电子系统设计：数显温度测量仪硬件与软件详解

本设计报告详细阐述了一款数字显示温度测量仪的设计过程，由电子系统综合设计课程的学生吕小晴在2011年12月完成。该测量仪主要目标是测量50℃至150℃的温度，并采用AT89C52作为控制核心，AD590作为温度传感器，以确保0~5V的电压对应温度范围，且具有四位数码显示，精度为0.1℃。设计分为硬件和软件两部分。 硬件设计部分： 1. 单片机控制模块：以AT89C52为核心，负责数据处理和控制整个系统。AT89C52是一种低功耗、高性能的微控制器，具有强大的控制能力和丰富的I/O接口。 2. 传感器检测和数据采集模块：AD590是一种线性输出的热电偶传感器，其输出电流与温度成正比，通过电路设计将其转换为模拟信号。 3. A/D转换模块：ADC0808用于将模拟信号转换为数字信号，确保了信号的精确度。 4. 数码显示模块：采用四位数码管显示温度，清晰直观。 5. 键盘模块：允许用户输入设置温度上下限报警值等参数。 6. 报警模块：当温度超过预设值时，通过发光二极管或蜂鸣器等形式发出报警信号。 软件设计部分： 1. 键盘扫描及设置上下限程序：负责接收用户的输入并保存设定值。 2. 读取键盘值程序：读取并处理来自键盘的命令，如温度设定和查看当前读数。 3. A/D转换模块程序设计：实现模拟信号到数字信号的转换，保证数据的准确处理。 4. 显示报警模块程序设计：根据A/D转换结果判断是否触发报警，执行相应的显示和声音提示。 方案一和方案二对比： 方案一采用组合逻辑电路，通过AD590、UA741、ADC0808、4511译码器和7400等元件组成，操作相对复杂，但不需要额外的处理器，节省成本。 方案二则利用单片机AT89C52，实现了自动控制、数据处理和显示报警等功能，简化了电路结构，但需要更多的编程工作。 总结，吕小晴的这项设计不仅锻炼了她的电子系统设计技能，还展示了她对温度传感器、A/D转换和单片机控制的理解和应用，对于学习和研究数字温度计设计的学生来说，具有较高的参考价值。