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摘 要 工程实践教学环节是为了学生能够更好地巩固和实践所学专业知识而设置的，在本次工程实践中，我们以微机原理与接口技术课程中所学知识为基础，设计了温度巡检系统。本系统以MCS-51系列中的8031单片机最小系统为核心，能够实现8路温度检测。该系统通过热敏电阻检测被测温度，经AD转换器将采集到的温度数据转换为数字量，在单片机的控制下存入外部的数据存储器中。 本系统的设计说明重点介绍了如下几方面的内容： 1）单片机温度巡检系统的基本功能，同时对测温的原理也进行了简要的阐述； 2）介绍了系统的总体设计、给出了系统的整体结构框图，并对其进行了功能模块划分及所采用的元器件进行了详细说明； 3）对系统各功能模块的软、硬件实现进行了详细的设计说明。 关键词：MCS-51 8031单片机；外围电路；温度检测 目录 第一章 绪论 1 1.1课题简介 1 1.2设计目的 1 1.3设计任务 1 1.4 章节安排说明 2 第二章 温度巡检系统简介 3 2.1 单片机发展现状 3 2.2 温度巡检系统现状 4 2.3 温度巡检系统简介 4 第三章 系统总体设计及主要器件简介 6 3.1 温度巡检系统组成结构 6 3.2 MCS-51系列单片机简介 7 外部引脚说明： 8 3.3 其它器件简介 10 第四章 温度巡检系统硬件设计 14 4.1 8031基本电路设计 14 4.2 8031存储器扩展电路设计 15 4.3 温度采集电路设计 17 4.4 温度巡检系统设计 19 参考文献 20 第一章 绪论 1.1课题简介 单片机由于其微小的体积和极低的成本广泛的应用于家用电器、工业控制等领域中在工业生产中电流、电压、温度、压力和流量也都是常用的被控参数单片机温度系统是利用单片机作为系统的主控制器测量电路中的温度反馈信号经A/D变换后送入单片机中进行处理1.2设计目的 通过本次工程实践，运用微机原理与接口技术所学知识及查阅相关资料，完成温度巡检系统的设计，达到理论知识与实践更好结合、提高综合运用所学知识和设计能力的目的。 通过本次设计训练，可以使我们在基本思路和基本方法上对基于MCS-51单片机的嵌入式系统设计有一个比较感性的认识，并具备一定程度的设计能力。 1.3设计任务 在本次工程实践中，主要完成如下方面的设计任务： 1）简要综述单片机技术发展的国内外现状及在多路温度巡检或其它多路巡检系统的应用情况； 2）掌握MCS-51系列某种产品（例如8031）的最小电路及外围扩展电路的设计方法； 3）了解单片机温度巡检的功能及工作过程； 4）完成主要功能模块的硬件电路设计及必要的参数确定； 5）用一种计算机绘图软件完成原理电路的绘制； 6）完成系统设计说明书（要求5000汉字，含图页数不低于15页）。 1.4 章节安排说明 整个设计总共分为四个章节，第一章是前言部分，主要介绍了设计单片机温度巡检系统的意义、目的及主要内容；第二章简要介绍了单片机发展的国内外现状、温度巡检系统在工业上的几种具体应用，并对测温的原理进行了简要的说明。第三章是系统的总体设计阶段，这一部分主要介绍了系统的整体功能，绘制出系统的整体结构框图。另外按照各部分实现的功能不同，将整个系统分成了三个功能块，并对每一个功能块所采用的元器件进行了详细介绍。第四章是系统详细设计阶段，对每一个功能块的芯片图进行了详细的说明，对每一个引脚的接线都进行了详细的设计，此外还编写了主要功能模块的基本程序，详尽阐述了各模块的工作过程。 第二章 温度巡检系统简介 2.1 单片机发展现状 单片机的发展趋势：低功耗CMOS化；微型单片化；主流与多品种共存；单片机从8位、16位到32位，数不胜数，应有尽有，有与主流C51系列兼容的，也有不兼容的，但它们各具特色，互成互补，为单片机的应用提供广阔的天地。 纵观单片机的发展过程，可以预示单片机的发展趋势，大致有： 1）低功耗CMOS化　　MCS-51系列的8031推出时的功耗达630mW，而现在的单片机普遍都在100mW左右，随着对单片机功耗要求越来越低，现在的各个单片机制造商基本都采用了CMOS(互补金属氧化物半导体工艺)。象80C51就采用了HMOS(即高密度金属氧化物半导体工艺)和CHMOS(互补高密度金属氧化物半导体工艺)。CMOS虽然功耗较低，但由于其物理特征决定其工作速度不够高，而CHMOS则具备了高速和低功耗的特点，这些特征，更适合于在要求低功耗象电池供电的应用场合。所以这种工艺将是今后一段时期单片机发展的主要途径。 2）微型单片化 　　现在常规的单片机普遍都是将中央处理器(CPU)、随机存取数据存储(RAM)、只读程序存储器(ROM)、并行和串行通信接口，中断系统、定时电路、时钟电路集成在一块单一的芯片上，增强型的单片机集成了如A/D转换器、