AT89C51单片机驱动的热敏电阻PT100数字温度计设计

本文主要介绍了基于51单片机的热敏电阻数字温度计的设计，采用AT89C51单片机为核心处理器，PT100作为温度传感器，通过信号放大、A/D转换，最后在数码管上显示温度值。文章详细阐述了系统硬件设计包括单片机、温度传感模块、模数转换模块、放大模块和数码管显示模块，并涉及程序设计与Protues仿真实现。 1. **温度测量的重要性** 温度测量在各个领域都有广泛的应用，如日常生活、工业生产以及科学研究等。热敏电阻数字温度计是一种常见的测温设备，其精度和稳定性对于实际应用至关重要。 2. **热敏电阻测温原理** PT100是一种常用的热敏电阻，其阻值会随着温度变化而改变，具有良好的线性关系。通过测量PT100的电阻值，可以计算出相应的温度值。 3. **系统架构** - **测温模块**：由PT100构成，用于感知环境温度并转化为电信号。 - **信号放大模块**：利用运算放大器（如LM324）放大微弱的电阻变化信号。 - **A/D转换模块**：ADC0804进行模拟信号到数字信号的转换，提供给单片机处理。 - **控制显示模块**：AT89C51单片机处理数据并驱动数码管显示温度读数。 4. **AT89C51单片机** AT89C51是一款广泛应用的8位微控制器，具有4KB闪存、128B RAM，支持多种外设接口。文中详细介绍了其管脚功能、振荡器特性、芯片擦除等。 5. **模数转换（A/D转换）** A/D转换是将模拟信号转换为数字信号的关键步骤，ADC0804是一个8位逐次逼近型A/D转换器，文中详细讲解了其工作原理和电路设计。 6. **放大模块** LM324是一个四运放集成电路，用于放大PT100产生的微弱信号，使其达到A/D转换器的输入要求。 7. **数码管显示** 数码管显示模块通过驱动电路和逻辑控制，将处理后的温度数据转化为可视的数字形式。 8. **程序设计** 程序设计包括主函数、启动AD转换子程序、数据处理函数、显示函数和定时器初始化等，确保温度数据的准确采集和实时显示。 9. **Protues仿真** Protues是虚拟原型设计工具，用于电路的模拟和测试。文章描述了如何使用Protues建立电路模型，进行仿真操作，验证系统设计的正确性。 总结，基于51单片机的热敏电阻数字温度计设计涵盖了温度传感、信号处理、数字显示等多个环节，通过硬件电路设计和软件编程实现了一套完整的温度测量系统。这一设计不仅适用于教学和学习，也为实际应用提供了参考。