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课程设计二 基于proteus的简单温度测量系统设计
一、 课程设计要求
本课程设计的基本要求是使学生熟悉掌握51系列单片机的编程方法，学习应用proteus软件进行单片机应用系统设计与仿真。要求同学们设计一款简易的温度测量装置，设计要求温度测量范围为0-120度，测量精度为1度。有精力的同学可以将测温通道扩展为8通道（不限测温通道数目）。要求设计基于单片机的简单温度测量系统电路原理图，实现温度测量系统的仿真，并最终提交仿真结果。
设计的基本要求：（1）测量范围为0℃～＋120℃，精度为1℃；（2）利用温度传感器测量某一点环境温度；（3）利用A/D转换将温度信号转换成电压信号；（4）在LED数码管上显示；（5）Proteus软件进行仿真。
二、设计思路（仅供参考）
根据系统的设计要求，温度传感器TC1输出信号经信号差动放大到0—5V，放大器的输出送ADC80C51进行A/D转换，A/D转换结果送单片机进行处理，最后将所测的温度在LED数码管上显示。
温度传感器 A/D转换 单片机 LED显示
图1 系统设计框图
三、相关设计知识
（一）硬件设计部分
1、AT89C51单片机选择及特点
由于此设计需要编写程序，需要将程序载入单片机中，因此单片机必须具有
足够多的存储空间，其具有8K字节的Flash完全满足要求。16位的定时计数器使得读取数据变得更加简单，同时其结构有利于晶振电路和复位电路的连接。最重要的是，能够在掉电状态下保存RAM内的数据。因此，对于本设计来说，选择AT89C51是最有利的。
AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供。 主要特性
（1） 与MCS-51 兼容
（2） 4K字节可编程闪烁存储器 （3） 32可编程I/O线 （4） 128×8位内部RAM （5） 全静态工作：0Hz-24MHz （6） 5个中断源
（7） 数据保留时间：10年 （8） 寿命：1000写/擦循环 （9） 两个16位定时器/计数器 （10） 三级程序存储器锁定
（11） 可编程串行UART通道 （12） 低功耗的闲置和掉电模式 （13） 片内振荡器和时钟电路 管脚说明
图2 AT89C51引脚电路图
VCC：供电电压。 GND：接地。
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以
被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下：
端口引脚 P3.0 P3.1 第二功能 RXD（串行输入口） TXD（串行输出口）