打开文本图片集
摘要：为了方便精确的测量温度并读取数据，提出了采用热电偶来设计和实现的方法。本系统是以AT89C52单片机为核心，采用A/D转换器（AD7705）将模拟信号转换为数字信号，实现温度显示，经实验调试，用该方法对0--800℃范围的温度测量时，测量误差+0.4℃。具有原理简单，造价低廉，系统运行可靠，智能操作，实用，误差小，精度高等特点。
关键词：AD7705 51单片机 12864液晶显示 MAX232
1引言
温度测量是现代检测技术的重要组成部分，在保证产品质量、节约能源和安全生产等方面起着关键的作用。因此，能够确保快速、准确地测量温度的技术及其装置普遍受到各国的重视。近年来，利用智能化数字式温度传感器以实现温度信息的在线检测已成为温度检测技术的一种发展趋势。本课题拟定以智能化数字式温度传感器与单片机有机结合，构成了一种智能化温度检测系统。该系统具有性能可靠、测温准确、结构简单、造价低廉等特点，并兼具线路简捷、使用灵活、抗干扰性好、可移植性强等优点，可在工程实际中得到广泛应用。
2热电偶测量温度对数据的读取方法总体设计
2.1硬件电路及工作过程简介
该设计以AT89C52单片机为核心，控制其外围电路实现热电偶测量温度对数据的读取。它的整体思路是通过温度传感器热电偶对环境温度采样，将采样模拟量经模数转换电路转换为电信号，送至单片机内部储存单元，经过单片机的处理，将信号送至液晶显示电路显示温度。单片机控制系统是一个完整的智能化的集数据采集、显示、处理、控制于一体系统，由传感器、液晶显示器及信号电平转换电路等组成。系统结构如图1所示。
2.2软件程序过程简介
整个软件的编写使用的都是直接面对机器的汇编语言，同样我们也是根据模块功能的不同分成AD转换模块、标度变换模块、HBCD到BCD转换模块、液晶显示等模块分别编写和实现。
3电热偶测量温度的硬件设计
3.1元器件的选择
（1）单片机的选型。AT89C52是51系列单片机，它是ATMEL公司生产的。AT89C52是一个低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含8kbytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，功能强大的AT89C52单片机可提供许多较复杂系统控制应用场合。
（2）AD的选型。AD7705是美国AD公司新近推出的一种低成本，高分辨率A/D转换器，它适用于宽动态范围测量、工业控制或工艺控制中的低频信号的转换。是用于智能微控制系统和基于DSP系统的理想产品。
（3）液晶显示器的选型。12864是一种具有4位/8位并行、2线或3线串行多种接口方式，内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块；其显示分辨率为128×64，内置8192个16*16点汉字，和128个16*8点ASCII字符集，利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面。可以显示8×4行16×16点阵的汉字。也可完成图形显示，低电压低功耗是其又一显著特点。由该模块构成的液晶显示方案与同类型的图形点阵液晶显示模块相比，不论硬件电路结构或显示程序都要简洁得多。
3.2满刻度校准
3.3复位电路及时钟电路
AT89C52单片机芯片内部设有一个反向放大器所构成的振荡器，XTAL1和XTAL2分别为振荡电路的输入端和输出端，时钟可以由内部或外部产生，在XTAL1和XTAL2引脚上外接定时元器件，内部振荡电路就会产生自激振荡。本系统采用的定时元件为石英晶体和电容组成的并联谐振回路。晶体频率选择6MHz，C1、C2的电容取30PF，电容的大小可起到频率微调的作用。
单片机具有多种复位电路，本系统采用电平式开关复位与上电复位方式。当上电时，C1相当于短路，使单片机复位，在正常工作时，按下开关使单片机复位，当系统时钟频率为12MHz时，C1=22uF，R1=200，R2=1k，其缺点是干扰易于串入复位端，在多数条件下，不会造成单片机错误复位，但会引起内部某些寄存器错误复位，这时可以在RESET端加一个去耦电容。
3.4液晶显示器
这里利用单片机的两个引脚TXD和RXD来控制HS12864液晶的输入和输出，12864液晶输出控制电路图如2所示。
4结论
本文采用了芯片MAX232、AD7705、89C52单片机、12864液晶等元器件设计了相应最小系统、数模转换电路、温度控制电路、液晶显示电路。结合硬件电路给出了相应的软件设计，测温精度可达到1℃。本系统的工作流程是：通过传感器测量模拟电压量，再通过AD转换对测量进行增益放大和数字分解，转换成数字量，然后接入单片机对数据进行处理分析，得出结果在液晶屏进行显示，完成整个测试。
参考文献：
[1]王仁道.数字电子技术（第四版）[M].北京：科学出版社，2008.
[2]孙肖子.电子设计指南[M].北京：高等教育出版社，2005.
[3]张克农.数字电子技术基础（第2版）[M].北京：高等教育出版社，2010.
[4]杨拴科.模拟电子技术基础（第2版）[M].北京：高等教育出版社，2010.
[5]邓晶晶.多路温度测量系统[J].信息系统工程，2011（5）.
[6]熊刚.基于单片机的多点温度测量系统[J].硅谷，2011（11）.
[7]杜会敏.采用集成温度传感器的数字温度计设计[J].武汉理工大学学报（信息与管理工程版），2010（6）.
