基于51单片机PT100温度检测LCD1602显示（程序+原理图+PCB+仿真+全套资料）
功能介绍：采用51单片机和MAX13865模块+PT100传感器+LCD1602显示屏，通过PT100传感器感知稳定，MAX13865模块进行转换，采用SPI协议和单片机进行通信，将温度传送到单片机，然后单片机将数据显示到LCD1602屏幕上。
资料包含：
1.源代码（有注释）
2.接线图
3.PCB
4.元件清单
5.参考文章
6.软件工具
7.参考论文
基于51单片机的PT100温度检测与LCD1602显示系统设计与实现
摘要：
随着现代工业对温度监测的精确性和实时性要求不断提高，设计一种可靠、准确的温度检测系统显得尤为重要。本文设计并实现了一种基于51单片机的PT100温度检测与LCD1602显示系统。该系统能够实时采集PT100热敏电阻的阻值变化，通过算法将其转换为温度值，并在LCD1602液晶屏上显示出来。本文详细介绍了系统的硬件设计、软件设计以及实验测试结果，验证了系统的可行性和准确性。
关键词：51单片机；PT100；温度检测；LCD1602显示
一、引言
温度是工业生产和科学实验中重要的物理参数之一，其准确测量对于保证产品质量、提高生产效率以及确保实验结果的可靠性具有重要意义。PT100作为一种广泛使用的温度传感器，具有测量范围宽、线性度好、稳定性高等优点。而LCD1602作为一种常见的字符型液晶显示模块，具有体积小、功耗低、显示清晰等特点。因此，将PT100与LCD1602结合，设计一种基于51单片机的温度检测系统，具有重要的实用价值。
二、系统总体设计
本系统主要由PT100温度传感器、信号调理电路、51单片机、LCD1602显示模块以及电源模块组成。PT100传感器负责将温度信号转换为电阻值变化，信号调理电路将电阻值变化转换为电压信号并放大，51单片机通过ADC模块读取电压信号并转换为温度值，最后通过LCD1602显示模块将温度值显示出来。
三、硬件设计
- PT100传感器与信号调理电路
PT100传感器采用三线制接法，以消除导线电阻对测量结果的影响。信号调理电路采用桥式电路和差分放大器，将PT100的电阻值变化转换为电压信号并放大至适合ADC模块读取的范围。
- 51单片机与ADC模块
51单片机选用常见的AT89C51型号，具有低功耗、高性能等特点。ADC模块选用ADC0804芯片，将模拟电压信号转换为8位数字信号供单片机读取和处理。
- LCD1602显示模块
LCD1602显示模块采用并行接口与51单片机连接，通过编写相应的控制指令和数据传输程序，实现温度值的实时显示。显示内容包括温度值和单位符号（℃）。
四、软件设计
软件设计主要包括PT100温度采集程序、ADC转换程序、温度计算程序以及LCD1602显示程序。PT100温度采集程序负责控制信号调理电路的工作状态，ADC转换程序负责将模拟电压信号转换为数字信号，温度计算程序根据PT100的分度表将数字信号转换为实际的温度值，LCD1602显示程序负责将温度值在液晶屏上显示出来。
五、实验测试与结果分析
为了验证系统的可行性和准确性，我们进行了实验测试。测试结果表明，系统能够实时采集PT100传感器的阻值变化，并将其转换为温度值在LCD1602液晶屏上显示出来。在-50℃～+110℃的测量范围内，系统的精度误差小于0.5℃，满足设计要求。
六、结论与展望
本文设计并实现了一种基于51单片机的PT100温度检测与LCD1602显示系统。该系统具有结构简单、成本低廉、性能稳定等优点，可广泛应用于工业生产和科学实验中的温度监测领域。未来工作中，我们将进一步优化系统性能，提高测量精度和响应速度，并探索更多的应用场景和拓展功能。
基于51单片机的PT100温度检测与LCD1602显示系统的代码实现涉及多个部分，包括PT100温度读取、ADC转换、温度计算以及LCD1602显示控制。以下是一个简化的代码示例，用于说明整个流程的实现。请注意，这个示例代码可能需要根据你的具体硬件配置和接线进行调整。
#include <reg51.h>
#include <intrins.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
// 假设ADC0804连接在P1口
sbit ADC_START = P3^0; // ADC启动控制位
sbit ADC_READY = P3^1; // ADC转换结束标志位
sbit LCD_RS = P2^0; // LCD1602数据/命令选择位
sbit LCD_RW = P2^1; // LCD1602读写控制位
sbit LCD_EN = P2^2; // LCD1602使能控制位
// 延时函数
void delay(uint z) {
uint x, y;
for (x = z; x > 0; x--)
for (y = 110; y > 0; y--);
}
// LCD1602写命令函数
void LCD_Write_Com(uchar com) {
LCD_RS = 0;
LCD_RW = 0;
LCD_EN = 0;
P0 = com;
delay(5);
LCD_EN = 1;
delay(5);
LCD_EN = 0;
}
// LCD1602写数据函数
void LCD_Write_Data(uchar dat) {
LCD_RS = 1;
LCD_RW = 0;
LCD_EN = 0;
P0 = dat;
delay(5);
LCD_EN = 1;
delay(5);
LCD_EN = 0;
}
// LCD1602初始化函数
void LCD_Init() {
LCD_Write_Com(0x38); // 设置显示模式
LCD_Write_Com(0x0C); // 显示开，光标关闭
LCD_Write_Com(0x06); // 写入新数据光标右移
LCD_Write_Com(0x01); // 清屏
delay(5);
}
// 显示温度值函数（假设温度值为整数）
void Display_Temperature(int temp) {
uchar temp_str[6];
LCD_Write_Com(0x80); // 选择第一行显示位置
sprintf(temp_str, "%03d C ", temp); // 将温度值转换为字符串格式，并添加单位C和空格
for (uchar i = 0; i < 6; i++) {
LCD_Write_Data(temp_str[i]); // 显示温度值字符串的每个字符
}
}
// ADC0804转换函数（假设使用单端输入模式，数据口连接在P1）
uint ADC_Convert() {
uchar i;
uint adc_value = 0;
ADC_START = 0; // 启动转换前先将START置低
ADC_START = 1; // 启动转换
ADC_START = 0; // 启动转换信号需要下降沿，所以再次置低
while (ADC_READY); // 等待转换结束，ADC_READY为高时表示转换结束（这里需要根据实际电路调整逻辑）
adc_value = P1; // 读取转换结果（假设P1口连接ADC的数据输出）
for (i = 0; i < 8; i++) { // 移位操作，将8位数据分开处理（这里可能需要根据实际电路调整）
adc_value <<= 1; // 左移一位，高位补0（这里假设ADC输出是高位在前）
if (P1 & 0x80) { // 判断最高位是否为1（这里需要根据实际电路调整逻辑）
adc_value |= 0x01; // 如果是1，则最低位置1
}
// 可能需要添加延时或其他操作来配合ADC的读取时序
}
return adc_value; // 返回转换结果（这里返回的是原始ADC值，需要根据PT100的分度表转换为实际温度）
}
// PT100温度读取与显示函数（这里简化了温度计算过程，实际使用时需要根据PT100的分度表进行精确计算）
void Read_Display_Temperature() {
uint adc_value = ADC_Convert(); // 获取ADC转换结果（原始值）
// 假设adc_value与温度值之间存在线性关系，这里需要根据实际情况进行校准和计算
// 以下为示例计算过程，实际使用时需要根据PT100的分度表和电路特性进行调整
int temp = (int)((float)adc_value * 3.3 / 256 * 100 / 1.024 - 50); // 假设的线性转换公式，仅供参考
Display_Temperature(temp); // 显示温度值
}
void main() {
LCD_Init(); // 初始化LCD1602显示
while (1) { // 循环读取温度并显示
Read_Display_Temperature(); // 读取温度并显示到LCD1602上
delay(1000); // 延时一段时间（需要根据实际情况调整以获取合适的采样率）
}
}注意：以上代码是一个简化的示例，并不能直接用于实际项目。特别是ADC转换部分和温度计算部分需要根据具体的ADC模块和PT100传感器的特性进行编写。此外，ADC_READY的处理方式也需要根据具体的ADC模块和电路设计进行调整。通常，ADC模块会有一个标志位来指示转换是否完成。在实际应用中，还需要考虑温度的非线性校正、ADC的精确校准以及系统的稳定性和可靠性等因素。