基于单片机89C51控制的无线数字温度计
摘 要：本文使用基于单片机控制的数字温度计，经单片机89C51进行数据处理，再进一步变成与实际温度相符合的数字信号，并通过 PT2262/2272无线遥控集成电路转化成无线信号进行数据交换，将其所得数据通过单片机进行存储并显示在数码管上。
关键词：温度传感器 ZLG7289 单片机89C51 ADC0809 PT2262/2272
在工业领域，温度、压力、流量是最常见的三大被监测的物理参数，其中最广泛的还是温度量的测量，随着电子技术、计算机技术的飞速发展，对现场温度的测量精度要求也越来越高。
温度监控系统如今已经广泛应用于人类生产、生活的各个领域。如家电、汽车、材料、电力电子、工业生产等。在半导体集成电路芯片和数字技术没有广泛运用的过去，实现对温度的测量和监控，只能依赖于对温敏电子元器件的模拟物理量进行测量，进而转换为直观的测量结果。从硬件电路设计方面来说，开发起来很麻烦，费工且费时。抗干扰的问题也较突出，由于体积相对较大，使用起来也不是很方便。
温度传感器逐渐向着数字化、智能化的方向发展，目前基于温度探测的监控或者报警系统也产生了深刻的变化。电路设计得更简单，也部分简化了软件的编写。另外，无论是响应速度、系统运行周期、抗干扰能力、支持总线功能等指标，都大大优于传统的、基于模拟传感器的测温系统。
而且在很多应用领域中，基于温度探测的监控和报警系统已经不仅仅是一个独立的系统，更多的时候是某个更大的监控系统的一个组成部分。有时跟上位机相连，有时又和PC机连接，甚至可能连接在互联网上以实现远程监测、控制和访问。数字化、智能化的传感器集采样、A/D转换、电平兼容、总线地址、阀值报警、数据双向通信、接口协议众多功能于一身。总而言之，数字化、智能化传感器的出现和广泛使用，已经成为温度监控系统的一个发展潮流和趋势。随着这种技术的日益完善，应用前景也会更加广阔。
测温传感器有很多种，常用的有热电偶、PN结集成电路、红外辐射温度计等。本设计用的传感器就是一种新型的半导体测温元件——PTC热敏电阻，简称PT电阻。PT电阻通常是在钛酸钡中参入其他金属离子，以改变其温度系数和临界点温度。它在电子线路中多起限流、保护作用。当流过PT电阻的电流超过一定限度或感受到的温度超过一定限度时，其电阻值会突然增大，精确度比较高。关于PT电阻的应用介绍请见正文中“采样、调理电路”部分。
单片机具有体积小，价格便宜以及控制功能强等特点，因此在自动检测、智能仪器仪表、数据采集及控制以及家用电器等领域中得到了广泛的应用。由于对单片机应用系统的技术要求各不相同，因此设计方法和研制步骤不完全相同。和一般的微型计算机应用系统的研制过程类似，单片机应用系统的设计也包括了从提出任务、定型生产到投入使用的过程。这一开发过程包括系统的总体方案论证、系统设计、硬件与软件开发、目标样机的调试等。本文用89C51单片机自制了一个温度控制系统，重点介绍了该系统的硬件结构及编程方法。现场温度经温度传感器采样后变换为模拟电压信号，经低通滤波滤掉干扰信号后送放大器，信号放大后送模/数转换器转换为数字信号送单片机，单片机根据输入的温度控制范围通过继电器控制加热设备完成温度的控制。本系统的测温范围为0℃～50℃，启动单片机温度控制系统后首先按下第一个按键开始最低温度的设置，这时数码管显示温度数值，每隔一秒温度数值增加一度，当满足用户温度设置最低值时再按一下第一个按键完成最低温度的设置，依次类推通过第二个按键完成最高温度的设置。然后温度检测系统根据用户设定的温度范围完成一定范围的温度控制。
提高温度控制仪测温精度和分辨力在20世纪90年代中期最早推出的数字温度控制仪，采用的是8位A/D转换器，其测温精度较低，分辨力只能达到2°C。目前，国外已相继推出多种高精度、高分辨力的智能温度传感器，所用的是9～12位A/D转换器，分辨力一般可达0.5～0.0625°C。为了提高多通道智能温控器的转换速率，也有的芯片采用高速逐次逼近式A/D转换器。
本设计的温度控制器是以PT热敏电阻为传感器的信号采集端，将温度变化信号转换成采样电路电压变化信号，再经ADC0809进行模数转换，进一步将电压信号转换成单片机可以处理的00H～FFH数字信号，并保证采样温度与数字信号实时同步，经单片机89C51（a）进行数据处理，再进一步变成与采样温度相符合的数字信号，经过PT2262/2272无线传输，通过单片机89C51（b）处理，并在LED数码管上实时跟踪显示，采样温度与标准设置温度进行比较，不同时发光二极管亮，提醒工人做出相应的操作。键盘/显示采用串行接口芯片ZLG7289，硬件简单，数据处理进行多次采集取平均值的方法，手动设置标准温度，贴近实际，实用性强！本设计加入PT2262/2272无线遥控集成电路，可以实时的进行远距离监控。
毕业设计说明书目录
1 引言……………………………………………………………………………………16
2 方案论证………………………………………………………………………………17
2．1方案一：…………………………………………………………………………… 17
2．2方案二：…………………………………………………………………………… 17
2.2.1硬件组成……………………………………………………………………17
2.2.2系统框图……………………………………………………………………17
3 各电路设计和论证……………………………………………………………………18
3.1温度测量……………………………………………………………………18
3.2信号放大电路……………………………………………………………………19
3.3 ADC0809转换电路………………………………………………………………20
3.4单片机89C51的介绍……………………………………………………………22
3.5 PT2262/2272无线发送和接收芯片简介………………………………………26
3.6 ZLG7289键盘显示电路……………………………………………………………30
3.7总电路原理图……………………………………………………………………37
4. 软件设计………………………………………………………………………………37
4.1程序流程………………………………………………………………………37
4.1.1发送程序流程图……………………………………………………………37
4.1.2接收程序流程图……………………………………………………………38
4.1.3各子程序流程图……………………………………………………………39
4.2程序……………………………………………………………………………39
5．软硬件系统的调试……………………………………………………………………39
5.1硬件系统的调试………………………………………………………………39
5.2软件系统的调试………………………………………………………………40
6. 附录………………………………………………………………………………40
7．参考文献……………………………………………………………………………56
参考文献
①《单片机原理及应用》，周志德，高等教育出版社。
②《传感器与检测技术》,陈杰，黄鸿，北京，高等教育出版社。
③《常用电子元器件简明手册》，沈任元，吴勇，机械工业出版社。
④《智能化测量控制仪表原理与设计》，徐爱钧，北京航空航天大学出版社。
⑤《单片微型计算机接口技术》，翁桂荣，邹丽新，苏州大学出版社。
⑥《自动检测技术》，马西秦，许振中，机械工业出版社。
⑦《摸拟集成电路原理与应用》，吴运昌，华南里工大学出版社。
⑧《模拟电子技术基础》，沈任元，吴勇机械工业出版社。
⑨《数字电子技术基础》，沈任元，吴勇机械工业出版社。
⑩《单片机原理及应用技术》，李全利，高等教育出版社
