单片机控制的简易定时报警器电路设计（含电路图和程序）
设计一个单片机单片机控制的简易定时报警器定吋报警器要求根据设定的初始值（1-59秒）进行倒计时,当计时到0时数码管闪烁“00&rdqu。；（以1Hz闪烁），按键功能如下：⑴ 设定键：在倒计时模式时，按卜此键后停止倒计时，进入设置状态；如果已经处于设置状态则此键无效。（2）増-?键：在设豐状态时，每按一次递増键，初始值的数字增lo （3）递- 键：在设蜀状态时，每按一次递减键，初始值的数字减lo （4）确认键：在设宜状态时，按卜此腱后，单片机按照新的初始值进行倒计时及显示倒计时的数字。如果已经处于计时状态则此健无效。3.1.2模块1:系统设计（1）任务分析与整体设计思路根据题目的婆求，需要实现如卜几个方面的功能。计时功能：要实现计时功能则需要使用定时器來计时，通过设豐定时器的初始值来控制溢出中断的时间间隔，再利用一个变量记录定时器溢出的次数，达到定时1秒中的功能。然后，当计时每到1秒钟后，倒计时的计数器减1。当倒计时计数器到0 时，触发另一个标总:变量，进入闪烁状态。显示功能：显示倒计时的数字要采用动态扫描的方式将数字拆成“十位”和“个位”动态描显示。如果处「?闪烁状态，则可以不需要动态疔描显示，只需要控制共阴极数码管的位控线，实现数码管的灭和亮。键盘打描和运行模式的切换：主程序在初始化一些变崑和寄存器之后，需要不断循坏地读取键盘的状态和动态知描数码管显示相应的数字。根据键盘的按键值实现设置状态、计时状态的切换。（2）单片机型号及所需外阳器件型号，单片机硬件电路原理图选用MCS-51系列AT89S51单片机作为微控制器，选择两个四联的共阴极数码管组成8位显示模块，由于AT89S51 单片机驱动能力有限，采用两片74HC244实现总线的驱动，一个74HC244完成位控线的控制和驱动，另一个74HC244完成数码管的7段码输出，在输出I I上各串联一个100欧姆的电阻对7段数码竹限流。由丁?键盘数量不多，选择独立式按键与P1丨1连接作为四个按键输入。没有键按卜?时Pl. 0-P1. 3为高电平，为有键按下时，Pl. 0-P1. 3相应管脚为低电平。电路原理图。
图3-1定时报警器电路原理图（3）程序设计思路，单片机资源分配以及程序流程①单片机资源分配采用单片机的P3II作为按键的输入，使用独立式按键与P3. 0-P3. 3 接，构成四个功能按键。在计时功能中，需要三个变最分别暂存定时器溢出的次数（https://www.doczj.com/doc/b05999549.html,t）,倒计时的初始值（init_val）以及肖前倒计时的秒数（cnt.val）,按键扫描功能中，需要两个变最，一个变量（key_val_new）用来存储当前打描的键值（若无按键按卜则为255）,另一个变量（key_val_old）用來存储上一次扫描的键值。只有这两个变量值不一样时，才能说明是一次新的按键按下或弹起了，同时将新的键值赋给key-val.old变量。在显示功能中，需要定义一组数组（code类型），值为0-9数字对应的数码管7段码。还需要定义一个变最（show.val）暂存婆显示的数据，用于动态描显示中。在整个程序屮，定义了一个状态变屋（state-val）用來存储当前单片机工作在哪种状态。②程序设计思路鉴于题目要求，存在三种工作模式：初始值设置模式、倒计时模式、计时到0时的闪烁模式。变state-val为0时，处于倒计时模式。变量state-val为1时，处于初始值设置模式。变量state.val为2时，处于闪烁模式。这些状态的切换取决于按卞哪一个键以及是否计时到0。状态的切换图。
图3-3主程序的流程图在定时器的参数中，选择定时器T1的8位自动装载模式，每
250us产生一次溢出中断，中断服务程序。
中断服务程序流程图
（4）软硬件调试方案软件调试方案：伟福软件中，在&ldqu。;文件新建文件&rdquo；
?|>,
新建C语肓源程序文件，编写相应的程序。在fcldquo;文件新建项目”的菜单中，新建项冃并将C语言源程序义件包播在项冃义件中。在“项冃編译&rdqu。;莱单中将C源文
件编译，检查语法错误及逻辑错误。在编译成功后，产生以“*. hex”和
“*. bin”后缀的目标文件。硬件调试方案：在设计平台中，将单片机的 P3. 0-P3. 3分别与独立式键盘的和应位通过插线连接起來。在伟福中将程序文件编译成目标 文件后，运行MCU 下载程序，选择相应的flash 数据文件，点击fcldquo;编程&rdqu 。;按钮, 将程序文件下载到单片机的Flash 中。然后，匕电甫新启动单片机，检査所编写的程序是否 达到题目的要求，是否全面完蔡地完成试题的内容。
3. 1. 3程序设计（仅供参考的C 语言源程序）//晶振：11. 0592M T1-250微秒 按键PIO P11 P12 P13/*变量的定义：show_val ： 显示的值0-59 init_val ： 初始值 state_val: 状态值0-计数状态；1-设置状态；2-闪烁状态 shan_val: key_vall: 四个按键的值255-无键；1-设置键2-增一键3-减一键4-确定键https://www.doczj.com/doc/b05999549.html,t: 定时 器计数溢出数cnt.val ： 倒计时的数值led_seg_code ：数码管7段码权片include " ;reg51. h" 〃包含文件 sbit Pl_0=P10; //设宜键 sbit Pl_l=Pri; //增一键 sbit Pl_2二P 「2; //减一键 sbit Pl_3二P 「3; // 确定健 unsigned char data shan_val; //闪烁时 LED 的开/关状态 unsigned char data cnt 」al; //保存倒计数的当前值unsigned int data Tl_cnt; //保存定时器溢出次 数unsigned char data key_val_new, key_val_old;//存放为前打描的键和前一次按卜的键 值 unsigned char data state_val; //状态值 unsigned char data show_val: //存放需要 在数码管显示的数字unsigned char data init_val; //暂存倒计数的初始值char code show_val=cnt_val; state_val=0; key_val_old=255: Tl_cnt=0; shan_val=0; / /初始化 51 的寄存器TMOD 二0x20; //用T1计时8位自动装载定时模式TH1二0x19; //250微秒溢出一 次； 250= (256-x)*12/11.0592 -> x= 230.4 TL1 二0x19; EA=1; //打开总中断允 许 ETl=l; 〃开中断允许 TK1=1; //开定时器 Tlwhile(1) { key_val_new=scan_key0 ; // 255 表示无键按卜 if
led_seg_code[10] = {0x3f, 0x06, 0x05b, 0x04f, 0x66,0x6d, 0x7d, 0x07, 0x7f,
0x6f};//
-- 延 时 -------------- ?oid delay (unsigned int { while(—i);}// ------------ 按 键 扫
scan_key(){ unsigned char i; i=Pl&0x0f; 抖动 辻(i==(Pl&0x0f)) {辻(Pl_0=0) (Pl_l=0) { i=2;} else else { if (Pl_3=0) i) 描 delay(100); { i=l ；
{ if (Pl_2==0)
{ i 二4;} } 数码管显示
〃大约延时进2个微秒 --- nsigned char
//延时，去 else { if { i=3;} } } else
--------- void 〃动态打描{i=v%10; 7 段码 P2=0xfe; //取十位 led_show(unsigned int v) { unsigned char i; if (state_val!=2) //取要显示的数的个位 P0=led_seg_code[i];
//转换为 〃显示个位 delay (15); 〃延时 i 二 v%100/10; P0=led_seg_code[i] : //转换为 7 段码 P2=0xfd; 〃显示十位 delay (5): codetO]; //处于闪烁状态 { P2=0xfc; } 〃将数码管的打开}}// ------- void timerl0 interrupt 3 switch (state_val) { case 0： { Tl_cnt=0; else {state_val=2;} show_val=cnt_val; } 〃如果计数>1999,计时0. 5s
} //闪烁状态
break;
mainO {init_val=59; 〃延时} else { P0=led_seg_' 〃将数码管的关闭 else 时器T1中断服务程序? 中断一次{ https://www.doczj.com/doc/b05999549.html,t-H-; 〃如果计数>3999,计时Is { cnt_val —;} 换状态 if(Tl_cnt>1999) shan_val=!shan_val; i.f (shan_val) { P2=0xff; } 定 //Tl 中断，250us if(Tl_cnt>3999) if(cnt_val!=0) 〃定时计数到0时，切 break; case 2: { Tl_cnt=0; }}// -------- 主程序 // 初始化各变 M ： cnt_val=init_val;
led^show(show^val); //动态扌」描}}
(key_val_new!=key_val_old) {//只有当前扫描的犍值与上次扫描的不同,才判断是有键按 下 state_val=l; show_val=init_val; if (state_val=l) (init_val> ;0) else 后的倒计数初始值 if (state_val=l) (init_val< 59) else 后的计数初始值 key_val_old=key_val_new; 〃处于设置状态 〃显示原來的倒计数初始值 〃只有在设置状态，增1 〃更改原来的倒计数初始值 {init_val=59;} } //只有在设置状态，减1 〃更改原來的倒计数初始值 {init_val=O;} } 〃如果已处于计数模式，确认键不起作用 case 1： 〃设宣键 〃停止计时 case 2： { if {init_val —; } show_val=init_val; 〃显示更改 break; case 3： 键才有用 { if {init_val++; } show_val=init_val; 〃显Z5更改 break; case 4: if(state_val!=O) { cnt_val=init_val; //将初始 switch (key_val_new) TR1=1; 键才有用 break; 值赋给计数变量 show_val=cnt_val; 〃将计数变量的数字显示 TR1=1; 〃启动定时器T1 state_val=O; 〃将状态切 换为计数模式 } break; } }
单片机硬件系统设计 原则
●单片机硬件系统设计原则 ●一个单片机应用系统的硬件电路设计包含两部分内容：一是系统扩展，即单片机内部的功能单 元，如ROM、RAM、I/O、定时器/计数器、中断系统等不能满足应用系统的要求时，必须在片外进行扩展，选择适当的芯片，设计相应的电路。二是系统的配置，即按照系统功能要求配置外围设备，如键盘、显示器、打印机、A/D、D/A转换器等，要设计合适的接口电路。 ●系统的扩展和配置应遵循以下原则： ● 1、尽可能选择典型电路，并符合单片机常规用法。为硬件系统的标准化、模块化打下良好的基 础。 ● 2、系统扩展与外围设备的配置水平应充分满足应用系统的功能要求，并留有适当余地，以便进行 二次开发。 ● 3、硬件结构应结合应用软件方案一并考虑。硬件结构与软件方案会产生相互影响，考虑的原则 是：软件能实现的功能尽可能由软件实现，以简化硬件结构。但必须注意，由软件实现的硬件功能，一般响应时间比硬件实现长，且占用CPU时间。 ● 4、系统中的相关器件要尽可能做到性能匹配。如选用CMOS芯片单片机构成低功耗系统时，系统 中所有芯片都应尽可能选择低功耗产品。 ● 5、可靠性及抗干扰设计是硬件设计必不可少的一部分，它包括芯片、器件选择、去耦滤波、印刷 电路板布线、通道隔离等。 ● 6、单片机外围电路较多时，必须考虑其驱动能力。驱动能力不足时，系统工作不可靠，可通过增 设线驱动器增强驱动能力或减少芯片功耗来降低总线负载。 ● 7、尽量朝“单片”方向设计硬件系统。系统器件越多，器件之间相互干扰也越强，功耗也增大， 也不可避免地降低了系统的稳定性。随着单片机片内集成的功能越来越强，真正的片上系统SoC已经可以实现，如ST公司新近推出的μPSD32××系列产品在一块芯片上集成了80C32核、大容量FLASH 存储器、SRAM、A/D、I/O、两个串口、看门狗、上电复位电路等等。 ●单片机系统硬件抗干扰常用方法实践 ●影响单片机系统可靠安全运行的主要因素主要来自系统内部和外部的各种电气干扰，并受系统结 构设计、元器件选择、安装、制造工艺影响。这些都构成单片机系统的干扰因素，常会导致单片机系统运行失常，轻则影响产品质量和产量，重则会导致事故，造成重大经济损失。 ●形成干扰的基本要素有三个： ●（1）干扰源。指产生干扰的元件、设备或信号，用数学语言描述如下：du/dt， di/dt大的地 方就是干扰源。如：雷电、继电器、可控硅、电机、高频时钟等都可能成为干扰源。 ●（2）传播路径。指干扰从干扰源传播到敏感器件的通路或媒介。典型的干扰传播路径是通过导线 的传导和空间的辐射。 ●（3）敏感器件。指容易被干扰的对象。如：A/D、 D/A变换器，单片机，数字IC，弱信号放大器 等。 ● 1 干扰的分类 ● 1.1 干扰的分类 ●干扰的分类有好多种，通常可以按照噪声产生的原因、传导方式、波形特性等等进行不同的分 类。按产生的原因分： ●可分为放电噪声音、高频振荡噪声、浪涌噪声。 ●按传导方式分：可分为共模噪声和串模噪声。 ●按波形分：可分为持续正弦波、脉冲电压、脉冲序列等等。 ● 1.2 干扰的耦合方式
引言 在现代化的工业生产中，电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。例如：在冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、机械制造和食品加工等诸多领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。采用MCS-51单片机来对温度进行控制，不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。因此，单片机对温度的控制问题是一个工业生产中经常会遇到的问题。本文以它为例进行介绍，希望能收到举一反三和触类旁通的效果。 1硬件电路设计 以热电偶为检测元件的单片机温度控制系统电路原理图如图1所示。 1.1 温度检测和变送器 温度检测元件和变送器的类型选择与被控温度的范围和精度等级有关。镍铬/镍铝热电偶适用于 0℃-1000℃的温度检测范围，相应输出电压为0mV-41.32mV。 变送器由毫伏变送器和电流/电压变送器组成：毫伏变送器用于把热电偶输出的0mV-41.32mV变换成4mA-20mA的电流；电流/电压变送器用于把毫伏变送器输出的4mA-20mA电流变换成0-5V的电压。 为了提高测量精度，变送器可以进行零点迁移。例如：若温度测量范围为500℃-1000℃，则热电偶输出为20.6mV-41.32mV，毫伏变送器零点迁移后输出4mA-20mA范围电流。这样，采用8位A/D转换器就可使量化温度达到1.96℃以内。 1.2接口电路 接口电路采用MCS-51系列单片机8031，外围扩展并行接口8155，程序存储器EPROM2764，模数转换器ADC0809等芯片。 由图1可见，在P2.0=0和P2.1=0时，8155选中它内部的RAM工作；在P2.0=1和P2.1=0时，8155选中它内部的三个I/O端口工作。相应的地址分配为： 0000H - 00FFH 8155内部RAM 0100H 命令/状态口 0101H A 口 0102H B 口 0103H C 口 0104H 定时器低8位口 0105H 定时器高8位口 8155用作键盘/LED显示器接口电路。图2中键盘有30个按键，分成六行（L0-L5）五列（R0-R4），只要某键被按下，相应的行线和列线才会接通。图中30个按键分三类：一是数字键0-9，共10个；二是功能键18个；三是剩余两个键，可定义或设置成复位键等。为了减少硬件开销，提高系统可靠性和降低成本，采用动态扫描显示。A口和所有LED的八段引线相连，各LED的控制端G和8155C口相连，故A口为字形口，C口为字位口，8031可以通过C口控制LED是否点亮，通过A口显示字符。
温度报警器设计报告 一、设计任务与要求： （1）温度报警器方案设计 温度0~100±1℃可测,小于10℃或大于30℃报警（LED亮） ①将被测温度（0～100℃）转换为电压值； ②小于10℃或大于30℃声、光报警（LED亮）； ③可采用箔电阻组成测量电桥； 二、设计过程： 1．设计思路 设计中首先利用基于热电偶效应的温度传感器LM35采集温度后，转变为相应的电压值，再经过运算放大器LM358，将待测电压值放大、输出，以便于检测、显示及控制。显示电路是由A/D转换器及Led显示器构成的数字电路，控制电路是通过五个电压比较器与数字控制电路的组合来实现。报警电路以555振荡电路及扬声器等器件为基础构成组成。 2．方案设计 图1系统设计框图
如图1所示，系统由以下几部分构成： 温度测量电路、放大电路、电压比较电路、A/D转换电路、译码显示电路。 各部分电路的工作原理如下。 2.1对温度进行测量 首先通过温度传感器采集温度，将温度值转换为相应的电压值输出。 2.2温度控制 传感器的输出电压作为放大器输入信号，经同相运算放大电路进行放大后分别输出给多路电压比较器。 将要控制的温度所对应的电压值作为基准电压V REF，用实际测量值v i与 V REF进行比较，比较结果（输出状态）输入数字控制电路，调节系统温度。 本题对温度的限定较多，需采用四个电压比较器，配合数字控制电路，实现由输出电平的变化来控制数模转换电路。 。 3．单元电路设计 3.1温度传感器 LM35是电压输出型集成温度传感器，LM35集成温度传感器是利用一个热电阻检测相应的温度。LM35无需外部校准或微调，可以提供±1/4℃的常用的室温精度。 ?工作电压：直流4～30V； ?精度：0.5℃精度（在+25℃时）； ?比例因数：线性+10.0mV/℃； ?非线性值：±1/4℃； ?使用温度范围：-55～+150℃额定范围。 引脚介绍：①正电源Vcc；②输出；③输出地/电源地。 传感器电路采用核心部件是LM35，供电电压为直流15V时，工作电流为120mA，功耗极低，在全温度范围工作时，电流变化很小。电压输出采用差动信号方式，由2、3引脚直接输出，电阻R为18K普通电阻，VD为1N4148。如图1。此电路适用于测温范围为-55～+150℃场合。LM35的线性度良好。 图2传感器电路原理图
8路巡回检测、报警系统 一、摘要 随着电子技术的发展，家用电器和办公设备的智能化、系统化已成为发展趋势，而这些高性能几乎都要通过电子电路实现。同时，温度作为与我们生活息息相关的一个环境参数，对其的测量和研究也变得极为重要。本实验基于数字、模拟电子电路相关知识，实现了8路温度巡回检测、报警系统。此系统包括555时钟电路、计数与译码显示电路、拨码开关和数据选择电路、蜂鸣报警电路、电压比较电路、Pt100测温电路等模块。各模块焊接前均用Multisim软件对电路进行了仿真。8路通道中，有6路采用拨码开关实现对通道的工作状态模拟，1路采用滑动变阻器与窗口比较器实现通道的工作状态模拟，还有1路为热电阻Pt100的测温电路，且后两路通道均设置两个阈值，可检测系统工作状态是否处于正常范围之内。该系统能够对多个通道的工作状态（如温度）是否正常进行巡回检测。当某一通道出现故障（如超温）时，由巡回检测系统发出报警并显示故障的通道号，故障排除后，系统可继续进行巡回检测。
二、设计任务 2.1 设计选题 选题八：8路巡回检测、报警系统的设计与实现 2.2 设计任务要求 （1）基本要求：用十进制计数器、数据选择器、显示译码器和适当门电路设计一个8路循环检测报警器，循环检测周期不超过8秒。当某一路出现故障（如超温）时停止检测，并且发出报警和显示故障的通道号； （2）扩展要求1：电源电压模拟：要求采用滑动变阻器设计与实现2路电源电压输出的模拟。电压比较器可设定上、下限电压报警值； （3）扩展要求2：实现1路热电阻Pt100的测温电路。 三、方案设计与论证 接通电源后，555芯片在3口输出10Hz的时钟信号，在此信号的控制下，74ls160开始在0~7内循环计数，通过QA，QB，QC，QD输出BCD码到74ls47和74ls151的A，B，C端口。八路通道的电压输出值送入74LS151八路数据选择器的D0~D7端，74LS151的Y和~W互为反码形式输出，Y接74LS160的控制端ENT，~W接蜂鸣器。正常情况下，~W输出为低电平，无法驱动三极管，蜂鸣器不响。当有某一路或多路出现故障时，Y端输出为低电平，计数器74LS160停止计数，QA，QB,QC输出数据保持为出现故障时接受的二进制码，通过译码器在共阳数码管上显示的是一个不变的值，即故障通道号，~W端输出一个高电平，三极管导通，蜂鸣器响。系统方框图见图1： 图1 系统方框图 此系统全部使用硬件搭建，未使用单片机，无需编程，芯片采用了74系列，在
电气控制电路基础（电气原理图） 电气控制系统图一般有三种：电气原理图、电器布置图和电气安装接线图。 这里重点介绍电气原理图。 电气原理图目的是便于阅读和分析控制线路，应根据结构简单、层次分明清晰的原则，采用电器元件展开形式绘制。它包括所有电器元件的导电部件和接线端子，但并不按照电器元件的实际布置位置来绘制, 也不反映电器元件的实际大小。 电气原理图一般分主电路和辅助电路（控制电路）两部分。 主电路是电气控制线路中大电流通过的部分，包括从电源到电机之间相连的电器元件；一般由组合开关、主熔断器、接触器主触点、热继电器的热元件和电动机等组成。 辅助电路是控制线路中除主电路以外的电路，其流过的电流比较小和辅助电路包括控制电路、照明电路、信号电路和保护电路。其中控制电路是由按钮、接触器和继电器的线圈及辅助触点、热继电器触点、保护电器触点等组成。 电气原理图中所有电器元件都应采用国家标准中统一规定的图形符号和文字符号表示。 电气原理图中电器元件的布局 电气原理图中电器元件的布局，应根据便于阅读原则安排。主电路安排
在图面左侧或上方，辅助电路安排在图面右侧或下方。无论主电路还是辅助电路，均按功能布置，尽可能按动作顺序从上到下，从左到右排列。 电气原理图中，当同一电器元件的不同部件（如线圈、触点）分散在不同位置时，为了表示是同一元件，要在电器元件的不同部件处标注统一的文字符号。对于同类器件，要在其文字符号后加数字序号来区别。如两个接触器，可用KM、KMZ文字符号区别。 电气原理图中，所有电器的可动部分均按没有通电或没有外力作用时的状态画出。 对于继电器、接触器的触点，按其线圈不通电时的状态画出，控制器按手柄处于零位时的状态画出；对于按钮、行程开关等触点按未受外力作用时的状态画出。 电气原理图中，应尽量减少线条和避免线条交叉。各导线之间有电联系时，在导线交点处画实心圆点。根据图面布置需要，可以将图形符号旋转绘制，一般逆时针方向旋转900,但文字符号不可倒置。 图面区域的划分 图纸上方的1、2、3…等数字是图区的编号，它是为了便于检索 电气线路，方便阅读分析从而避免遗漏设置的。图区编号也可设置在图 的下方。 图区编号下方的的文字表明它对应的下方元件或电路的功能，使读者能清楚地知道某个元件或某部分电路的功能，以利于理解全部电路的工作原理。
单片机：交通灯课程设计（一） 目录 摘要--------------------------------------------------------- 1 1.概述 -------------------------------------------------------- 2 2.硬件设计----------------------------------------------------- 3 2.1单片机及其外围--------------------------------------------3 2.1.1单片机的选择-----------------------------------------3 2.1.2单片机的特点及其应用范围----------------------------- 3 2.1.3存储器的扩展----------------------------------------- 4 2.1.4内存的扩展------------------------------------------- 6 2.1.5MCS-52的I/O接口扩展--------------------------------- 8 2.2电路部分--------------------------------------------------11 2.2.1元器件选用-------------------------------------------11 2.2.2电路完成功能-----------------------------------------13 3.软件设计------------------------------------------------------15 3.1软件概述-------------------------------------------------15 3.2汇编语言指令说明-----------------------------------------16 3.3定时/计数器的原理----------------------------------------16 3.3.1定时/计数器的概述-----------------------------------16 3.3.2 8255A片选及各端口地址-------------------------------18 3.3.3信号控制码------------------------------------------18 3.3.4工作方式寄存器--------------------------------------19 3.3.5定时/计数器初值及定时器T0的工作方式----------------20
目录 一、设计任务与设计要求 (1) 二、设计原理 (1) 2.1 主要硬件介绍 (1) 2.1.1 DS18B20数字温度传感器 (1) 2.1.2 AT89C51单片机芯片 (3) 2.2 系统原理结构 (3) 三、设计方案 (4) 3.1 硬件部分 (4) 3.1.1 温度测量模块 (4) 3.1.2 LED数码管显示模块 (4) 3.1.3 按键模块 (5) 3.1.4 系统整体结构仿真图 (5) 3.2 软件部分 (5) 3.2.1DS18B20传感器程序 (5) 3.2.2键盘读取及确认程序 (7) 3.2.3DS18B20操作流程图 (8) 四、调试与性能分析 (9) 4.1 proteus仿真结果 (9) 4.2实物测试 (9) 4.2.1正常情况 (9) 4.2.2报警状态 (10) 五、心得体会 (10) 六、成品展示 (11) 七、附录部分 (12) 附件一、电路设计原理图 (12) 附件二、系统设计原始代码程序 (13)
一、设计任务与设计要求 本设计主要利用单片机AT89C51 芯片和以美国MAXIM/DALLAS半导体公司的单总线温度传感器DS18B20相结合来实现装置周围温度的采集，其中以单片机AT89C51 芯片为核心，辅以温度传感器DS18B20和LED数码管及必要的外围电路，构成一个结构简单、测温准确、具有一定控制功能的温度监视警报装系统。 功能要求： 添加温度报警功能，通过4个按键来设置温度的上下限值，当用DS18B20 测得的温度不在所设置的温度范围内，蜂鸣器开始鸣报。 二、设计原理 2.1 主要硬件介绍 2.1.1 DS18B20数字温度传感器 DS18B20 数字温度传感器提供9~12 位摄氏温度的测量，拥有非易失性用户可编程最高与最低触发点告警功能。DS18B20 通过单总线实现通信，单总线通常是DS18B20连接到中央微控制器的一条数据线（和地）。它能够感应温度的范围为-55℃~+125℃，在-10℃~+85℃的测量的精度是±0.5℃，而且DS18B20 可以直接从数据线上获取供电（寄生电源）而不需要一个额外的外部电源。 DS18B20 使用DALLAS 独有的单总线（1—wire）协议使得总线通信只需要一根控制线，控制线需要一个较小的上拉电阻，因为所有的期间都是通过三态或开路端口连接在总线上的（DS18B20 是这种情况）。在这种总线系统中，微控制器（主器件）识别和寻址挂接在总线上具有独特64 位序列号的器件。因为每个器件拥有独特的序列号，因此挂接到总线上的器件在理论上是不受限制的，单总线（1-wire）协议包括指令的详细解释和“时隙”。这个数据表包含在单总线系统（1-WIRE BUS SYSTEM）部分。DS18B20 的另外一个特征是能够在没有外部供电的情况下工作。当总线为高的时候，电源有上拉电阻通过DQ 引脚提供，高总线信号给内部电容（Cpp）充电，这就使得总线为的时候给器件提供电源，这种从单总线上移除电源的方法跟寄生电源有关，作为一种选择，DS8B20 也可以采用引脚VDD 通过外部电源给器件供电。 DS18B20 引脚定义： (1) GND为电源地； (2) DQ为数字信号输入/输出端； (3)VDD 为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地） 图2.1.1 DS18B20 引脚排列图
铣床控制电路：
一、铣床的结构原理： 1、铣床的工作台及夹具
2、铣床的外形 3、铣床结构： ①、主轴；②、悬梁；③、刀杆支架；④、工件工作台；⑤、（工件工作台）左右进给操作手柄； ⑥、（工件工作台）前后进给操作手柄；⑦、（工件工作台）上下操作手柄；⑧、进给变速手柄及变速盘； ⑨、升降工作台；⑩、主轴变速盘及变速手柄；⑾、主轴电动机及进给电动机等等。
4、铣床的运动形式： ①、主轴运动：主轴带动铣刀作旋转运动，由M1拖动（为减小负载波动对加工质量影响，主轴上装有飞轮）； ②、进给运动：指工作台带动工件作上下、左右、前后6个方向的直线运动（由三根进给丝杆实现），及圆形工作台的旋转运动,由M2拖动； ③、辅助运动：指工作台带动工件作上下、左右、前后6个方向的快速运动，由M2与电磁离合器YC3（YC3又叫快速电磁离合器）联合拖动。 5、铣床对各运动形式的要求： ①、主轴旋转平稳，以保证加工质量（采用飞轮）； ②、铣削加工时，工件同一时刻只能作某一个方向的进给运动； ③、用圆形工作台加工时，不能移动，只能旋转； ④、主轴变速、进给变速用机械变速实现，为保证变速易于齿合，应有变速冲动控制； ⑤、据工艺要求，先主轴旋转后再进给运动； ⑥、为操作方便，应有两地控制。（机械离合器） 6、机床进给运动示意图：圆形工作台旋转传动链 横向移动传动链 （电磁离合器） YC2(正常进给) 垂直移动传动链 M2——— YC3（快速进给）纵向移动传动链 7、铣床的加工功能： ①、加工平面； ②、加工斜面； ③、加工沟槽； ④、（装上分度盘）可以铣切齿轮和螺旋面； ⑤、（装上园工作台）可以铣切凸轮和弧形槽。 二、铣床电路控制原理： 1、电路图（见上）
四川现代职业学院《单片机原理及应用》课程设计红绿灯实训报告 题目：红绿灯项目设计报告 系别：电子信息技术系 专业：电子信息工程技术 组员：贺淼、纪鹏、邵文稳 指导老师：陶薇薇 2014年7月12日
摘要 交通在人们的日常生活中占有重要的地位，随着人们社会活动的日益频繁，这点更是体现的淋漓尽致。交通信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构软硬件结合，加以完善。本系统采用STC89C52点单片机以及数码管为中心器件来设计交通灯控制器，实现了南北方向为主要干道，要求南北方向每次通行时间为30秒，东西方向每次通行时间为25秒。启动开关后，南北方向红灯亮25秒钟，而东西方向绿灯先亮20秒钟，然后闪烁3秒钟，转为黄灯亮2秒钟。接着，东西方向红灯亮30秒钟，而南北方向绿灯先亮25秒，然后闪烁3秒钟，转为黄灯亮2秒钟，如此周而复始。 软件上采用C语言编程，主要编写了主程序，中断程序延时程序等。经过整机调试，实现了对十字路口交通灯的模拟。
目录 （一）硬件部分--------------------------- 3 1.1 STC89C52芯片简介-----------------------3 1.2 主要功能特性---------------------------4 1.3 STC89C52芯片封装与引脚功能-------------5 1.4 基于STC89C52交通灯控制系统的硬件电路分析及设计-------------------------------------------10 （二）软件部分----------------------------14 2.1 交通灯的软件设计流程图-----------------14 2.2 控制器的软件设计-----------------------15 （三）电路原理图与PCB图的绘制-------------16 3.1 电路原理图的绘制（见附录二）----------16 3.2 PCB图的绘制（见附录三）---------------16 3.3 印刷电路板的注意事项------------------16 （四）调试及仿真---------------------------------------19 4.1 调试----------------------------------19 4.2 仿真结果------------------------------20 （五）实验总结及心得体会---------------------------21 5.1 实验总结-----------------------------------------------21 5.2 实验总结-----------------------------------------------22 附录程序清单---------------------------22
电子技术综合课程 设计 课程：电子技术综合课程设计 题目：温度报警器 所属院(系) 专业班级 姓名学号： 指导老师 完成地点
2010年9月20日至10月8日 课程设计任务书 温度报警器的设计与制作 一、任务和要求： 设计并制作一个温度报警器，要求如下： 1、用压电陶瓷蜂鸣器作为电声元件； 2、当温度在10℃至30℃范围内（允许误差±1℃）时报警器不发 声响，当温度超过这范围时，报警器发出声响，并根据不同 音调区分温度的高低，即： （1）当温度高于30时，报警器发出两种频率交替的“嘀—嘟” 声响，即加到蜂鸣器上的电压波形如资料中3D （2）当温度低于10时，报经区发出单频率声响，如资料中附录3D。 3、温度传感器输出电压可由直流信号源模拟，以0℃为0mv，温 度每上升1℃，递增2mv；
4、设计并制作电路所用直流电源。 前言 电子技术综合课程设计是大学生必须掌握的重要实践，是针对模拟电子技术，数字逻辑电路及电路分析课程的要求，对我们进行综合性实践训练的实践学习环节，它包括选择课程、电子电路设计、组装。调试和编写总结报告等实践内容。通过课程设计实现以下三个目标:第一，让学生初步掌握电子线路的试验、设计方法。即学生根据设计要求和性能参数，查阅文献资料，收集、分析类似电路的性能，并通过组装调试等实践活动，使电路达到性能指标；第二，课程设计为后续的毕业设计打好基础。毕业设计是系统的工程设计实践，而课程设计的着眼点是让学生开始从理论学习的轨道上逐渐引向实际运用，从已学过的定性分析、定量计算的方法，逐步掌握工程设计的步骤和方法，了解科学实验的程序和实施方法。第三，培养勤于思考的习惯，同时通过设计并制作电子产类品，增强学生这方面的自信心及兴趣。 本课程设计介绍的是数字逻辑电路中以TTL集成电路为基础的数显，声响倒计时器，以电路的基本理论为基础，着重介绍电路的设计装调及性能参数的调试方法. 本课程设计应达到如下基本要求： （1）综合运用电子技术课程中所学的理论知识独立完成一个数显、声响倒计时器的设计。 （2）通过查阅手册和参考文献资料，培养独立分析和解决实际问题的能力。
摘要：随着传感器在生产生活中更加广泛的应用，一种新型的数字式温度传感器实现对温度的测试与控制得到了更快的开发。本文设计了一种基于单片机AT89C52的温度检测及报警系统。该系统将温度传感器DS18B20接到单片机的一个端口上，单片机对温度传感器进行循环采集。将采集到的温度值与设定的上下限进行比较，当超出设定范围的上下限时，通过单片机控制的报警电路就会发出报警信号，从而实现了本次课程设计的要求。该系统设计和布线简单、结构紧凑、体积小、重量轻、抗干扰能力较强、性价比高、扩展方便，在工农业等领域的温度检测中有广阔的应用前景。本次课程设计的测量范围为0℃--99℃，测量误差为±2℃。 关键字：温度传感器、单片机、报警、数码管显示 一、概述 本次设计可以应用到许多我们用过的软件设计，将前面所学的知识融汇在一起实现温度监测及其报警的功能，来提醒农民当前大棚内温度是否适合农作物的生长。 电子技术是在十九世纪末、二十世纪初开始发展起来的新兴技术，在二十世纪发展最迅速，应用最广泛，成为近代科学技术发展的一个重要标志。 随着电子技术的飞速发展，电子技术在日常生活中得到了广泛的应用，各类转换电路的不断推出以及电子产品的快速更新，电子技术已成为世界发展和人们生活中必不可少的工具。 本次课设应用Protues软件设计一个温度检测报警系统，用温度传感器DS18B20采集大棚内的温度，当大棚内的温度高于30℃。或低于15℃。时，电路发出报警信号并显示当前温度，达到提醒农民的效果。 本次课设要求设计一个温度监测报警显示电路，要求温度范围：0℃--99℃；测量误差为±2℃；报警下限温度为：15℃；报警上限温度为：30℃。 二、方案论证 设计一个用于温室大棚温度监测系统。大棚农作物生长时，其温度不能太低，也不能太高，太低或太高均不适合农作物生长。该系统可实时测量、显示大棚的温度，当大棚温度超过农作物生长的温度范围时，报警提醒农民。 方案一： 方案一原理框图如图1所示。 图1 大棚温度检测系统的原理框图 方案二： 方案二原理框图如图2所示。
AD0809在51单片机中的应用 我们在做一个单片机系统时，常常会遇到这样那样的数据采集，在这些被采集的数据中，大部分可以通过我们的I/O口扩展接口电路直接得到，由于51单片机大部分不带AD转换器，所以模拟量的采集就必须靠A/D或V/F实现。下现我们就来了解一下AD0809与51单片机的接口及其程序设计。 1、AD0809的逻辑结构 ADC0809是8位逐次逼近型A/D转换器。它由一个8路模拟开关、一个地址锁存译码器、一个A/D转换器和一个三态输出锁存器组成（见图1）。多路开关可选通8个模拟通道，允许8路模拟量分时输入，共用A/D转换器进行转换。三态输出锁器用于锁存A/D转换完的数字量，当OE端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。
2、AD0809的工作原理 IN0－IN7：8条模拟量输入通道 ADC0809对输入模拟量要求：信号单极性，电压围是0－5V，若信号太小，必须进行放大；输入的模拟量在转换过程中应该保持不变，如若模拟量变化太快，则需在输入前增加采样保持电路。 地址输入和控制线：4条 ALE为地址锁存允许输入线，高电平有效。当ALE线为高电平时，地址锁存与译码器将A，B，C三条地址线的地址信号进行锁存，经译码后被选中的通道
的模拟量进转换器进行转换。A，B和C为地址输入线，用于选通IN0－IN7上的一路模拟量输入。通道选择表如下表所示。 C B A 选择的通道 0 0 0 IN0 0 0 1 IN1 0 1 0 IN2 0 1 1 IN3 1 0 0 IN4 1 0 1 IN5 1 1 0 IN6 1 1 1 IN7 数字量输出及控制线：11条 ST为转换启动信号。当ST上跳沿时，所有部寄存器清零；下跳沿时，开始进行A/D转换；在转换期间，ST应保持低电平。EOC为转换结束信号。当EOC为高电平时，表明转换结束；否则，表明正在进行A/D转换。OE为输出允许信号，用于控制三条输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。OE＝1，输出转换得到的数据；OE＝0，输出数据线呈高阻状态。D7－D0为数字量输出线。 CLK为时钟输入信号线。因ADC0809的部没有时钟电路，所需时钟信号必须由外界提供，通常使用频率为500KHZ， VREF（＋），VREF（－）为参考电压输入。
湖南工学院 《模拟电子技术》课程设计说明书 温度报警器 学生姓名： 专业：电气工程及其自动化 班级： 学号： 完成时间：2015年7月
学院：电气与信息工程学院
学院：电气与信息工程学院
摘要 随着技术的不断开发和应用，电子技术的发展十分迅速，不断运用到生活的各个方面。设计结合温度传感器技术，集成运算放大器，以及电压比较器，和发光二极管组成的非常灵敏的温度报警器。设计采用热敏电阻作为温度传感器，相比传统的热传感器更具抗干扰能力，利用电压比较技术，更加强了电路的稳定性。附带LED发光二极管报警技术，使报警效果更明显，在被测温度大于50度时，发光二极管被点亮，可实现其报警功能，完全能满足设计要求。稳压直流电源采用变压器降压电路，二极管整流桥整流，滤波电路和稳压电路组成，可稳定输出+5V和-5V，+12V和-12V的直流电压。 关键词：热敏电阻；集成运算放大器；二极管整流桥；二极管报警
目录 1温度报警器的设计 (1) 1.1温度报警器的设计方案 (1) 1.2热敏电阻传感电路的设计 (1) 1.3 放大电路的设计 (2) 1.4比较电路和报警电路的设计 (2) 2直流稳压电源的设计 (4) 2.1设计方案和原理 (4) 2.2电源模块的设计 (4) 2.3 直流稳压电路整体图 (6) 2.4元器件选择及计算 (6) 3电路的仿真（Multisim） (8) 4实物测试与调试 (10) 5设计总结与体会 (14) 参考文献 (15) 致谢 (16) 附录 (17) 附录A直流稳压电源原理图 (17) 附录B温度报警器原理图 (18) 附录C直流稳压电源pcb图 (19) 附录D温度报警器的PCb图 (20) 附录E直流稳压电源和温度报警器实物图 (21) 附录F直流稳压电源元件清单 (22) 附录G温度报警器的元件清单 (22)
温度监测报警系统
目录 毕业论文（设计）任务书.................................................................................................... - 1 - 摘要.................................................................................................................................... - 6 - 关键词.................................................................................................................................... - 7 - 第一章绪论 (1) 1.1 课题背景 (1) 1.2 课题研究的目的和意义 (1) 1.3 温度检测系统在国内外状况 (1) 第二章硬件系统的总体设计方案 (3) 2.1 总体设计方案 (3) 2.2 温度检测及参数 (3) 2.2.1 温度检测 (3) 2.2.2 温度参数 (4) 2.3 A/D转换模块 (4) 2.4 传感器 (5) 2.4.1传感器的简介 (5) 2.4.2 AD590性能特点与内部结构 (5) 2.5 温度显示电路 (8) 2.6 单片机简介 (9) 2.6.1 AT89C51特性 (9) 2.6.2 引脚图 (10) 2.6.3 管脚说明 (10) 2.6.4 复位键控制模块 (12) 2.7 报警电路 (12) 第三章软件设计 (13) 第四章系统的仿真与实现 (15) 4.1 概述 (15) 4.2 功能特点 (15) 4.3 电路功能仿真 (16)
51单片机的若干电路原理图 单片机 2007-10-23 20:36:31 阅读198 评论0 字号：大中小订阅 利用下面这些原理图，就可以自己动手做个简单的实验板啦~~~~ 1 外接电源供电电路及电源指示灯 在单片机实训板上为系统设计了一个外接电源供电电路，这个电源电路具备两种电源供电方式：一种是直接采用PC的USB接口5V直流电源给实训板供电，然后在电源电路中加入一个500mA电流限制的自恢复保险丝给PC的USB电源提供了保护的作用；另一种是采用小型直流稳压电源供电，输出的9V直流电源加入到电源电路中，通过LM7805稳压芯片的降压作用，给实训板提供工作所需的5V电源。 如图2.4所示为采用LM7805稳压芯片进行降压供电的电源电路。 图2.4 外接电源供电电路 同时，为了显示外接电源给实训板提供了电源，在系统中增加了电源指示灯电路，如图2.5。 发光二极管工作在正常工作状态时，流过LED的电流只需要5～10mA左右就行，在电路中采用白发红高亮LED，所以可以取5mA左右
的电流值，通过计算，可知：连接LED的限流电阻的阻值可以采用680Ω。 图2.5 电源指示灯电路 2 系统复位电路 复位是单片机的初始化操作，只要给RESET引脚加上2个机器周期以上的高电平信号，即可使单片机复位。除了进入系统的正常初始化之外，当程序运行出错或是操作错误使系统处于死锁状态时，为了摆脱死锁状态，也需要按复位键重新复位。 在系统中，为了实现上述的两项功能，采用常用的按键电平复位电路，如图2.6所示。 2.6 按键电平复位电路 从途中可以看出，当系统得到工作电压的时候，复位电路工作在上电自动复位状态，通过外部复位电路的电容充电来实现，只要Vcc
模拟电路基础课程设计报告 温度报警电路的设计与仿真 姓名：FD 学号：----- 背景与简介： 本项目的目标是设计一个温度监测与报警电路。人们的生活与坏境温度息息相关，物理、化学、生物等科学都离不开温度，太阳能热水器、电力、石油、农业大棚经常需要对环境温度进行检测，并根据实际的要求对温度进行控制。例如，在醋和酒等的酿造生产中必须对发酵过程的温度进行检测与控制；许多太阳能热水器中，需要通过温度检测来控制其水泵运作；在农业大棚中，通过温度检测来判断
是否合适农作物种植与生长；许多电子设备都有额定温度单位，没有合适的温度会使电子产品造成故障等等。 已知条件： 1．温度传感器 温度为25℃时，所有电阻的阻值为400Ω 温度每上升1℃，Rt的阻值下降0.01Ω 2．数字电压表：2V满量程，3位半 3．发光二极管：正常发光时正向电流为2~10mA 设计要求： 1．温度为0℃时，数字电压表的指示为0.000V 2．温度为100℃时，数字电压表的指示为1.000V 3．温度低于30℃或高于40℃时，点亮发光二极管报警 4．温度监测与报警误差<±2℃ 分析： 1.由已知条件知：Rt与温度T的关系为： Rt=400.25Ω-0.01T ;
由于Multisim12.0软件里面没有热敏电阻，根据上面的关系式，把Rt 替换成一只399.25Ω与一个1Ω的电位器串联，从而模拟由于温度改变引起的Rt 的阻值变化。 2.根据设计要求1和2： 温度为0℃时，数字电压表的指示为0.000V,即Rt=400.25Ω时， 电压表示数为0.000V;温度为100℃时，数字电压表的指示为 1.000V,即Rt=399.25Ω时，电压表示数为1.000V ； 3.根据设计要求3： 温度低于30℃或高于40℃时，点亮发光二极管报警，即电压小 于0.3V 或大于0.4V 时，输出逻辑高电平，使发光二极管应导通；则此时显然因选用的比较器为窗口比较器。 4.根据设计要求4： 温度监测与报警误差<±2℃，则所选用运放应具有低失调。 系统方案设计与仿真： 一：系统框图 二：单元电路 传感器 信号放大部分 信号采集 比较器 电压表显示 报警
89c51单片机4*4键盘应用实例硬件仿真电路图如下： 程序如下（编译成功）： #include"reg51.h" #include"LCD1602.h" #include"hardware.h" char code tab[4][4]={ {'1','4','7','#'}, {'2','5','8','0'}, {'3','6','9','*'}, {'A','B','C','D'}}; //0到F的16个键植 void delay(unsigned char a) { unsigned char i; while(a--)
for(i=100;i>0;i--) ; } char kbscan() //键盘扫描 { unsigned char hang,lie,key; if(P3!=0x0f) delay(5); if(P3!=0x0f) { switch(P3&0x0f) { case 0x0e:lie=0;break; case 0x0d:lie=1;break; case 0x0b:lie=2;break; case 7:lie=3;break; } P3=0xf0; P3=0xf0; switch(P3&0xf0) { case 0xe0:hang=0;break; case 0xd0:hang=1;break; case 0xb0:hang=2;break; case 0x70:hang=3;break; } P3=0x0f; while(P3!=0x0f); key=tab[hang][lie]; } else key=0; return (key); } void main() { unsigned char temp; LCD_initial(); LCD_prints("piaoling"); P3=0x0f; P0=0xff; while(1)
单片机：交通灯课程设计（一）(2007-04-21 13:28:54) 目录 摘要--------------------------------------------------------- 1 1.概述 -------------------------------------------------------- 2 2.硬件设计----------------------------------------------------- 3 2.1单片机及其外围--------------------------------------------3 2.1.1单片机的选择-----------------------------------------3 2.1.2单片机的特点及其应用范围----------------------------- 3 2.1.3存储器的扩展----------------------------------------- 4 2.1.4内存的扩展------------------------------------------- 6 2.1.5MCS-52的I/O接口扩展--------------------------------- 8 2.2电路部分--------------------------------------------------11 2.2.1元器件选用-------------------------------------------11 2.2.2电路完成功能-----------------------------------------13 3.软件设计------------------------------------------------------15 3.1软件概述-------------------------------------------------15 3.2汇编语言指令说明-----------------------------------------16 3.3定时/计数器的原理----------------------------------------16 3.3.1定时/计数器的概述-----------------------------------16 3.3.2 8255A片选及各端口地址-------------------------------18 3.3.3信号控制码------------------------------------------18 3.3.4工作方式寄存器--------------------------------------19 3.3.5定时/计数器初值及定时器T0的工作方式----------------20