ATmaga8单片机Pt100温度计源程序+Proteus仿真设计

设计Pt100铂电阻测量温度的电路，温度测量范围是0-100摄氏度，要求LCD显示。画出电路图，标注元器件参数，简单说明测量原理和调节方式。根据要求，本设计的测温模拟电路使用热电阻Pt100温度传感器利用其感温效应,热电阻随环境温度的变化而变化，在电路图中将电阻值的变化转换成电压的变化，再将电压值作为输入信号输入至AD转换器中进行模拟信号到数字信号的转换，其输出端接单片机，向单片机内依据公式写入源程序，将被测温度在显示器上显示出来:

测量温度范围0℃~100℃；

分辨率为0.1℃；

LCD数码直读显示。

本设计系统包括了温度测量单元，信号处理单元，A/D 转换模块，数据处理与控制模块，温度显示五个部分。

仿真原理图如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下载）


单片机源程序如下:

1. #include <mega8.h>
   
2. //#include <delay.h>
   
3. #include <stdlib.h>
   
4. #include <string.h>
   
5. // Alphanumeric LCD Module functions
   
6. #asm
   
7.    .equ __lcd_port=0x18 ;PORTB
   
8. #endasm
   
9. #include <lcd.h>
   
10. 
    
11. #include <delay.h>
    
12. 
    
13. #define ADC_VREF_TYPE 0xC0
    
14. #define MCPCS   PORTD.0
    
15. #define MCPSCK  PORTD.1
    
16. #define MCPDATA PIND.2
    
17. #define A 3.9083e-3
    
18. #define B -5.775e-7
    
19. #define C -4.183e-12
    
20. unsigned long read_spi(void);
    
21. float CalTem(float PT100R)
    
22. {
    
23. double fT,fR,fT0;
    
24. char i=0;
    
25. fR=PT100R;
    
26. fT0=(fR/100-1)/A;
    
27. 
    
28. return fT0;
    
29. };
    
30. unsigned long read_mcp(void)
    
31. {
    
32. long a[]={0,0,0,0,0};
    
33. long x=0;
    
34. char i=0;
    
35. char k=5;       // 数组大小 -1
    
36. for (i=0;i<5;i++)
    
37. {
    
38. a[i]=read_spi(); // 连续3次读出数据
    
39. delay_us(5);
    
40. }
    
41. //中值滤波
    
42. while (k>0)
    
43. {
    
44. for (i=0;(i<(k-1));i++) // 从低到高排序
    
45. {
    
46.   if (a[i]>a[i+1])
    
47.   {
    
48.   x=a[i+1];
    
49.   a[i+1]=a[i];
    
50.   a[i]=x;
    
51.   };
    
52. };
    
53. k--;
    
54. };
    
55. return a[2]; // 舍弃最大数据和最小数据。
    
56. }
    
57. 
    
58. unsigned long read_spi(void)
    
59. {              
    
60. volatile  char i=0;
    
61. volatile  long int result=0,x=0;
    
62. MCPCS=0;//    CS 先一个100us 低电平脉冲
    
63. delay_us(100);
    
64. MCPCS=1;
    
65. delay_ms(80); // 高电平等待80ms 等待转换完成
    
66. MCPCS=0;      // 置 CS 低电平 开始发生 sck 脉冲
    
67. for (i=0; i<24;i++) // 24 位数据
    
68. {
    
69.   MCPSCK=0;    // sck 脉冲下降沿
    
70.   delay_us(1); // 等5us 等待稳定
    
71.   //result=result<<1;
    
72.   x=MCPDATA;   // 读出一位
    
73.   while (MCPDATA!=x)  // 抖动处理 2次读出电平相同说明数据稳定
    
74.   {
    
75.    delay_us(1);
    
76.    x=MCPDATA;
    
77.   };
    
78.   result<<=1;   
    
79.   result|=x;//(x<<(23-i));
    
80.   delay_us(5);
    
81.   MCPSCK=1;   // 发送sck 上升沿
    
82.   delay_us(10);   
    
83. };
    
84. MCPCS=1; // cs=1
    
85. return result>>6;
    
86. }
    
87. // Read the AD conversion result
    
88. unsigned int read_adc(unsigned char adc_input)
    
89. {
    
90. ADMUX=adc_input | (ADC_VREF_TYPE & 0xff);
    
91. // Delay needed for the stabilization of the ADC input voltage
    
92. delay_us(10);
    
93. // Start the AD conversion
    
94. ADCSRA|=0x40;
    
95. // Wait for the AD conversion to complete
    
96. while ((ADCSRA & 0x10)==0);
    
97. ADCSRA|=0x10;
    
98. return ADCW;
    
99. }
    
100. 
     
101. // 校准温度计查表   没20度一个校准，
     
102. //                     -50  -30  -10  10  30   50    70  90   110   130 150   
     
103. const float CAL_Tem[]={4.7 ,4.65,4.65,4.6,4.6 ,4.55,4.55,4.50,4.45,4.45,4.45};
     
104. const int   ADCSTEP[]={  1 ,96  ,189 ,282, 374,466 ,557 ,648,738,827 ,916};
     
105. 
     
106. float CalcuTem(int ADC)  // 温度校准计算     没有使用
     
107. {
     
108. int i=0;
     
109. float r;
     
110. for (i=0; i<10;i++)
     
111. {
     
112.    if ((ADC<ADCSTEP[i+1])&&(ADC>=ADCSTEP[i])) break;
     
113. };
     
114. r=(ADC-ADCSTEP[i]);
     
115. r=r/CAL_Tem[i];
     
116. r=r-50;///CAL_Tem[i]-50+i*20+;
     
117. r=r+i*20.0;
     
118. return r;
     
119. }
     
120. volatile char stradc[15]="\0";
     
121. void main(void)
     
122. {
     
123. // Declare your local variables here
     
124. volatile  long int MCPADC=0;
     
125. volatile unsigned int adc=0;
     
126. volatile float  fadc=0;
     
127. 
     
128. // Input/Output Ports initialization
     
129. // Port B initialization
     
130. // Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In
     
131. // State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T
     
132. PORTB=0x00;
     
133. DDRB=0x00;
     
134. 
     
135. // Port C initialization
     
136. // Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In
     
137. // State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T
     
138. PORTC=0x00;
     
139. DDRC=0x00;
     
140. 
     
141. // Port D initialization
     
142. // Func7=out Func6=out Func5=out Func4=out Func3=out Func2=int Func1=out Func0=out
     
143. // State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=1
     
144. PORTD=0x07;
     
145. DDRD=0xFB;
     
146. 
     
147. // Timer/Counter 0 initialization
     
148. // Clock source: System Clock
     
149. // Clock value: Timer 0 Stopped
     
150. TCCR0=0x00;
     
151. TCNT0=0x00;
     
152. 
     
153. // Timer/Counter 1 initialization
     
154. // Clock source: System Clock
     
155. // Clock value: Timer 1 Stopped
     
156. // Mode: Normal top=FFFFh
     
157. // OC1A output: Discon.
     
158. // OC1B output: Discon.
     
159. // Noise Canceler: Off
     
160. // Input Capture on Falling Edge
     
161. // Timer 1 Overflow Interrupt: Off
     
162. // Input Capture Interrupt: Off
     
163. // Compare A Match Interrupt: Off
     
164. // Compare B Match Interrupt: Off
     
165. TCCR1A=0x00;
     
166. TCCR1B=0x00;
     
167. TCNT1H=0x00;
     
168. TCNT1L=0x00;
     
169. ICR1H=0x00;
     
170. ICR1L=0x00;
     
171. OCR1AH=0x00;
     
172. OCR1AL=0x00;
     
173. OCR1BH=0x00;
     
174. OCR1BL=0x00;
     
175. 
     
176. // Timer/Counter 2 initialization
     
177. // Clock source: System Clock
     
178. // Clock value: Timer 2 Stopped
     
179. // Mode: Normal top=FFh
     
180. // OC2 output: Disconnected
     
181. ASSR=0x00;
     
182. TCCR2=0x00;
     
183. TCNT2=0x00;
     
184. OCR2=0x00;
     
185. 
     
186. // External Interrupt(s) initialization
     
187. // INT0: Off
     
188. // INT1: Off
     
189. MCUCR=0x00;
     
190. 
     
191. // Timer(s)/Counter(s) Interrupt(s) initialization
     
192. TIMSK=0x00;
     
193. 
     
194. // Analog Comparator initialization
     
195. // Analog Comparator: Off
     
196. // Analog Comparator Input Capture by Timer/Counter 1: Off
     
197. ACSR=0x80;
     
198. SFIOR=0x00;
     
199. 
     
200. // ADC initialization
     
201. // ADC Clock frequency: 125.000 kHz
     
202. // ADC Voltage Reference: Int., cap. on AREF
     
203. ADMUX=ADC_VREF_TYPE & 0xff;
     
204. ADCSRA=0x86;
     
205. 
     
206. // LCD module initialization
     
207. lcd_init(16);
     
208. 
     
209. while (1)
     
210.       {     
     
211.       
     
212.    
     
213.       MCPADC=0;
     
214.       MCPADC=read_mcp();
     
215. //      memset(stradc,' ',15);              
     
216. //      lcd_gotoxy(0,0);
     
217. //      lcd_puts(stradc);
     
218. ……………………
     
219. 
     
220. …………限于本文篇幅 余下代码请从51黑下载附件…………
     

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