測溫可以避免這一問題。用這種方法制成的測溫計可以用于農(nóng)業(yè)中土壤的測溫、工業(yè)中高溫運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)械等領(lǐng)域。隨著工業(yè)進(jìn)程的不斷發(fā)展，溫度檢測技術(shù)也隨之日益成熟。當(dāng)前使用的溫度測量方式五花八門，使用局限性也越來越小，應(yīng)用十分寬泛。大致有下列幾種辦法可以檢測：一、利用熱脹冷縮原理熱膨脹和冷收縮制成的溫度計是生活中最常用的，如：汞，壓力，雙金屬溫度計等。這類溫度計常被用于測量一些溫度范圍較小的

8、中低溫度，被廣泛適用于一般醫(yī)療體溫測量、農(nóng)業(yè)溫度監(jiān)測、紡織食品制造等。二、利用熱電效應(yīng)技術(shù)熱電偶所具備的熱電效應(yīng)是這類測溫元件的核心技術(shù)。在早期發(fā)展過程中，熱電偶發(fā)展不斷完善，發(fā)展已相對成熟，是到目前為止最廣泛使用的組件。因?yàn)椴捎媒佑|式測溫的方法，不會因?yàn)橹虚g介質(zhì)而影響過程，精確度相對而言比較高。其次一般而言，熱電偶可連續(xù)測量從零下50到600的溫度范圍，某些特殊熱電偶測量的溫度可以很高，例如金鐵鎳鉻熱電偶極限檢測最低溫度可以接近絕對零度，達(dá)到零下269；例如鎢、錸熱電偶極限最高溫度達(dá)到2800。同時構(gòu)造簡單，使用方便。熱電偶一般可以是兩種不同的金屬絲構(gòu)成，并且沒有大小和開頭的約束，外面還有一

9、層套管起到保護(hù)作用，操作方便，簡單易懂。三、利用熱阻效應(yīng)技術(shù)隨著溫度的升高，導(dǎo)體或半導(dǎo)體的阻值會相應(yīng)減小或增大。根據(jù)這一特性熱阻效應(yīng)技術(shù)可以測量出溫度及與溫度相關(guān)的數(shù)據(jù)，例如電壓、電流等。依據(jù)電阻根據(jù)溫度變化的性質(zhì)原理，電阻阻值的大小可以用專用測量儀表測出，從而間接測出溫度的大小。熱電阻大多數(shù)的原材料是純金屬，材料中最常見的是使用鉑和銅來制造熱電偶。現(xiàn)在開始逐步采用新型材料制造熱電阻，例如鎳、錳和銠等。四、利用熱輻射原理熱輻射原理主要由四部分組成：斯蒂藩定律、黑體輻射分布定律、維恩位移定律、基爾霍夫輻射定律。同時在向外輻射的物體，也能從其他對象那里吸收輻射能。物體輻射或吸收的能量與它的溫度等因

10、素有關(guān)。然而，在熱平衡的條件下，輻射體的光譜輻射出射度、光譜吸收率僅僅是一個關(guān)于輻射波長和溫度的函數(shù)關(guān)系，與輻射體本身的物理性質(zhì)沒有任何關(guān)聯(lián)。因此，根據(jù)熱輻射測溫原理來測量溫度，分為單色輻射高溫計，總輻射高溫計。五、利用聲學(xué)原理聲學(xué)檢測、傳感器技術(shù)的結(jié)合是一門新興的學(xué)科，是一個全新的領(lǐng)域。這個領(lǐng)域包含了聲學(xué)原理、信息處理、電子信息技術(shù)等，這些部分息息相關(guān)、密切結(jié)合，在溫度檢測領(lǐng)域中屬于后起之秀，并迅速崛起。基本原則是聲學(xué)測溫的聲傳感器的聲傳播時間與測量的溫度相乘重建最小二乘法原理。目前，該技術(shù)可用于測量高溫爐和儲糧霉變，蟲害發(fā)生情況與水分異常變化，這些變化將直接反映在糧溫變化。六、利用紅外測溫

11、技術(shù)物體的溫度只要是在高于零下273.15，是由于分子的運(yùn)動和向外輻射的紅外線。把輻射物體功率信號輸入捕捉器，輸出電信號，然后依據(jù)輸出電信號與被測物表面溫度的空間分布關(guān)系，在顯示儀器上就可以得到一張相對應(yīng)的熱像圖。利用這一原理，可以紅外測溫儀對測溫物體進(jìn)行遠(yuǎn)距離測溫成像。這一技術(shù)更多的用于對野生動物的觀測分析。將紅外測溫儀進(jìn)行偽裝，安裝在野生動物的棲息地附近，根據(jù)測溫數(shù)據(jù)分析判斷野生動物的生活習(xí)性。近年來，在技術(shù)開發(fā)和溫度檢測中的應(yīng)用領(lǐng)域，各種新的檢測原理和技術(shù)，已經(jīng)取得了重大進(jìn)展。一種新的溫度檢測元件正在悄然新興，并在市場的發(fā)展中更新?lián)Q代，自我完善。1.2.2 國內(nèi)外研究目前，對研究對象的溫

12、度檢測，溫度范圍有了較大的發(fā)展。在現(xiàn)有工業(yè)通用的溫度檢測限度基礎(chǔ)上，今后對于溫度的測量極限將會向超高溫和超低溫發(fā)展，不斷擴(kuò)大現(xiàn)有的測溫范圍：零下2003000。特別是超低溫度檢測液化氣是越來越迫切。同時在溫度檢測對象上從以往單一的點(diǎn)測溫發(fā)展到線、面的全多方位、立體化的測量。應(yīng)用范圍也已經(jīng)延伸到環(huán)境監(jiān)測、生態(tài)保護(hù)、汽車制造及宇宙航天等領(lǐng)域。在許多特殊場合中，對溫度檢測器有特殊要求，如抗壓、防爆破、防腐蝕等；又如野生動物的觀察分析、戶外野戰(zhàn)測溫、爐膛火焰溫度檢測等。國內(nèi)外許多溫度儀表制造商將向數(shù)字化，智能化，集成，應(yīng)用開發(fā)。不僅新產(chǎn)品具有檢測功能，而且具有判決及命令等功能，采用微電腦朝著智能化的方

13、向發(fā)展，為機(jī)電一體化的發(fā)展方向，加強(qiáng)新技術(shù)，開發(fā)新材料。同時，保持經(jīng)典溫度傳感器的生產(chǎn)，大量和廣泛的繼承傳統(tǒng)檢測技術(shù)中的優(yōu)勢，如原來的傳統(tǒng)生產(chǎn)：熱電偶，熱電阻，熱敏電阻等。1.3 本課題的研究內(nèi)容1.3.1 設(shè)計原理本課題主要是基于測溫線的溫度測量系統(tǒng)，該測溫系統(tǒng)主要是四部分模塊構(gòu)成：溫度測量采集模塊、單片機(jī)控制模塊、串口下載模塊和LCD溫度顯示模塊。本研究課題主要對溫度檢測中的應(yīng)用，對被測物體溫度的測量是熱電技術(shù)的主要應(yīng)用層面。制作出的溫度測量系統(tǒng)測量的溫度范圍可以從零下100至200，最大允許誤差為0.1。該測量系統(tǒng)可以滿足于一般的工業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求，具有精確度高、結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)用性強(qiáng)、

14、操作簡單等特點(diǎn)。熱電偶是具備熱電效應(yīng)技術(shù)的同類型中的最佳元器件。在早期發(fā)展過程中，熱電偶發(fā)展不斷完善，發(fā)展已相對成熟，是到目前為止最廣泛使用的組件。熱電偶制作簡單、結(jié)構(gòu)明了、溫度范圍寬、精度比較高、熱慣性小，因此它成為測溫元件中使用的首選。1.3.2 設(shè)計要求1、分析K型測溫線的溫度和輸出電信號的關(guān)系，測量電信號，根據(jù)關(guān)系計算溫度；2、測量溫度范圍為零下100200，最大允許誤差為0.1。3、根據(jù)測溫線輸出電信號范圍，選擇合適的信號調(diào)理電路，以單片機(jī)為主控制器，采用LCD顯示溫度值。2 方案對比與論證2.1 方案選擇方案一：溫度采集模塊的設(shè)計中，溫度傳感裝置可以使用熱敏電阻之類的組件，溫度傳感

15、裝置測量的溫度可以根據(jù)在測量溫度時的電壓或電流變化中收集有關(guān)數(shù)據(jù)，經(jīng)過信號調(diào)節(jié)電路、A/D轉(zhuǎn)換電路的處理，將數(shù)據(jù)傳送到主控制器處理，最后在液晶模塊顯示出溫度，溫度的檢測可以通過以上的流程測出。然而，這樣的設(shè)計需要用放大電路，A/D轉(zhuǎn)換電路，溫度檢測電路，在生產(chǎn)工程設(shè)計過程中，花費(fèi)太多，給調(diào)試帶來太多的麻煩。方案二：本方案采用的溫度采集模塊中，主要選用K型熱電偶以及數(shù)字轉(zhuǎn)換器MAX6675完成。通過對溫度的采集，將數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)處理的單片機(jī)AT89S52，通過串口下載，并在液晶LCD1602顯示實(shí)時溫度。在這個方案過程中，主要運(yùn)用到了K型熱電偶以及數(shù)字轉(zhuǎn)換器MAX6675作為溫度采集模塊的主要組

16、成。K型熱電偶測量范圍寬，價格便宜，性能穩(wěn)定，被廣泛適用于工業(yè)溫度測量中。關(guān)鍵的是K型熱電偶轉(zhuǎn)換器MAX6675，它具有冷端溫度補(bǔ)償?shù)墓δ?，并將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。最大的好處是，MAX6675具有熱電偶冷端補(bǔ)償，放大器，模數(shù)轉(zhuǎn)換器，串行端口等功能。從以上兩種方案而言，顯而易見方案二的設(shè)計思路更為實(shí)用、簡便，在設(shè)計過程中可以最大程度地發(fā)揮各類元器件的作用，使得元器件之間很好配合，使得電路設(shè)計最優(yōu)化。2.2 方案系統(tǒng)框圖根據(jù)方案二的設(shè)計思路，畫出方案系統(tǒng)框圖，如圖2.1所示：圖2.1 系統(tǒng)框圖3 系統(tǒng)電路硬件設(shè)計3.1 電源指示電路本課題采取5V直流電源供電，使得單片機(jī)的工作電壓最低不得低于4

17、.5V，最高不高于5.5V。在電源指示電路中，考慮可操作性以及經(jīng)濟(jì)原因，采用干電池串連的方法5V電源供電。電源指示電路如圖3.1所示：圖3.1 電源指示電路P1元器件即為5V供電電源。在電路中，C2為極性電容，可以起到穩(wěn)壓的作用；C3為非極性電容，起到濾波的作用，可以濾除輸出電路中的交流部分；電阻R2的阻值為1K，在電路中主要起到限流保護(hù)電路的作用，以免瞬間電流過大燒壞元器件；D1是發(fā)光二極管，可以檢測電源指示電路供電是否正常時，如果正常二極管則通電發(fā)光。3.2 溫度傳感器電路3.2.1 熱電偶的選擇熱電偶利用接觸式測溫的方式收集溫度，可以將采集到的溫度數(shù)據(jù)信號變?yōu)殡妷盒盘?，以二次儀表的形式再

18、變?yōu)楸粶y物體的溫度。組成閉合回路的條件把兩種不同原料的金屬導(dǎo)體或半導(dǎo)體連接起來。如果閉合回路兩端的溫度不同，于是產(chǎn)生一個溫差電動勢。這個矢量電動勢只和兩端的原料的質(zhì)地和溫度有關(guān)，而與材料的粗細(xì)長短無關(guān)，這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)（塞貝克效應(yīng)）。熱電偶的應(yīng)用是在塞貝克效應(yīng)影響中工作。在金屬兩端中，一個直接用于測量溫度的端口稱為測量工作端，反之則稱為溫度補(bǔ)償冷端。使用過程中，把冷端和顯示儀器聯(lián)接，便可以在顯示儀器上讀出測溫時的溫差電動勢。1823年，塞貝克發(fā)現(xiàn)了熱電效應(yīng)現(xiàn)象，它是因?yàn)闊犭娕純啥说臏囟炔钜鸬臏夭铍妱觿莸囊环N現(xiàn)象。在兩種金屬A和B環(huán)中，如果不同溫度的兩個接觸點(diǎn)，電路中所產(chǎn)生的電流，稱為熱電

19、流。對應(yīng)產(chǎn)生的電動勢稱為熱電勢，矢量方向與溫度梯度的方向一致。從負(fù)極流向正極的方向上，是熱電勢的一般規(guī)律流向，在熱端電流。塞貝克效應(yīng)的本質(zhì)是當(dāng)兩種不同的金屬接觸時發(fā)生的接觸電位差，這種不同的電子濃度的電位差依賴于兩種不同的金屬電子溢出所造成的溢出功。當(dāng)工作端和冷端A、B固定之后，由于兩頭使用的原材料有差別，所以工作端溫度T和冷端溫度T0可以用溫差電動勢EAB（T，T0）的函數(shù)關(guān)系式表示，即： EAB（T，T0）= E（T）E（T0） 顯然這個式子表明，工作端的溫度電動勢和冷端的溫度電動勢的差就是溫差電動勢。如果保持冷端的溫度一定，即T0保持不變，那么冷端的電動勢就是常量，用C表示，則溫差電動勢

20、又可以表示稱為關(guān)于工作端溫度T的函數(shù)： EAB（T，T0）= E（T）C=（T） 熱電偶測溫的基本公式就是式的函數(shù)表達(dá)關(guān)系，可以表明，溫差電動勢跟工作端溫度T有一個明顯的比例關(guān)系。目前熱電偶有兩個大類：標(biāo)準(zhǔn)，非標(biāo)準(zhǔn)。從上世紀(jì)80年代末開始，中國制造的熱電偶和熱電阻指定IEC國際標(biāo)準(zhǔn)中的七種標(biāo)準(zhǔn)（包括S、B、E、K、R、J、T七種）為模型統(tǒng)一設(shè)計生產(chǎn)熱電偶。由于產(chǎn)生的熱電勢與兩端的溫度差有關(guān)，必須先固定一方的溫度才能確立出測量端溫度與電動勢兩者之間的關(guān)系。目前規(guī)定冷端在0時給出測量溫度與電動勢的數(shù)值對照表，稱為分度表。由于在實(shí)際測量中，很難保持冷端的溫度在0，所以需要設(shè)計到冷端補(bǔ)償?shù)膯栴}。冷端補(bǔ)

21、償常用凝固浴法，凍結(jié)點(diǎn)校正方法計算，修正系數(shù)法，零偏移方法解決。凝固浴法計算公式：EAB(T,T0)=EAB(T,TH)+EAB(TH,T0)；（TH為冷端實(shí)際溫度）常用的熱電偶有以下幾種見表3.1分度號正極負(fù)極測溫范圍K鎳鉻鎳硅01200E鎳鉻康銅-200900S鉑銠10純白金01600B鉑銠30鉑銠601800T銅康銅-200400R鉑銠13純白金01600J鐵康銅-40750表 3.1K型熱電偶測量范圍廣，價格低廉，廣泛應(yīng)用于工業(yè)溫度測量。在氧化和中性的氣體環(huán)境中，可按K型熱電偶偶絲直徑不同測量不同的溫度范圍。但是在還原氣氛中，需要加密封保護(hù)管。K型熱電偶的精度分成兩個等級，其允許誤差見

22、表3.2等級使用溫度范圍（）允許誤差I(lǐng)0400±1.64001100±0.4%tII0400±34001300±0.75t表 3.2本課題從熱電偶的性能、實(shí)用性、可操作性等方面綜合考慮，選擇K型熱電偶作為溫度測量模塊的組成部分。這種熱電偶是當(dāng)前使用量最大、價格最低廉價的金屬熱電偶，每年的消耗量是其他所用熱電偶消耗量的總和。K型熱電偶的正、負(fù)兩極（鎳鉻合金）分別含10%的鉻，含3%的硅。這種熱電偶可以測量介質(zhì)從01300的溫度范圍，無論是在氧化性還是惰性氣體中都可以持續(xù)利用，短時間內(nèi)使用的溫度閾值可以高達(dá)為1200左右，如果是長時間使用溫度閾值建議維持10

23、00左右，不要超過。3.2.2 數(shù)字轉(zhuǎn)換器MAX6675MAX6675是具有冷端溫度補(bǔ)償功能的K型熱電偶模數(shù)轉(zhuǎn)換器，自帶冷端溫度補(bǔ)償?shù)墓δ埽€能把輸入熱電偶的信號輸出數(shù)字信號。輸出的數(shù)據(jù)是12位分辨率的兼容型只讀格式。這款MAX6675數(shù)字轉(zhuǎn)換器集中了多個優(yōu)點(diǎn)，例如冷端補(bǔ)償、信號放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換、串行端口。K型熱電偶由于其特點(diǎn)、性能優(yōu)異在工業(yè)測溫場合被廣泛使用。但是，它經(jīng)常要求冷端補(bǔ)償，而且電路的調(diào)試過程中太繁瑣，比較麻煩。在調(diào)試過程中，凝固浴法，計算方法，修正系數(shù)法，零偏移方法會有一定的誤差，給調(diào)試帶來太多的麻煩。MAX6675的誕生無疑解決了這一問題。組件的非線性輸出參數(shù)，為激光加工校正熱電

24、偶帶來了可能，同時在芯片的內(nèi)部有多種現(xiàn)有電路，比如冷端補(bǔ)償電路、校正電路、檢測電路，這些本身固有的電路在K型熱電偶使用過程中發(fā)揮了巨大的用處，使用更加容易。被廣泛應(yīng)用于汽車電子、電子設(shè)備等領(lǐng)域。MAX6675內(nèi)部冷端補(bǔ)償電路的集成類似一個溫度傳感器，使冷端的熱電偶值感應(yīng)周邊的環(huán)境溫度變化，然后通過冷端補(bǔ)償環(huán)境溫度的變化，同時進(jìn)行檢測和校正。要使得MAX6675獲得最精確的溫度，熱電偶的冷端溫度要和芯片的溫度相等。因此在實(shí)際測溫應(yīng)用中，應(yīng)盡量避免在MAX6675附近放置發(fā)熱器件，這樣會造成冷端誤差。這就需要熱電偶的輸入負(fù)極T-的電壓為零，且盡量接近MAX6675的引腳地；由于檢測儀本身測得冷端溫

25、度，所以在印刷電路板的設(shè)計，為了提高測量精度，最大限度加粗地線。MAX6675作為一種特殊的芯片，溫度測量可以轉(zhuǎn)換為12位數(shù)字溫度，0.25溫度分辨率，可以讀取溫度高達(dá)1024，在較小的溫度范圍內(nèi)，例如0至+700，精度可以達(dá)到8 LSB，功耗低、阻抗高成為了它的新特征。SO-8腳的封裝芯片中，建議使用+5V的直流電源，持續(xù)工作時耗能低于47.1mW，電流只有50mA，小體積，負(fù)散熱裝置的使用條件使得這種芯片成為首選，如圖3.2的引腳排列圖所示：圖3.2 MAX6675引腳排列圖 MAX6675引腳功能：1腳（GND）：接地端2腳（T-）：負(fù)極3腳（T+）：正極4腳（VCC）：電源正極5腳（S

26、CK）：時鐘輸入6腳（CS）：片選端，輸入低電平時，聯(lián)通串行接口7腳（SO）：數(shù)據(jù)輸出8腳（N.C.）：空引腳3.2.3 溫度傳感器電路的設(shè)計MAX6675是單片K型熱電偶模數(shù)A/D轉(zhuǎn)換器，可以輸出數(shù)字信號。芯片內(nèi)部含有信號調(diào)節(jié)、12位A/D熱電偶轉(zhuǎn)換、冷端補(bǔ)償傳感（同時可以修正冷端溫度補(bǔ)償、進(jìn)行數(shù)控）、串口兼容和有關(guān)邏輯控制等功能， 可以使用C匯編程序完成。MAX6675輸出16位數(shù)字信號，各項(xiàng)表示為：D0表現(xiàn)出三態(tài)特征；D1是芯片標(biāo)識符；D2可以檢測熱電偶是不是有斷線情況，如果是高電平表明斷線；D34D1相當(dāng)于芯片模擬輸入電壓數(shù)字變換量，當(dāng)中的D15最為特殊，一直無效且為零。 芯

27、片內(nèi)部含有的信號調(diào)節(jié)器可以將熱電偶的電信號轉(zhuǎn)為與輸入通道兼容的電壓信號，K型熱電偶的正、負(fù)極輸入端連接到低噪聲放大器，可以確保輸入數(shù)據(jù)的精確度。在這過程中，連接導(dǎo)線需要與干擾源隔離。之后，再進(jìn)入電壓跟隨器進(jìn)行冷端補(bǔ)償。最后得到的冷端溫度就是傳感器周圍溫度與參考溫度之間的差值。如下圖3.3所示芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖：圖3.3 MAX6675內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖當(dāng)數(shù)據(jù)輸出引腳從高電平變?yōu)榈碗娖剑酒Ｖ构ぷ?。在時鐘信號的催動下，輸出引腳輸出放大了的模數(shù)A/D 信號與冷端補(bǔ)償數(shù)據(jù)的總和。如果第一字節(jié)D15在輸出引腳上，那么進(jìn)行完整的數(shù)據(jù)讀寫是在時鐘輸入下降沿完成，需要16個周期。反之，芯片開始工作轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。圖3.4溫

28、度傳感器電路如圖所示，從K型熱電偶處采集溫度，T-和T+分別與K型熱電偶的冷端和工作端相連接。把數(shù)字信號進(jìn)行處理，采集到的溫度通過轉(zhuǎn)換公式變?yōu)殡娦盘?，再通過SPI串口連接單片機(jī)控制通過LCD顯示溫度圖3.4溫度傳感器電路3.3 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路3.3.1 單片機(jī)的選擇Atmel公司生產(chǎn)的在線可編程微型計算機(jī)AT89S52單片機(jī)，使用者應(yīng)用相應(yīng)的編程軟件對Flash存儲器中的代碼進(jìn)行讀寫的操作。它與AT89S52單片機(jī)引腳完全兼容。AT89S52是一款CMOS 23位微控制計算機(jī)，芯片內(nèi)的可以反復(fù)擦寫編程，只有23K大小的Flash 只讀程序存儲器，使其具備了耗能低、性能高

29、的優(yōu)點(diǎn)。23位靈巧的中央處理器以及應(yīng)用Flash編程的特點(diǎn)是Atmel 公司利用當(dāng)前先進(jìn)的存儲器技術(shù)制造的，同時它的功能口令和引腳用途完全兼容C51系列的單片機(jī)?？删幊绦酒?，也可以適用于一般性的編程器。AT89S52單片機(jī)具有以下特點(diǎn)：1、兼容C系列單片機(jī)產(chǎn)品；2、8K字節(jié)的具有ISP功能的Flash存儲器；3、1000次反復(fù)擦寫程序，具有256×8位的內(nèi)部RAM；4、工作頻率：0Hz33MHz，工作電壓：45.5V；5、三級編程加密保護(hù)程序；6、32個可編程I/O端口總線；7、三個16位定時器或計數(shù)器；8、8個中斷源；9、全雙工異步通道；10、低功耗空閑掉電端口；11、中斷喚醒模式

30、；12、看門狗定時；13、雙數(shù)據(jù)指針模式；14、掉電標(biāo)識符識別。AT89S52單片機(jī)引腳功能如下：1) P0 口P0 是一個8位雙向I/O端口，可用于輸入/輸出口。真正操作過程中，低8位的地址總線與數(shù)據(jù)總線可以分別使用P0作為地址/數(shù)據(jù)總線端口。2) P1 口P1口有8個準(zhǔn)雙向口的上拉電阻，P1口能驅(qū)動四個TTL電平。此外，P1.0作為外部數(shù)據(jù)輸入端，P1.1作為觸發(fā)輸入端。P1口的特殊功能：P1.0：T2（外部數(shù)據(jù)輸入定時器/計數(shù)器），輸出時鐘數(shù)據(jù)P1.1：T2EX（捕捉或者重載觸發(fā)信號以及對方向的控制）P1.5：MOSI（ISP系統(tǒng)編程）P1.6：MISO（ISP系統(tǒng)編程）P1.7：SCK

31、（ISP系統(tǒng)編程）3) P2 口P2 口功能類似P1口，是8為雙向口，P2口可以驅(qū)動四個TTL電平。P2口可以作為一個通用I/O端口，外部I/O設(shè)備。也可以作為拓展系統(tǒng)時的地址總線口（輸出高8位地址）使用對外尋找16地址尋址（例如執(zhí)行MOVX DPTR），這些控制信號由轉(zhuǎn)換開關(guān)來實(shí)現(xiàn)。4) P3 口P3 是一個有8 個上拉電阻的、雙向雙功能I /O 端口。P3口能夠啟動四個TTL電平。 P3口也可以當(dāng)作AT89S52的端口使用。 此時，相應(yīng)位的鎖存器必須為高電平狀態(tài)。P3口的特殊功能：P3.0：RXD（數(shù)據(jù)輸入)P3.1：TXD(數(shù)據(jù)輸出)P3.2：INTO為外部中斷低電平輸入端口P3.3：I

32、NT1為外部中斷高電平輸入端口P3.4：TO為定時/計數(shù)器的低電平輸入端口P3.5：T1為定時/計數(shù)器的高電平輸入端口P3.6：WR為外部數(shù)據(jù)存儲器的寫選通訊端口)P3.7：RD為外部數(shù)據(jù)存儲器的讀選通訊端口)5) RST重置功能。高電平重置單片機(jī)的條件是引腳出現(xiàn)三個時鐘周期，。6) ALE/PROG該引腳容許輸出地址鎖存，輸入編程脈沖。正常工作時，該引腳可以輸出地址鎖存，輸出一個將低位的地址鎖存到外部鎖存器的信號。ALE引腳能恒定的輸出周期脈沖信號的頻率，這個頻率是固定的，因此可以用來作為時鐘定時。值得注意的是，當(dāng)它需要輸入外部數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問時，將跳過脈沖ALE。ALE端口可以驅(qū)動8個TTL電

33、路，在存儲編程期間，該引腳還具有PROG的功能。如果需要禁止端口的功能使用，可以通過對Register中的8EH進(jìn)行操作處理。7) PSEN片外存儲器輸出引腳可以對信號進(jìn)行讀選的操作。信號或者指令可以從外部Flash存儲器中得到，輸出引腳在每一次的時鐘周期內(nèi)有兩次有效機(jī)會。同樣，該引腳可以驅(qū)動8個TTL電路。8) EA/VPP內(nèi)存芯片，芯片選擇輸出/編程電壓輸入引腳。當(dāng)引腳輸入高電平，此時，程序計數(shù)器的PC值小于22KB，可以讀取芯片內(nèi)程序存儲器；反之，當(dāng)引腳輸入低電平，讀取的是外部程序存儲器。9) XTAL1振蕩器反相輸入放大信號以及時鐘電路時序。10) XTAL2振蕩器反相輸出放大信號。P

34、DIP封裝是直插雙列型40腳封裝，PLCC是方形44腳封裝，這是AT89S52兩種經(jīng)常使用的外封裝樣式。兩種封裝方式的引腳圖如圖3.5所示：圖3.5單片機(jī)引腳封裝圖3.3.2 單片機(jī)主控制電路的設(shè)計本課題選用AT89S52芯片作為設(shè)計系統(tǒng)的微型計算機(jī)系統(tǒng)。作為電路的主控制部分，單片機(jī)起到了重要的作用。在整個系統(tǒng)中，單片機(jī)作為一個最小的微型計算機(jī)系統(tǒng)連接整個系統(tǒng)中的不同部分，首先將采集到的數(shù)據(jù)送至運(yùn)算器和中央處理器（CPU）處理，然后到輸出設(shè)備輸出?？梢哉f，單片機(jī)在整個電路中是一個中轉(zhuǎn)驛站。每一部分的引腳所連接的電路都至關(guān)重要，都有其特定的作用，決定了系統(tǒng)運(yùn)行的成敗。單片機(jī)最小系統(tǒng)如圖3.6所示

35、：圖3.6 單片機(jī)最小系統(tǒng)在單片機(jī)最小系統(tǒng)電路中，與引腳13（P3端口）相連的是工作指示電路，可以控制指示燈D2二極管，如果D2二極管發(fā)光說明工作電路正常，否則應(yīng)查找電路問題；晶體振蕩器電路在圖中是18、19腳的振蕩反相放大器的輸入/輸出端與晶振Y1、電容C4、C7連接。晶體振蕩器電路提供給系統(tǒng)最基本的一個時鐘信號。數(shù)字電路需要按一定頻率進(jìn)行，一旦停止，單片機(jī)將無法處理信號數(shù)據(jù)。晶振電路就是提供頻率，單片機(jī)必須使用晶振。Y1是晶體，在電路中發(fā)揮的作用相當(dāng)于三點(diǎn)式電感電路中電感的作用，C4（30pF）和C7(30pF)是一個電容器。引腳9（RST端口）是復(fù)位電路，按下按鈕S1之后，可以手動復(fù)位，

36、相當(dāng)于在RST輸入端加上一個高電平。復(fù)位電路能夠避免中央處理器發(fā)出錯誤命令，做出錯誤的操作，也能夠增強(qiáng)電磁兼容的能力?！八罊C(jī)”、“程序走飛”等現(xiàn)象，這主要是單片機(jī)的復(fù)位電路設(shè)計不可靠引起的。32引腳39引腳P0端口是一個上拉電阻，是LCD從電源的高水平抗輸出。由于P0端口是漏極開路，所以必須使用上拉電阻。本課題選取拉伸阻力的原則主要是從節(jié)省功耗和芯片的電流能力應(yīng)足夠大這兩方面考慮；因此R的選取需要足夠大，I應(yīng)該足夠小。R的合理選取范圍應(yīng)該是在1K到10K。本課題使用4.7K的阻值。引腳40（VCC端口）電源系統(tǒng)。電路中的非極性電容C8主要是防干擾的作用。3.4 MAX3232串口電路3.4.1

37、 MAX232芯片單片機(jī)和電腦串口兩者選用的串行接口方式不同，單片機(jī)是低電平，電腦上使用的是高電平。電腦接口上的RS-232標(biāo)準(zhǔn)電平很高，可以達(dá)到±15V，而一般的TTL標(biāo)準(zhǔn)電平最高只有+5V。如果直接將單片機(jī)與電腦串口相連，則單片機(jī)中的芯片會燒壞。所以必須使得兩者直接的通信協(xié)議的格式保持一致，只有電平的統(tǒng)一才能保證通信的暢通。美信根據(jù)RS-232標(biāo)準(zhǔn)串口特征設(shè)計出了MAX232單一電平轉(zhuǎn)換芯片，+5V直流單電源供電。單片機(jī)和PC機(jī)通過串行通信，兩者之間的數(shù)據(jù)通信不會受到MAX232的任何影響，只是中介，僅僅是負(fù)責(zé)把兩者之間的電平同化，使兩者之間沒有通信障礙。芯片與TTL / CMO

38、S兼容的芯片有2級，發(fā)射機(jī)和接收器，使用一個單一的+5 V電源，使用非常簡單。在兩路電路的作用下，只需要外接4個1F的電解電容便可以實(shí)現(xiàn)高低電平之間的轉(zhuǎn)換。其中第一電路的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道是低電平轉(zhuǎn)換成高電平，由13、12、11、14腳構(gòu)成。第二電路的數(shù)據(jù)通道是高電平轉(zhuǎn)換為低電平，由8、9、10、7構(gòu)成。低電平數(shù)據(jù)從芯片的10、11腳輸入，之后低電平數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的高電平數(shù)據(jù)從7、14腳送到PC機(jī)， PC機(jī)的高電平數(shù)據(jù)再從8、13腳輸入轉(zhuǎn)換成低電平數(shù)據(jù)后從9、12腳輸出。主要特點(diǎn)如下：1、符合所有標(biāo)準(zhǔn)的高電平；2、正極+5V供電；3、芯片內(nèi)部可以自動升壓產(chǎn)生高電平和極性反轉(zhuǎn)的能力；4、低電流、低功耗

39、；5、芯片內(nèi)部含有2個標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動器；6、由于具備很高的集成度，所以外部只需要4個工作電容。圖3.7所示的MAX232芯片引腳圖：圖3.7 MAX232引腳圖MAX232主要分成三個部分：1) 電荷泵由16腳以及外接C1C4的4只電容組成。能將直流5V低電平轉(zhuǎn)換產(chǎn)生兩個極性相反的+12V和-12V高電平，以滿足電平轉(zhuǎn)換的需要。2) 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道低電平轉(zhuǎn)換成高電平：11腳（T1IN）、4腳（T1OUT）、10腳（T2IN）、7腳（T2OUT）構(gòu)成。高電平轉(zhuǎn)換成低電平：13腳（R1IN）、12腳（R1OUT）、8腳（R2IN）、9腳（R2OUT）構(gòu)成3) 供電部分15腳（負(fù)極），電源接地、16腳（VC

40、C），直流電源供電3.4.2 MAX3232芯片MAX3232芯片是MAX232的改良版，耗能率比原來更加低。MAX3232能接收，能驅(qū)動，最大的好處是，它可以提供一個關(guān)閉功能，所以有很好降低能耗的效果，可使電池的使用更環(huán)保。MAX3232的外圍電路中，除了芯片與MAX232不同，其他都相同?？芍苯佑弥绷麟娫?.3V 5V，使用0.1F電解電容器。目前廣泛應(yīng)用于電池供電設(shè)備、調(diào)制解調(diào)器、筆記本電腦等便攜式產(chǎn)品。本課題選取改良版的MAX3232芯片。3.4.3 MAX3232串口電路的設(shè)計如圖3.8所示，MAX3232經(jīng)過電平轉(zhuǎn)換之后，單片機(jī)可以與PC串口相連。圖3.8 串口電路3.5 LCD液

41、晶顯示電路3.5.1 液晶顯示技術(shù)在300年前，奧地利植物學(xué)家發(fā)現(xiàn)了液晶。液晶，就是說一個物質(zhì)有兩種特性，一種是一定的流動性，還有一種是類似的液晶排列特性。100年前，英國人發(fā)明了人類歷史上第一塊LCD液晶顯示。與傳統(tǒng)的CRT顯示器相比，具有體積小，厚度薄，不占空間的優(yōu)點(diǎn)。耗能少、工作電壓低至1.56V，可以做到完全不發(fā)熱，避免高溫對其他元器件的影響；最重要的是很低的液晶顯示器的輻射，無頻閃對人體健康是有益的，可以與CMOS集成電路直接匹配。液晶顯示器通常分為兩類，一是點(diǎn)陣式，另一種是字符。可以顯示圖形的點(diǎn)陣型液晶往往面積比較大。只可以顯示字符和簡易圖形的字符型液晶只有兩行，所以相比較，它的成

42、本低廉，比較容易操控。本課題使用型號為1602的LCD工業(yè)字符型液晶，它能夠顯示32個字符，同時顯示在兩行上，每行顯示的字符和數(shù)字是16，所以也叫做16×02液晶。液晶顯示器的主要技術(shù)參數(shù)：色相、亮度、對比度、響應(yīng)時間。1) 色彩度液晶顯示中重要的是顏色度。在自然界中任何一個顏色是由紅，綠，藍(lán)顏色構(gòu)成。點(diǎn)陣排列1024×768可以構(gòu)成LCD的面板，每一個獨(dú)立像素都是被這三個顏色控制。2) 對比度對比值是最亮像素值全白與最暗像素值全黑的比值。液晶顯示器的制造，控制芯片的選擇，濾波器和定向薄膜和其他配件，都與這個值相關(guān)。3) 亮度液晶顯示器的最大亮度，一般來說是受到冷陰極射線管

43、的主控制，亮度值的范圍一般都在225 cd/m2左右。LCD不是發(fā)光源，有時屬于固態(tài)物質(zhì)，有時又呈現(xiàn)出液態(tài)的特點(diǎn)，可以反射其它發(fā)光源的光。4) 信號響應(yīng)時間液晶由亮變?yōu)榘祷蛘哂砂底優(yōu)榱了枰臅r間，叫做信號響應(yīng)時間。也是信號輸入LCD之后的反應(yīng)時間。按照國際慣例，用毫秒作為響應(yīng)時間的通用單位。一般來說，普遍的響應(yīng)時間是在2ms5ms之間，數(shù)值越小越好。如果響應(yīng)時間太長了，LCD液晶顯示器在顯示動態(tài)圖像時，人眼由于視覺殘留的緣故，會有短暫的停頓的感覺。人眼可以分辨的畫面顯示速率正常是24幀/秒。如果人眼看到的畫面速度比這一值低，畫面會給人明顯的不適感，感覺畫面是不連續(xù)的。根據(jù)公式（每秒顯示畫面=

44、1/響應(yīng)時間）計算出每張畫面顯示的時間需要小于40ms。因此響應(yīng)時間閾值為40毫秒，一旦顯示器的速率高出閾值，人眼會覺得畫面忽閃不定，看了之后會要頭暈眼花。如果要想讓圖象畫面穩(wěn)定，最佳速率是60幀/秒。3.5.2 1602LCD液晶顯示模塊LCD液晶顯示模塊是專一顯示52個大小寫不同的英文字母、09、特殊符號的16×02點(diǎn)陣型液晶模塊。許多個5×7或5×11的點(diǎn)陣字符可以構(gòu)成每個字符，每一行、每一位之間都用一個點(diǎn)距間隔隔開。但由于受到字符間距和行間距的影響，它不能成為一個好的圖形顯示器，表示圖形的能力相較之下要差許多。（1）1602LCD液晶性能：1.低電壓調(diào)節(jié)對

45、比度 ；2.片內(nèi)RS復(fù)位；3.提供清屏、字符（光標(biāo)）的閃爍、移位字符等多種功能；4.顯示數(shù)據(jù)存儲器存儲量大；5.內(nèi)有192個常用字型的字符發(fā)生器；6.用戶自定義字型的功能；（2）1602LCD液晶引腳如圖3.9所示：圖3.9 1602LCD液晶引腳（3）1602LCD液晶引腳功能：1腳：負(fù)極接地；2腳：正極接+5V；3腳：通過電位器調(diào)節(jié)對比度 （高電平最高，低電平最低）；4腳：RS高電平時為數(shù)據(jù)寄存器、低電平時為指令寄存器；5腳：RW高電平時輸入數(shù)據(jù)、低電平時進(jìn)行輸出數(shù)據(jù)；6腳：EN使能端，輸入“1”可以進(jìn)行信息的讀取，指令的執(zhí)行負(fù)過度；714腳：D0D7為8位雙向數(shù)據(jù)總線；15腳：背光電源正

46、極。16腳：背光電源負(fù)極。（4）1602LCD的各種字符集：1602液晶顯示器在內(nèi)部自帶了150個左右不相同的字符圖形，可以顯示52個大小寫不同的英文字母、09、特殊符號以及希臘字母等。每個固定的代碼可以代表一個字符，例如大寫的英文字母“B”的代碼是01000010B（42H），顯示時從地址42H中的點(diǎn)陣字符圖形查找“B”，在液晶上顯示出字母“B”。單片機(jī)的編程中也可以用字符常量或變量賦值，如“D”。因?yàn)镃GROM存儲字符代碼，我們平時使用的電腦中的字符代碼基本上是相同的，我們在寫C51字符代碼的DDRAM甚至可以直接寫出P1=D。電腦在編譯的時候，等于說是把'D'先轉(zhuǎn)換為44

47、H代碼。CGRAM存儲器是用戶定義的字符圖形，內(nèi)存特征碼0x00 0x0f（5×8點(diǎn)陣字符，可存儲8組；5×10點(diǎn)陣字符，存儲4組）某些代碼例如0x100x1F和0x800x9F沒有定義任何字符，有些標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼的代碼是0x200x7F，有些外文例如日本語的平片假名、希臘字母的代碼是從0xA0到0xFF。表3.4所示的CGROM字符編碼和字體關(guān)系對照表：表3.4 CGROM中字符碼與字符字模關(guān)系對照表字符讀取順序是先讀左欄，再從上面開始，如：“1” ASCII是0x31，字母“y”的ASCII為0x79（“0x”表示十六進(jìn)制）。3.5.3 LCD液晶顯示電路的設(shè)計LCD

48、液晶顯示電路如圖3.6所示，引腳7引腳8分別連接單片機(jī)P0端口的上拉電阻。非電解電容C1同樣起到濾波、抗干擾的作用。TAF是滑動變阻器（10K最大值），利用調(diào)節(jié)滑動變阻器的可變性，從而影響LCD液晶顯示器的光暗度。圖3.6 LCD液晶顯示電路4 系統(tǒng)軟件設(shè)計本課題系統(tǒng)軟件程序設(shè)計主要構(gòu)成部分有：控制系統(tǒng)、溫度數(shù)據(jù)獲取、溫度轉(zhuǎn)換與計算、溫度控制和LCD液晶顯示。4.1 軟件介紹Keil C51的研發(fā)是被用于51系列兼容單片機(jī)C語言的編寫，是高于普通匯編的高級C語言程序，是一種簡便的語言軟件開發(fā)系統(tǒng)。把C語言和匯編在功能、結(jié)構(gòu)、可讀性、可維護(hù)上做橫向比較，C語言更勝一籌，所以C語言更加適合初學(xué)者學(xué)

49、習(xí)，容易上手操作。Keil軟件給用戶多種完整的開發(fā)方案選擇，網(wǎng)絡(luò)宏匯編器、C編譯、連接器、庫管理和仿真調(diào)試器等，通過集成開發(fā)環(huán)境將這些模塊有機(jī)組合在一起，構(gòu)成了簡潔、易于操作的軟件開發(fā)環(huán)境。該程序用Keil軟件編譯，可以快速生產(chǎn)目標(biāo)代碼，大多數(shù)生成的匯編語句代碼緊湊，易于理解?？梢赃m用于大型軟件的開發(fā)，后期的代碼語言修改等，體現(xiàn)了高級語言的優(yōu)勢。4.2 主程序主程序的主要功能是負(fù)責(zé)讀出并處理K型熱電偶測量到的溫度，并經(jīng)過計算處理，在LCD液晶顯示模塊上顯示出實(shí)時溫度。系統(tǒng)開始時，K型熱電偶測量并計算溫度通過P3.5引腳傳輸進(jìn)單片機(jī)里進(jìn)行處理，經(jīng)過處理后的數(shù)據(jù)再通過P0.0P0.7引腳傳輸?shù)絃C

50、D液晶模塊進(jìn)行顯示。主程序流程圖如圖4.1所示： 圖4.1 主程序流程圖主程序編譯程序如下：#include <REGX52.H>#include "LCD1602.h"#include "STH11.h"#define uchar unsigned char #define uint unsigned intunsigned int Temperature;uchar String5; void Delay1ms(unsigned int count)unsigned int i,j;for(i=0;i<count;i+)for(j=

51、0;j<120;j+);void main()LCD_Initial();GotoXY(0,0);Print("Humi: ");GotoXY(0,1);Print("SetH: ");while(1) Temperature = Read_6675(); ValueToStr(Temperature,String);GotoXY(6,0);Print(String);Print(" %RH");主程序運(yùn)行結(jié)果如圖4.2所示圖4.2 主程序運(yùn)行結(jié)果4.3 溫度讀取、控制、轉(zhuǎn)換程序STH11子程序：#ifndef STH11_H#

52、define STH11_H#include <intrins.h>sbit SO = P37;sbit SCK = P36;sbit CS = P35;void delay(unsigned int x)while(x-);unsigned int Read_6675() unsigned char i;unsigned int temp;unsigned int dat6675;/-/接口初始化CS=1; SCK=0;delay(10);/- CS=0;delay(10);/獲取16位數(shù)據(jù)for(i=0;i<16;i+) SCK=1; temp=temp<<1

53、; if(SO=1)temp=temp|0x01;SCK=0;delay(10);CS=1;/-/取出其中12位溫度數(shù)據(jù) temp=temp<<1;temp=temp>>4; dat6675 = (double)temp*1024/4096-24; dat6675 -= (dat6675/100);/ dat6675 += 2;return dat6675;/把溫度的值轉(zhuǎn)變?yōu)樽址?，以便在LCD上顯示*void ValueToStr(unsigned int value,unsigned char *string)int tt;/ float Xten;/ Xten = value;tt = value;*string = tt/1000+ '0'*(string+1) = tt%1000/100+ '0'*(string+2) = tt%100/10+ '0'*(string+3) = tt%10 + '0'*(string