压力是过程控制系统中的重要测量参数之一，压力的检测和控制是使生产顺利进行和设备安全工作的必要条件。实现智能化压力测量系统对工业生产过程的控制具有非常重要的意义。在生产过程控制系统中，被控对象参数检测的精确与否将直接影响一个生产企业的经济利益。
本课题以51单片机为核心实现智能化压力测量仪的设计。利用压力传感器获取被控对象指标，通过压力传感器将需要测量的位置的压力信号转化为电信号，再经过运算放大器进行信号放大，送至A/D转换器，然后将模拟信号转换成单片机可以识别的数字信号，再经单片机转换成显示器可以识别的信息，最后显示输出。
基于单片机的智能压力检测系统，用P89C51RD2单片机的测量与显示，将压力经过压力传感器变为电信号，再通过INA128放大器将电信号放大为标准信号为0~5V的电压信号，然后进入A/D转换器将模拟量转换为数字量，我们所采样的A/D 转换器为PCF8591，PCF8591为8位分辨率A/D转换芯片，其最高分辨可达256级，可以适应一般的模拟量转换要求，最后再经单片机转换成1602LCD显示器可以识别的信息，最后显示输出。在设计过程中，我们设定了超重值为40KG，当超过这一临界值时系统将会进行报警。
一、设计任务书 (2)
二、器件选择 (2)
2.1压力传感器的选择 (2)
2.1.1电阻应变片的基本结构 (3)
2.1.2电桥电路的工作原理 (3)
2.2 INA128放大电路 (4)
2.3 A/D转换器 (5)
2.3.1 PCF8591 A/D转换器 (5)
2.3.2引脚功能描述 (6)
2.3.3片内可编程功能设置 (6)
2.3.4 PCF8591的A/D 转换 (7)
2.4 液晶显示器1602LCD (8)
2.4.1引脚功能说明 (8)
2.4.2 1602LCD的指令说明及时序 (9)
2.4.3 1602LCD的一般初始化（复位）过程 (9)
三、系统设计 (10)
3.1控制系统总体结构 (10)
四、软件设计 (10)
4.1 1602LCD程序设计流程如图所示 (10)
4.2 A/D转换程序设计流程如图所示 (11)
4.3 主程序设计流程如图所示 (12)
五、程序清单 (13)
5.1过压判断语句 (13)
5.2LCD显示主程序 (13)
5.3开启I2C总线 (13)
5.4主机发送子程序 (13)
5.5AD应答 (13)
5.6主机接收子程序 (14)
5.7AD数据处理子程序 (14)
5.8LCD初始化 (14)
5.9主机非应答 (15)
5.10写指令子程序 (15)
六、设计总结 (15)
七、参考文献 (16)
八、附录 (17)
专用周总结钟乾鹏 (18)
专用周总结刁丽 (19)
一、设计任务书
·利用单片机、压力传感器以及液晶显示器等构成高精度压力监测系统。
·要求压力监测精度为1KG。
·用protel99SE做系统硬件电路设计。
·利用万能板设计并焊接INA128放大器电路。
·编写压力测量程序，设定过压预警值。
·进行硬件、软件调试，实现压力检测功能。
二、器件选择
2.1压力传感器的选择
压力传感器是压力检测系统中的重要组成部分，由各种压力敏感元件将被测压力信号转换成容易测量的电信号作输出，给显示仪表显示压力值，或供控制和报警使用。力学传感器的种类繁多，如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。而电阻应变式传感器具有悠久的历史。由于它具有结构简单、体积小、使用方便、性能稳定、可靠、灵敏度高动态响应快、适合静态及动态测量、测量精度高等诸多优点，因此是目前应用最广泛的传感器之一。电阻应变式传感器由弹性元件和电阻应变片构成，当弹性元件感受到物理量时，其表面产生应变，粘贴在弹性元件表面的电阻应变片的电阻值将随着弹性元件的应变而相应变化。通过测量电阻应变片的电阻值变化，可以用来测量位移加速度、力、力矩、压力等各种参数。
当金属丝受外力作用时，其长度和截面积都会发生变化，其电阻值即会发生改变，假如金属丝受外力作用而伸长时，其长度增加，而截面积减少，电阻值便会增大。当金属丝受外力作用而压缩时，长度减小而截面增加，电阻值则会减小。只要测出加在电阻的变化（通常是测量电阻两端的电压），即可获得加在应变金属丝上压力的定性值。
2.1.1电阻应变片的基本结构
电阻应变片主要由四部分组成。如图所示是电阻应变敏感元件，基片、覆盖片起定位和保护电阻丝的作用，并使电阻丝和被测试件之间绝缘，引线用以连接测量导线。
2.1.2电桥电路的工作原理
应变片可以将应变转换为电阻的变化，为了显示于记录应变的大小，还要将电阻的变化再转换为电压或电流的变化，因此需要有专用的测量电路，通常采用直流电桥和交流电桥。
由于应变片的电桥电路的输出信号一般比较微弱，所以目前大部分电阻应变式传感器的电桥输出端与直流放大器相连，如图所示。
电桥的输出电压于应变成线性关系。若相邻两桥臂的应变极性一致，即同为拉应变活压应变时，输出电压为两者之差，若不同时，则输出电压为两者之和。若相对两桥臂的极性一直，输出电压为两者之和，反之则为两者之差。电桥供电电压U越高，输出电压U0 越大。
2.2 INA128放大电路
在理论上表明，得到所要求的前端增益（由RG 来决定），而不增加共模增
益和误差，即差分信号将按增益成比例增加，而共模误差则不然，所以比率〔增益（差分输入电压）/（共模误差电压）〕将增大。
最后，由于结构上的对称性，输入放大器的共模误差，如果它们跟踪，将被输出级的减法器消除。这包括诸如共模抑制随频率变换的误差。
R G
1V-IN
2
V+IN
3
V-4
R ef
5
Vo 6V+7R G 8A1
INA 128
1R 1POT2
VCC
GND
12
Ji n 压控传感器
2.3 A/D 转换器
模拟量输入通道的任务是将模拟量转换成数字量。能够完成这一任务的器件称之为模数转换器，简称A/D 转换器。本次设计的中A/D 转换器的任务是将放大器输出的模拟信号转换位数字量进行输出。
2.3.1 PCF8591 A/D 转换器
GND 8SDA 9
SC L 10OSC 11EXT 12AGND 13VREF 14VCC 16
AOUT 15
AIN01AIN1
2AIN2
3AIN34A0
5A1
6A27A2
PCF 8591T
GND
VCC
GND
R 74.7k R 64.7k
VCC
PCF8591是一种具有I 2C 总线接口的8位 A/D D/A 转换芯片，在与CPU 的信息传输过程中仅靠时钟线SCL 和数据线SDA 就可以实现。I 2C 总线是Philips 公司推出的串行总线，它与传统的通信方式相比具有读写方便，结构简单，可维护性好，易实现系统扩展，易实现模块化标准化设计，可靠性高等优点。
2.3.2引脚功能描述
2.3.3片内可编程功能设置
PCF8591 内部的可编程功能控制字有两个，一个为地址选择字，另一个为转换控制字 PCF8591 采用典型的I2C总线接口的器件寻址方法。Philips规定 A/D 器件高四位地址为 1001，低三位地址为引脚地址A0A1A2，由硬件电路决定，地址选择字格式具体描述如图
因此 I2C 系统中最多可接23 =8个具有总线接口的 A/D 器件,地址的最后一位为方向位 R/W，当主控器对 A/D 器件进行读操作时为 1，进行写操作时为 0 总线。操作时，由器件地址引脚地址和方向位组成的从地址为主控器发送的第一字节。
D0：读写控制位，对转换器件进行读操作时为1，进行写操作时为0。
D1,D2,D3：引脚硬件地址设置位，由硬件电路设定该PCF8591的物理地址。D7,D6,D5,D4：器件地址位固定为1001。PCF8591的转换控制字存放在控制寄存器中，用于实现器件的各种功能总线操作时为主控器发送的第二字节转换控制字的格式功能具体描述如图
D0,D1：通道选择位。00 ：通道 0； 01：通道1 ； 10：通道2； 11：通道3。
D2：自动增量允许位，为 1时，每对一个通道转换后自动切换到下一通道进行转换，为0 时不自动进行通道转换，可通过软件修改进行通道转换。
D3：特征位，固定位0。
D4,D5：模拟量输入方式选择位。00：输入方式0 ，四路单端输入；01 ：输入方式 1，三路差分输入；10 ：输入方式2，二路单端输入，一路差分输入；11：输入方式3 ，两路差分输入。
D6：模拟输出允许位，A/D 转换时设置为（地址选择字D0 位此时设置为1 ），D/A 转换时设置为 1（地址选择字位此时设置为）。
D7：特征位，固定为0。
2.3.4 PCF8591的A/D 转换
PCF8591的A/D 转换亦使用的是I2C 总线的读方式操作完成的。其数据操作格式如图所示。
其中data0~datan 为 A/D的转换结果，分别对应于前一个数据读取期间所采样的模拟电压。A/D 转换结束后，先发送一个非应答信号位 A 再发送结束信号位P。灰底位由主机发出，白底位是由PCF8591 产生。上电复位后控制字节状态为00H ，在 A/D转换时须设置控制字，即须在读操作之前进行控制字节的写入操作。逻辑操作波形时序图如图所示。
2.4 液晶显示器1602LCD
显示容量:16×2个字符，芯片工作电压:4.5—5.5V ，工作电流:2.0mA(5.0V)，模块最佳工作电压:5.0V ，字符尺寸:2.95×4.35(W ×H)mm 。
2.4.1引脚功能说明
1602LCD 采用标准的14脚（无背光）或16脚（带背光）接口，各引脚接口说明如图
编号 符号 引脚说明 编号 符号 引脚说明 1 VSS 电源地 9 D2 数据 2 VDD 电源正极 10 D3 数据 3 VL 液晶显示偏压 11 D4 数据 4 RS 数据/命令选择 12 D5 数据 5 R/W 读/写选择 13 D6 数据 6 E 使能信号 14 D7 数据 7 D0 数据 15 BLA 背光源正极 8
D1
数据
16
BLK
背光源负极
GND
VCC VCC
GND
G N D 1V C C
2V L 3R S 4R W
5E 6D B 07D B 18D B 29D B 310
D B 411D B 512D B 613D B 714B L +15B L -
16
Y1
1602 LCD
2.4.2 1602LCD 的指令说明及时序
1602液晶模块内部的控制器共有11条控制指令，如图
2.4.3 1602LCD 的一般初始化（复位）过程
延时15mS
写指令38H （不检测忙信号） 延时5mS
写指令38H （不检测忙信号） 延时5mS
写指令38H （不检测忙信号）
以后每次写指令、读/写数据操作均需要检测忙信号 写指令38H ：显示模式设置 写指令08H ：显示关闭 写指令01H ：显示清屏 写指令06H ：显示光标移动设置
写指令0CH ：显示开及光标设置
序号 指令 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 清显示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 光标返回 0 0 0 0 0 0 0 0
1
*
3 置输入模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S
4 显示开/关控制 0 0 0 0 0 0
1
D
C
B 5 光标或字符移位 0 0 0 0 0
1 S/C R/L *
* 6 置功能 0 0 0 0 1 DL N
F
*
*
7
置字符发生存贮器地址
0 0 0
1
字符发生存贮器地址
8 置数据存贮器地址 0 0
1 显示数据存贮器地址
9 读忙标志或地址 0 1 BF 计数器地址 10
写数到CGRAM 或DDRAM ）
1
要写的数据内容
11 从CGRAM 或DDRAM 读数 1 1 读出的数据内容
三、系统设计
3.1控制系统总体结构
压力传感器放大器
LCD显示单片机A/D转换
四、软件设计
4.1 1602LCD程序设计流程如图所示
4.2 A/D转换程序设计流程如图所示
4.3 主程序设计流程如图所示
开始
AD开始子程序
地址及主机读取申明
调主机发送子程序
调AD应答子程序
调主机接受子程序
调AD数据处理子程序
是否过压
显示！！！！！
OVERWEIGHT
主机接受应答停止I2C总线显示 Welcom to use!
**KG
Y
N
五、程序清单
5.1过压判断语句
CJNE R3,#200,NOOP NOOP: JNC OVERWEIGHT
LJMP LCDSTART
5.2LCD显示主程序
LCDSTART:MOV SP,#60H ;设置堆栈的长度为60H byte
MOV 42H,#10 ;显示"K"
MOV 43H,#11 ;显示"G"
LCALL DD1 ;LCD初始化
MOV DPTR,#TABLE1
LCALL DD2
LCALL PPP
5.3开启I2C总线
ADSTART:SETB SDA
SETB SCL
NOP
CLR SDA
NOP
CLR SCL
RET 5.4主机发送子程序
FA: MOV R0,#08;--传8个数
MOV A,R1;地址、读写状态LOOP: CLR SCL
NOP
RLC A
MOV SDA,C
SETB SCL
NOP
DJNZ R0,LOOP
CLR SCL
RET
5.5AD应答
AD_ACK: SETB SDA
NOP
NOP
SETB SCL
NOP
CLR S CL
RET
5.6主机接收子程序
REC: MOV R0,#08
SETB SDA
LOP: CLR S CL
NOP
SETB SCL
NOP
MOV C,SDA
RLC A
DJNZ R0,LOP
CLR SCL
SUBB A,#10;把收到的数据减去基本电压（二进制数）
MOV R3,A
RET
5.7AD数据处理子程序
DA T:MOV A,R3;R3存采集的二进制数MOV B,#5 ;需要计算，二进制转电压再转压力
DIV AB ;除完以后，A为商代表压力
MOV B,#10 ;拆位准备
DIV AB ;此时A为高位，B为低位
MOV 40H,A;高位送到40H单元
MOV 41H,B;低位送到41H单元
RET 5.8LCD初始化
DD1: MOV LCDDA TA,#01H ;写指令01H,清屏
LCALL ENABLE
MOV LCDDA TA,#38H ;写指令38H,设定LCD为16*2显示，5*7 点阵，8位数据接口
LCALL ENABLE
MOV LCDDA TA,#0CH ;写指令0CH,显示ON,光标OFF,闪烁OFF
LCALL ENABLE
MOV LCDDA TA,#06H ;写指令06H,光标输入方式增量移位
LCALL ENABLE
RET
;***********LCD第一行*********** DD2: MOV LCDDA TA,#80H ;第一行的开始位置
LCALL ENABLE
LCALL WRITE1 ;到TABLE1取码
RET
;***********LCD第二行*********** DD3: MOV LCDDA TA,#0C0H ;第二行的位置
LCALL ENABLE
LCALL WRITE1
RET
; LCD第二行显示RAM中单元中的数据
PPP: M OV LCDDA TA,#0C0H;第二行的位置
LCALL ENABLE
MOV DPTR,#TABLE2;显示
LCALL WRITE3;到TABLE2 取码
RET
5.9主机非应答
MA_NCK: SETB SDA
SETB SCL
NOP
CLR S CL
RET
5.10写指令子程序
ENABLE: CLR RS
CLR RW
CLR E
LCALL DELAY1
SETB
六、设计总结
本课题是基P89C51RD2单片机的测量与显示，通过压力传感器将压力转换为电信号，再经过INA128运算放大器进行信号放大，送至PCF8591，将模拟信号转换成单片机可以识别的数字信号，再经过单片机转换成1602LCD显示器可以识别的信息，显示输出。在显示过程中设定了过压值40KG，当超过此临界值将会报警。本次课设，使用protel软件进行硬件电路设计，我们组内成员通过仪器讨论，分工合作，并研究解决一个一个问题。此外，进行了INA128电路的设计及焊接。接着通过查阅资料，熟悉了芯片管脚以及芯片引脚功能。在此基础上，需要对系统进行设计编程，通过查阅大量资料，我们攻克了一个个难关，从1602CD显示，到I2C接口协议等等。最后对硬件及软件进行了调试，最终完成了本课题设计。
七、参考文献
【1】李朝青编著.单片机原理及接口技术.北京[M]：北京航天航空大学出版社，1994
【2】何立民编著.单片机应用系统设计.北京[M]：北京航天航空大学出版社，1994 【3】潘新民，王燕芳编著.微型计算机与传感器.北京[M]：人民邮电出版社，1998 【4】徐爱卿，孙涵芳编著MCS-51单片机原理及应用.北京[M]：北京航天航空大学出版社，1993
【5】于时亮，张友德编著.单片微机控制技术.上海[M]：复旦大学出版社，1994 【6】李华主编.MCS-51系列单片机及实用接口技术.北京[M]：北京航天航空大学出版社，1993
【7】吴勤勤主编,电动控制仪表及装置.上海[M]化学工业出版社，1990
【8】王化祥，张淑英,传感器应用及原理.天津[M]：天津大学出版社，1991 【9】杨振江等编著. 智能仪器与数据采集系统中的新器件及应用[M]. 西安电子科技大学出版社.
【10】8位串行A/D转换器0832[J ]. 电子世界, 2002,
【11】何立民. 单片机应用技术选编[M]. 北京航空航天大学出版社,2003 【12】朱定华.单片机原理及接口技术[M]. 北京:电子工业出版社,2001.6
八、附录
硬件原理图
R G 1V-IN 2V+IN 3V-4R ef
5
Vo 6V+7R G 8A1INA 128
GND
8
SDA 9SC L 10
OSC 11
EXT 12AGND 13
VREF 14VCC 16AOUT 15AIN01AIN12AIN23AIN34A05A16A27A2
PCF 8591T GND
VCC
VCC
GND
K1
K2K3K4
C 1
C 2C 3C 4GND
GND
1
OUT 2VCC 3
A3
IM P 810GND
VCC
C 9
C 10
Y2
C RYSTAL
GND
GND
GND 1VCC 2VL 3RS 4RW 5E 6DB07DB18DB29DB310DB411DB512DB613DB714BL+15BL-
16
Y11602 LCD
VCC
VCC
GND
VCC
GND 1R 1POT2
VCC
GND
PS EN 32ALE 33P0.0/A 043P0.1/A 142P0.2/A 241P0.3/A 340P0.4/A 439P0.5/A 538P0.6/A 637P0.7/A 7
36VCC 44EA 35NC 34RST 10P3.0/R XD 11XTA L121XTA L220P3.7/R D 19P3.6/W R 18P3.5/T 117P3.4/T 016P3.3/INT115P3.2/INT014GND
22
P3.1/T XD 13NC
12P1.2/E CI 4P1.3/C EX05P1.4/C EX16P1.5/C EX27P1.6/C EX38P1.7/C EX49NC
1P1.0/T 22P1.1/T 2EX 3P2.2/A 1026P2.3/A 1127P2.4/A 1228P2.5/A 1329P2.6/A 1430P2.7/A 1531NC
23
P2.0/A 8
24P2.1/A 925J18051
R 7 4.7k
R 64.7k VCC
12345678
161514131211109
R P1
4.7k
VCC
R 10
4.7k
R 114.7k R 124.7k R 13
4.7k
VCC
Vin
1
Vou t
2
GND
3
U3
TL1117-5
C 51000uF /16V
C 61000uF /16V
C 7C 8VCC
GND R 144.7k
S012
B attery +6V
C ON2GND
12
Ji n
压
控传感器D1
D2
D3D4
专用周总结钟乾鹏
从12月2日开始，我们班在开始了为期两周的微机原理与接口技术专用周。
一转眼，两周已经完了。在这两周我学到了很多东西，获益匪浅。我们这个小组选择的课题是压力检测，以51单片机为核心实现智能化压力测量仪的设计。利用压力传感器获取被控对象指标，通过压力传感器将需要测量的位置的压力信号转化为电信号，再经过运算放大器进行信号放大，送至A／D转换器，然后将模拟信号转换成单片机可以识别的数字信号，再经单片机转换成显示器可以识别的信息，最后显示输出。
在一开始，我们就分工合作，画了与该课题相关的硬件原理图，分析单片机的个端口的使用情况，然后进行程序设计的分析，写流程图，并按照流程图，进行程序段的编写，最后把所有的程序段组合在一起，就是我们课题的整个的主程序。最后下载到单片机上进行硬件调试。
在这整个过程当中，我们遇到了很多的困难。但是都在老师的指导下和我们的合作之下迎刃而解了。首先是画流程图的时候，由于分析的不是很透彻，而写的不怎么正确，不是很清楚程序的所有步骤。然后是写程序的时候思路不是很清晰，由于考虑的太多而感觉混乱，有杂乱无章的感觉，而且由于程序太长，不知道怎么把所有的程序段融合在一起。我们面临两大难关，1602LCD显示，I2C接口协议。这些问题，都在我和同伴的努力下，顺利的解决了，尤其是雷老师们对我们的帮助，让我总有一种豁然开朗的感觉。在这个过程中，我们都觉得对单片机知识有更深刻的理解，对于知识的灵活运用更熟练了。
前面几天的程序编写完成之后，我们都以为最困难的部分已经结束了，接下来只要把程序下到小车单片机上就可以了。结果让我们大失所望，首先是显示始终为0。我们分析了硬件，即电路连接、放大倍数调试，最后利用双电源后放大器能正常工作了。其次是软件程序，我们通过精简程序，绕过矛盾点，最后成功把程序设计好了。再次是调试问题，虽然能让显示随压力变化，但是精度不高，测量范围不好，我们通过优化程序、稳定输入电压、适当调节放大倍数，最后成功攻克难关。
期间，期间我们遇到最大的困难是AD转换器不工作，最后发现是协议没写好，通过多次研究其时序，最终成功编写出了AD转换器驱动程序，这极大的锻炼了我的耐心。
这次实训，让我知道了学习单片机不是只要学好怎样写程序就可以了，还要对硬件有所了解，要把软件与硬件相结合才可以，期间还要经过多次的调试与修改，这就还需要相当的耐心。才能真正正确的做完一个课题。
在此，我要特别感谢雷刚老师、施芸老师给我的指导以及搭档的帮助。这次实训让我学会了很多以前不会或者是不知道的知识，让我更加理解单片机，更想学好单片机知识。在以后，我定会把这次实训积累的经验落实到学习中去。
姓名：钟乾鹏
学号：201112020247
班级：2011级通信技术1班
专用周总结刁丽
时间真快，两周专用周的时间就已经结束了，在这两周的实训时间里面，我学到了书本上所学不到的知识。我们这组选择的实验课题项目是高精度压力检测，主要内容是给压力检测器施加一个压力，让这个压力精确的显示在LCD显示器上面。其扩展实验增加一个按键即可。这个课题项目却不是特别好做，我们分别要分析I2C协议以及它的软件程序，LCD的接口及软件程序清单，AD芯片接口，8051单片机相关的接口及程序等等。
大致了解了这个课题项目我们需要做哪些重要程序之后，我们开始分配做的事情了。第一周主要就是把这个课题所涉及到的硬件电路全部画出来。之后就是做这个课题项目的软件流程清单，要做好这个软件程序可费了我们不小的尽力啊。一个是I2C协议的程序，在开始的时候完全是无从下手了，我们在网上查询了很多关于I2C的相关资料，看了看相关的知识还是不是很明白，看看老师也比较忙，都在尽量帮其他同学解决困惑。我们组和有几个做温控项目同样遇到了I2C协议瓶颈，我们琢磨了半天还是没有琢磨出来，就询问了老师，老师给我们讲了AD7416芯片的大概程序之后就叫我们自己下去思考，这个过程锻炼了我们的耐心和毅力。
我们这组对于第一个LCD显示器的软件很快就做出来了，然而对于I2C的软件程序却思考了将近有三、四天的时间。这个过程我们试了很多次，程序也是先写了流程图，写了很长一片，思考了很久，程序也写了很久，在试的过程中基本上屡败屡战，我们这个项目相比去其他组的项目来说硬件方面要简单许多，但在软件方面却是所有项目中是最难理解的，也是最难写的。我们是先把各个模块的软件分别写出来，特别是I2C的程序清单，我们屡次修改。LCD上始终是显示的我们编写静态的程序数据，我们施加了压力显示屏上的数据没有任何的变化，当时的心情真的是很悲伤。而且时间也还有最后一天半了，尽管我们的程序是做出来了，但显示屏上的数据一点也不改变。我们冥思苦相，程序修改了又修改，还是不行，最后我的搭档利用数学知识及物理知识算了下压力的范围和1牛顿的压力，终于算出来了。当我们试验的时候发现LCD显示上的数据很闪。我们以为是电压不稳定，就把电压器调整了一下，结果还是数据很闪。最后想了想可能就是延时时间太短了，然后又修改了下延时程序，之后就完全不闪了。施加压力时，LCD上的数据也是在准确的变化着，看到这个结果后我们都很高兴。
这次实训，让我知道了学习单片机不是只要学好写程序，还要对硬件有所了解，要把软件与硬件相结合才可以更完美，期间还要经过多次的调试与修改，这就还需要相当的耐心才能真正正确的做完一个课题项目。我要特别感谢带我们这次实训的老师给我的指导以及搭档的帮助，让我学会了很多以前不会和懂的知识，让我更加理解单片机，要想学好单片机这门课程不仅要对程序命令熟悉还要对硬件了解，这样才能把这门课程学的更好。在以后的学习中，我会更认真的学好这门课程。
姓名：刁丽
学号：201112020007
班级：2011级通信技术1班
基于AT89C51单片机的温度传感器 目录 摘要.............................................................. I ABSTRACT........................................................... I I 第一章绪论 (1) 1.1 课题背景 (1) 1.2本课题研究意义 (2) 1.3本课题的任务 (2) 1.4系统整体目标 (2) 第二章方案论证比较与选择 (3) 2.1引言 (3) 2.2方案设计 (3) 2.2.1 设计方案一 (3) 2.2.2 设计方案二 (3) 2.2.3 设计方案三 (3) 2.3方案的比较与选择 (4) 2.4方案的阐述与论证 (4) 第三章硬件设计 (6) 3.1 温度传感器 (6) 3.1.1 温度传感器选用细则 (6) 3.1.2 温度传感器DS18B20 (7) 3.2.单片机系统设计 (13)
3.3显示电路设计.................................错误！未定义书签。 3.4键盘电路设计................................错误！未定义书签。 3.5报警电路设计.................................错误！未定义书签。 3.6通信模块设计.................................错误！未定义书签。 3.6.1 RS-232接口简介..............................错误！未定义书签。 3.6.2 MAX232芯片简介.............................错误！未定义书签。 3.6.3 PC机与单片机的串行通信接口电路.............错误！未定义书签。 第四章软件设计..................................错误！未定义书签。 4.1 软件开发工具的选择..........................错误！未定义书签。 4.2系统软件设计的一般原则.......................错误！未定义书签。 4..3系统软件设计的一般步骤......................错误！未定义书签。 4.4软件实现....................................错误！未定义书签。 4.4.1系统主程序流程图.........................错误！未定义书签。 4.4.2 传感器程序设计...........................错误！未定义书签。 4.4.3 显示程序设计.............................错误！未定义书签。 4.4.4 键盘程序设计.............................错误！未定义书签。 4.4.5 报警程序设计.............................错误！未定义书签。 4.4.6 通信模块程序设计.........................错误！未定义书签。 第五章调试与小结..................................错误！未定义书签。致谢...............................................错误！未定义书签。参考文献...........................................错误！未定义书签。附录...............................................错误！未定义书签。系统电路图.......................................错误！未定义书签。系统程序.........................................错误！未定义书签。
创作编号： GB8878185555334563BT9125XW 创作者：凤呜大王*
毕业论文设计 基于51单片机的温度控制系统
摘要 在日常生活中温度在我们身边无时不在，温度的控制和应用在各个领域都有重要的作用。很多行业中都有大量的用电加热设备，和温度控制设备，如用于报警的温度自动报警系统，热处理的加热炉，用于融化金属的坩锅电阻炉及各种不同用途的温度箱等，这些都采用单片机技术，利用单片机语言程序对它们进行控制。而单片机技术具有控制和操作使用方便、结构简单便于修改和维护、灵活性大且具有一定的智能性等特 点，可以精确的控 制技术标准，提高了温控指标，也大大的提高了产品的质量和性能。 由于单片机技术的优点突出，智能化温度控制技术正被广泛地采用。本文介绍了基于单片机AT89C51 的温度控制系统的设计方案与软硬件实现。采用温度传感器DS18B20 采集温度数据，7段数码管显示温度数据，按键设置温度上下限，当温度低于设定的下限时，点亮绿色发光二极管，当温度高于设定的上限时，点亮红色发光二极管。给出了系统总体框架、程序流程图和Protel 原理图，并在硬件平台上实现了所设计功能。 关键词：单片机温度控制系统温度传感器
Abstract In daily life, the temperature in our side the ever-present, the control of the temperature and the application in various fields all have important role. Many industry there are a large number of electric heating equipment, and the temperature control equipment, such as used for alarm automatic temperature alarm systems, heat treatment furnace, used to melt metal crucible resistance furnace, and all kinds of different USES of temperature box and so on, these using single chip microcomputer, using single chip computer language program to control them. And single-chip microcomputer technology has control and convenient in operation, easy to modify and maintenance of simple structure, flexibility is large and has some of the intelligence and other characteristics, we can accurately control technology standard to improve the temperature control index, also greatly improve the quality of the products and performance. Because of the advantages of the single chip microcomputer intelligent temperature control technology outstanding, is being widely adopted. This paper introduces the temperature control based on single chip microcomputer AT89C51 design scheme of the system and the hardware and software implementation. The temperature sensor DS18B20 collection temperature data, 7 period of digital pipe display, the upper and lower limits of temperature button when temperature below the setting of the lower limit, light green leds, when the temperature is higher than the set on the limit, light red leds. Given the system framework and program flow chart and principle chart, and in Protel hardware platform to realize the function of the design. Keywords：SCM Temperature control system Temperature sensors
基于51单片机的简易计算器制作专业：电气信息班级：11级电类一班 姓名：王康胡松勇 时间：2012年7月12日 一：设计任务 本系统选用AT89C52单片机为主控机。通过扩展必要的外围接口电路，实现对计算器的设计，具体设计如下： （1）由于设计的计算器要进行四则运算，为了得到较好的显示效果，经综合分析后，最后采用LED 显示数据和结果。 （2）采用键盘输入方式，键盘包括数字键（0～9）、符号键（+、-、×、÷）、清除键(on\c)和等号键（=），故只需要16 个按键即可，设计中采用集成的计算键盘。 （3）在执行过程中，开机显示零，等待键入数值，当键入数字，通过LED显示出来，当键入+、-、*、/运算符，计算器在内部执行数值转换和存储，并等待再次键入数值，当再键入数值后将显示键入的数值，按等号就会在LED上输出运算结果。 （4）错误提示：当计算器执行过程中有错误时，会在LCD上显示相应的提示,如：当输入的数值或计算得到的结果大于计算器的表示范围时，计算器会在LED上提示八个0；当除数为0时，计算器会在LED上会提示八个负号。 设计要求：分别对键盘输入检测模块；LED显示模块；算术运算模块；错误处理及提示模块进行设计，并用Visio画系统方框图，keil与protues仿真 分析其设计结果。 二．硬件设计 单片机最小系统 CPU:A T89C52 显示模块：两个4位7段共阴极数码管 输入模块：4*4矩阵键盘 1.电路图
电路图说明 本电路图采用AT89C52作为中处理器，以4*4矩阵键盘扫描输入，用两个74HC573(锁存器)控制分别控制数码管的位于段，并以动态显示的方式显示键盘输入结果及运算结果。为编程方便，以一个一位共阴极数码管显示负号。 三，程序设计 #include
AT89C51单片机简易计算器的设计 单片机的出现是计算机制造技术高速发展的产物，它是嵌入式控制系统的核心，如今，它已广泛的应用到我们生活的各个领域，电子、科技、通信、汽车、工业等。本设计是基于51系列单片机来进行的数字计算器系统设计，可以完成计算器的键盘输入，进行加、减、乘、除六位数范围内的基本四则运算，并在LCD上显示相应的结果。设计电路采用AT89C51单片机为主要控制电路，利用MM74C922作为计算器4*4键盘的扫描IC读取键盘上的输入。显示采用字符LCD静态显示。软件方面使用C语言编程，并用PROTUES仿真。 一、总体设计 根据功能和指标要求，本系统选用MCS-51系列单片机为主控机。通过扩展必要的外围接口电路，实现对计算器的设计。具体设计如下：（1）由于要设计的是简单的计算器，可以进行四则运算，为了得到较好的显示效果，采用LCD 显示数据和结果。 （2）另外键盘包括数字键（0～9）、符号键（+、-、×、÷）、清除键和等号键，故只需要16 个按键即可，设计中采用集成的计算键盘。 （3）执行过程：开机显示零，等待键入数值，当键入数字，通过LCD显示出来，当键入+、-、*、/运算符，计算器在内部执行数值转换和存储，并等待再次键入数值，当再键入数值后将显示键入的数
值，按等号就会在LCD上输出运算结果。 （4）错误提示：当计算器执行过程中有错误时，会在LCD上显示相应的提示,如：当输入的数值或计算得到的结果大于计算器的表示范围时，计算器会在LCD上提示溢出；当除数为0时，计算器会在LCD 上提示错误。 系统模块图： 二、硬件设计 （一）、总体硬件设计 本设计选用AT89C51单片机为主控单元。显示部分：采用LCD 静态显示。按键部分：采用4*4键盘；利用MM74C922为4*4的键盘扫描IC，读取输入的键值。 总体设计效果如下图：
基于51单片机的水温自动控制系统 0 引言 在现代的各种工业生产中 ,很多地方都需要用到温度控制系统。而智能化的控制系统成为一种发展的趋势。本文所阐述的就是一种基于89C51单片机的温度控制系统。本温控系统可应用于温度范围30℃到96℃。 1 设计任务、要求和技术指标 1.1任务 设计并制作一水温自动控制系统，可以在一定范围（30℃到96℃）内自动调节温度，使水温保持在一定的范围（30℃到96℃）内。 1.2要求 （1）利用模拟温度传感器检测温度，要求检测电路尽可能简单。 （2）当液位低于某一值时，停止加热。 （3）用AD转换器把采集到的模拟温度值送入单片机。 （4）无竞争-冒险，无抖动。 1.3技术指标 （1）温度显示误差不超过1℃。 （2）温度显示范围为0℃—99℃。 （3）程序部分用PID算法实现温度自动控制。 （4）检测信号为电压信号。 2 方案分析与论证 2.1主控系统分析与论证 根据设计要求和所学的专业知识，采用AT89C51为本系统的核心控制器件。AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS 8位微处理器。其引脚图如图1所示。 2.2显示系统分析与论证 显示模块主要用于显示时间，由于显示范围为0～99℃，因此可采用两个共阴的数码管作为显示元件。在显示驱动电路中拟订了两种设计方案： 方案一：采用静态显示的方案 采用三片移位寄存器74LS164作为显示电路，其优点在于占用主控系统的I/O口少，编程简单且静态显示的内容无闪烁，但电路消耗的电流较大。 方案二：采用动态显示的方案 由单片机的I/O口直接带数码管实现动态显示，占用资源少，动态控制节省了驱动芯片的成本，节省了电 ,但编程比较复杂，亮度不如静态的好。 由于对电路的功耗要求不大，因此就在尽量节省I/O口线的前提下选用方案一的静态显示。
目录 第一章引言 (3) 1.1 简述简易计算器 (3) 1.2 本设计主要任务 (3) 1.3 系统主要功能 (4) 第二章系统主要硬件电路设计 (4) 2.1 系统的硬件构成及功能 (4) 2.2 键盘电路设计 (5) 2.3 显示电路设计 (6) 第三章系统软件设计 (7) 3.1 计算器的软件规划 (7) 3.2 键盘扫描的程序设计 (7) 3.3 显示模块的程序设计 (8) 3.4 主程序的设计 (9) 3.5 软件的可靠性设计 (9) 第四章调试 (9) 第五章结束语 (10) 参考文献 (11) 附录源程序 (11)
第一章引言 1.1 简述简易计算器 近几年单片机技术的发展很快，其中电子产品的更新速度迅猛。计算器是日常生活中比较的常见的电子产品之一。如何才能使计算器技术更加的成熟，充分利用已有的软件和硬件条件，设计出更出色的计算器呢? 本设计是以AT89S52单片机为核心的计算器模拟系统设计，输入采用4×6矩阵键盘，可以进行加、减、乘、除9位带符号数字运算，并在LCD1602上显示操作过程。 科技的进步告别了以前复杂的模拟电路，一块几厘米平方的单片机可以省去很多繁琐的电路。现在应用较广泛的是科学计算器，与我们日常所用的简单计算器有较大差别，除了能进行加减乘除，科学计算器还可以进行正数的四则运算和乘方、开方运算，具有指数、对数、三角函数、反三角函数及存储等计算功能。计算器的未来是小型化和轻便化,现在市面上出现的使用太阳能电池的计算器, 使用ASIC设计的计算器,如使用纯软件实现的计算器等，未来的智能化计算器将是我们的发展方向，更希望成为应用广泛的计算工具。 1.2 本设计主要任务 以下是初步设定的矩阵键盘简易计算器的功能： 1.扩展4*6键盘，其中10个数字，5个功能键，1个清零 2.强化对于电路的焊接 3.使用五位数码管接口电路 4. 完成十进制的四则运算（加、减、乘、除）； 5. 实现结果低于五位的连续运算； 6. 使用keil 软件编写程序，使用汇编语言； 7. 最后用ptoteus模拟仿真; 8.学会对电路的调试
基于单片机的温度控制系统设计 1.设计要求 要求设计一个温度测量系统，在超过限制值的时候能进行声光报警。具体设计要求如下： ①数码管或液晶显示屏显示室内当前的温度； ②在不超过最高温度的情况下，能够通过按键设置想要的温度并显示；设有四个按键，分别是设置键、加1键、减1键和启动/复位键； ③DS18B20温度采集； ④超过设置值的±5℃时发出超限报警，采用声光报警，上限报警用红灯指示，下限报警用黄灯指示，正常用绿灯指示。 2.方案论证 根据设计要求，本次设计是基于单片机的课程设计，由于实现功能比较简单，我们学习中接触到的51系列单片机完全可以实现上述功能，因此可以选用AT89C51单片机。温度采集直接可以用设计要求中所要求的DS18B20。报警和指示模块中，可以选用3种不同颜色的LED灯作为指示灯，报警鸣笛采用蜂鸣器。显示模块有两种方案可供选择。 方案一：使用LED数码管显示采集温度和设定温度； 方案二：使用LCD液晶显示屏来显示采集温度和设定温度。 LED数码管结构简单，使用方便，但在使用时，若用动态显示则需要不断更改位选和段选信号，且显示时数码管不断闪动，使人眼容易疲劳；若采用静态显示则又需要更多硬件支持。LCD显示屏可识别性较好，背光亮度可调，而且比LED 数码管显示更多字符，但是编程要求比LED数码管要高。综合考虑之后，我选用了LCD显示屏作为温度显示器件，由于显示字符多，在进行上下限警戒值设定时同样可以采集并显示当前温度，可以直观的看到实际温度与警戒温度的对比。LCD 显示模块可以选用RT1602C。
3.硬件设计 根据设计要求，硬件系统主要包含6个部分，即单片机时钟电路、复位电路、键盘接口模块、温度采集模块、LCD 显示模块、报警与指示模块。其相互联系如下图1所示： 图1 硬件电路设计框图 单片机时钟电路 形成单片机时钟信号的方式有内部时钟方式和外部时钟方式。本次设计采用内部时钟方式，如图2所示。 单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别为此放大器的输入端和输出端，其频率范围为~12MHz ，经由片外晶体振荡器或陶瓷振荡器与两个匹配电容一 起形成了一个自激振荡电路，为单片机提供时钟源。 复位电路 复位是单片机的初始化操作，其作用是使CPU 和系统中的其他部件都处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作，以防止电源系统不稳定造成CPU 工作不正常。在系统中，有时会出现工作不正常的情况，为了从异常状态中恢复，同时也为了系统调试方便，需要设计一个复位电路。 单片机的复位电路有上电复位和按键复位两种形式，因为本次设计要求需要有启动/复位键，因此本次设计采用按键复位，如图3。复位电路主要完成系统 图2 单片机内部时钟方式电路 图3 单片机按键复位电路
西安文理学院物理与机械电子工程学院课程设计任务书
目录 摘要 (3) 1 引言 (3) 1.1课题背景 (3) 1.2研究内容和意义 (5) 2 芯片介绍 (5) 2.1 DS18B20概述 (5) 2.1.1 DS18B20封装形式及引脚功能 (6) 2.1.2 DS18B20内部结构 (6) 2.1.3 DS18B20供电方式 (9) 2.1.4 DS18B20的测温原理 (10) 2.1.5 DS18B20的ROM命令 (11) 2.2 AT89C52概述 (13) 2.2.1单片机AT89C52介绍 (13) 2.2.2功能特性概述 (13) 3 系统硬件设计 (13) 3.1 单片机最小系统的设计 (13) 3.2 温度采集电路的设计 (14) 3.3 LED显示报警电路的设计 (15) 4 系统软件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15 4.1 流程图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15 4.2 温度报警器程序．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16 4.3 总电路图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 19 5总结 (20)
摘要 随着时代的进步和发展，温度的测试已经影响到我们的生活、工作、科研、各个领域，已经成为了一种非常重要的事情，因此设计一个温度测试的系统势在必行。 本文主要介绍了一个基于AT89C52单片机的数字温度报警器系统。详细描述了利用数字温度传感器DS18B20开发测温系统的过程，重点对传感器在单片机下的硬件连接，软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析，对各部分的电路也一一进行了介绍，该系统可以方便的实现温度的采集和报警，并可以根据需要任意上下限报警温度，它使用起来相当方便，具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点，适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量，也可以当做温度处理模块潜入其他系统中，作为其他主系统的辅助扩展。DS18B20与AT89C52结合实现最简温度报警系统，该系统结构简单，抗干扰能力强，适合于恶劣环境下进行现场温度测量，有广泛的应用前景。 关键词：单片机；温度检测；AT89C52;DS18B20; 1 引言 1.1课题背景 温度是工业对象中主要的被控参数之一，如冶金、机械、食品、化工各类工业生产中，广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等，对工件的温度处理要求严格控制。随着科学技术的发展，要求温度测量的范围向深度和广度发展，以满足工业生产和科学技术的要求。 基于AT89C51单片机提高了系统的可移植性、扩展性，利于现代测控、自动化、电气技术等专业实训要求。以单片机为核心设计的温度报警器，具有安全可靠、操作简单方便、智能控制等优点。 温度对于工业生产如此重要，由此推进了温度传感器的发展。温度传感器主要经过了三个发展阶段[1]： （1）模拟集成温度传感器。该传感器是采用硅半导体集成工艺制成，因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。此种传感器具有功能单一(仅测量温度)、
DBUF EQU 30H TEMP EQU 40H YJ EQU 50H ;结果存放 YJ1 EQU 51H ;中间结果存放GONG EQU 52H ;功能键存放 ORG 00H START: MOV R3,#0 ;初始化显示为空MOV GONG,#0 MOV 30H,#10H MOV 31H,#10H MOV 32H,#10H MOV 33H,#10H MOV 34H,#10H MLOOP: CALL DISP ;PAN调显示子程序WAIT: CALL TESTKEY ; 判断有无按键JZ WAIT CALL GETKEY ;读键 INC R3 ;按键个数 CJNE A,#0,NEXT1 ; 判断就是否数字键 LJMP E1 ; 转数字键处理NEXT1: CJNE A,#1,NEXT2 LJMP E1 NEXT2: CJNE A,#2,NEXT3 LJMP E1 NEXT3: CJNE A,#3,NEXT4 LJMP E1 NEXT4: CJNE A,#4,NEXT5 LJMP E1 NEXT5: CJNE A,#5,NEXT6 LJMP E1 NEXT6: CJNE A,#6,NEXT7 LJMP E1 NEXT7: CJNE A,#7,NEXT8 LJMP E1 NEXT8: CJNE A,#8,NEXT9 LJMP E1 NEXT9: CJNE A,#9,NEXT10 LJMP E1 NEXT10: CJNE A,#10,NEXT11 ;判断就是否功能键LJMP E2 ;转功能键处理NEXT11: CJNE A,#11,NEXT12 LJMP E2 NEXT12: CJNE A,#12, NEXT13 LJMP E2
摘要 本文介绍了一种基于51单片机的心率体温采集系统。首先介绍了51系列单片机的内部相关配置、工作原理以及编程方法，其次介绍了温度传感器PT100的相关测温方法以及通过红外光电传感器TCRT5000对射的方法来抓取人体脉搏信号。此次设计的电路部分主要包括：传感测量电路、放大电路、滤波整形电路、AD转换电路、计数显示电路、控制电路、电源供电电路等。通过按键开始测试，将PT100及TCRT5000输入的微弱信号进行放大整形，最后AD采集转换传送给单片机，在LCD1602上显示相关体温及心率信息。 本次硬件设计基于比较稳定可行、低成本的设计思想，软件设计采用模块化的设计方法，并且详细分析了红外传感器TCRT5000应用于心率测量上以及PT100应用于温度测量上的原理及优点，阐述了其他各配合电路的组成与工作特点，并且通过仿真进行电路的可行性验证，最后完成实物电路的设计，使得本次课题的预期结果得以实现。 关键词：51单片机；传感器；仿真；AD转换 -I
Abstract This paper introduced a heart rate and body temperature acquisition system that based on 51 single chip microcomputer. First the internal configurations of 51 single chip microcomputer are introduced. And the paper also tell how 51 single chip microcomputer works and how can we program on it. Then the method of using temperature sensor PT100 to get body temperature is introduced, and we use infrared photoelectric sensor TCRT5000 to get the pulse signal of human body.The design of the circuit mainly comprises sensing circuit , amplifying circuit, filtering and shaping circuit, AD converting circuit, counting and displaying circuit, controlling circuit, power supplying circuit and so on. When the keyboard is pressed, the system starts to get signal. The small signal from PT100 and TCRT5000 will be amplified and shaped. Then ad converter will change the analog signal into digital signal and send to 51 single chip microcomputer . At last LCD1602 will display the information of body temperature and heart rate. Keywords: Piezoelectric sensors；control circuit；counters；Multisim2001 simulation software control circuit. -II
1引言 (1) 1.1 单片机的应用背景 (1) 2 总体设计方案 (2) 2.1 功能简介 (2) 2.2 设计思路 (2) 2.3 芯片器材 (3) 3 硬件设计 (3) 3.1 AT89C51 (3) 3.1.1 AT98C51引脚图 (3) 3.1.2 AT89C51结构特点 (5) 3.2 温度获取 (5) (7) 3.3 时钟电路 (8) 3.4 温度显示电路 (8) 3.5报警电路 (10) (10) 4 程序设计 (10) 4.1 程序流程图 (11) 4.2 初始化子程序 (11) 4.3 读子程序 (12) 4.4 写子程序 (13) 4.5 数据处理子程序 (13) 4.6 显示子程序 (15) 4.7报警子程序 (17) 5 实验仿真 (18) (18) 6 总结 (19) 参考文献 (20) 附录 (21) 1引言 1.1 单片机的应用背景 目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通信与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录象机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机，更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗机械了。
世面上主要的单片机类型有Motorola 单片机、Microchip 单片机、东芝单片机、8051单片机、Atmel 单片机等。此次课设中用到的是ATMEL公司，下面着重介绍一下ATMEL公司的单片机。 ATMEL 公司是世界上著名的高性能低功耗非易失性存储器和数字集成电路的一流半导体制造公司。ATMEL 公司最令人注目的是它的EEPROM 电可擦除技术闪速存储器技术和质量高可靠性的生产技术。在CMOS 器件生产领域中，ATMEL 的先进设计水平优秀的生产工艺及封装技术一直处于世界的领先地位。这些技术用于单片机生产，使单片机也具有优秀的品质在结构性能和功能等方面都有明显的优势，ATMEL 公司的单片机是目前世界上一种独具特色。 而性能卓越的单片机它在计算机外部设备通讯设备自动化工业控制宇航设备仪器仪表和各种消费类产品中都有着广泛的应用前景。其生产的AT90系列是增强型RISC内载FLASH单片机,通常称为A VR系列。AT91M系列是基于ARM7TDMI 嵌入式处理器的ATMEL 16/32 微处理器系列中的一个新成员，该处理器用高密度的16 位指令集实现了高效的32 位RISC 结构且功耗很低。另外ATMAL的增强型51系列单片机目前在市场上仍然十分流行,其中AT89S51十分活跃。 当今社会，人们在追求高质量的生活，所以生活中离不开单片机，根据国家权威统计显示，目前我国的单片机容量达3亿片，且每年以大约20％的速度增长，但在世界市场我国的占有率还不到1％。沿海地区尤其像电子产品高度发达的深圳大部分单片机应用更是广泛，这种发展趋势也不断向内地辐射，因此，学好单片机有很重要的意义。 2 总体设计方案 2.1 功能简介 8位LED数码管直接显示DS18B20所测量的温度，超出-50~110℃范围时喇叭报警，并且对应的发光二极管开始闪烁，在温度范围内时喇叭停止报警并且数码管显示其温度，测量精度为0.5℃。 2.2 设计思路
《单片机技术及其应用》课程设计报告 专业：通信工程 班级：09312班 姓名：某某某 学号：09031069 指导教师： 二0一二年六月十八日
目录 1设计目的 (1) 2 设计题目描述与要求 (1) 3 设计过程 (2) 4硬件总体方案及说明 (6) 5 软件总体方案及设计流程 (9) 6 调试与仿真 (13) 7 心得体会 (14) 8 指导老师意见 (15) 9 参考文献 (16) 附录一 (16) 附录二 (21)
基于51单片机的数字计算器的设计 1设计目的 简易计算器的原理与设计是单片机课程设计课题中的一个。在完成理论学习和必要的实验后，我们掌握了单片机的基本原理以及编程和各种基本功能的应用，但对单片机的硬件实际应用和单片机完整程序设计还不清楚，实际动手能力不够，因此对该课程进行一次课程设计是有必要的。单片机课程设计既巩固了课本学到的理论，还学到了单片机硬件电路和程序设计，简易计算器课程设计通过自己动手用计算机电路设计软件，编写和调试，最后仿真，来加深对单片机的认识，充分发挥我们的个人创新和动手能力，并提高我们对单片机的兴趣，同时学习查阅资料、参考资料的方法。 本设计是基于51系列的单片机进行的简易计算器系统设计，可以完成计算器的键盘输入，进行加、减、乘、除3位无符号数字的简单四则运算，并在LED 上相应的显示结果。 设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。硬件选择AT89C51单片机和74ls164，输入用4×4矩阵键盘。显示用5位7段共阴极LED静态显示。软件从分析计算器功能、流程图设计，再到程序的编写进行系统设计。选用编译效率最高的Keil软件进行编程，并用proteus仿真。 2 设计题目描述与要求 基于AT89C51数字计算器设计的基本要求与基本思路： （1）扩展4*4键盘，其中10个数字，5个功能键，1个清零 （2）使用五位数码管接口电路
#include <reg51.h>#include <intrins.h> #include <ctype.h> #include <stdlib.h> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uchar operand1[9], operand2[9]; uchar operator; void delay(uint); uchar keyscan(); void disp(void); void buf(uint value); uint compute(uint va1,uint va2,uchar optor); uchar code table[] = {0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99, 0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xff}; uchar dbuf[8] = {10,10,10,10,10,10,10,10}; void delay(uint z) { uint x,y; for(x=z;x>0;x--)
for(y=110;y>0;y--); } uchar keyscan() { uchar skey; P1 = 0xfe; while((P1 & 0xf0) != 0xf0) { delay(3); while((P1 & 0xf0) != 0xf0) { switch(P1) { case 0xee: skey = '7'; break; case 0xde: skey = '8'; break; case 0xbe: skey = '9'; break; case 0x7e: skey = '/'; break; default: skey = '#'; }
毕业设计论文 基于51单片机温湿度检测+电子万年历的设计
[摘要]：温湿度检测是生活生产中的重要的参数。本设计为基于51单片机的温湿度检测与控制系统，采用模块化、层次化设计。用新型的智能温湿度传感器SHT10主要实现对温度、湿度的检测，将温度湿度信号通过传感器进行信号的采集并转换成数字信号，再运用单片机STC89C52RC进行数据的分析和处理，为显示提供信号，显示部分采用LCD1602液晶显示所测温湿度值。系统电路简单、集成度高、工作稳定、调试方便、检测精度高，具有一定的实用价值。 [关键字]：STC89C52RC SHT10 LCD1602 按键指示灯蜂鸣器电子万年历Based on 51 single chip microcomputer temperature and humidity detection + electronic calendar design Abstract：Temperature and humidity detection is important parameters in the production of life. This design is based on 51 single chip microcomputer temperature and humidity detection and control system, adopting modular, hierarchical design. With new type of intelligent temperature and humidity sensor SHT10 main realization about the detection of temperature, humidity, temperature humidity signal acquisition is converted into digital signals through the sensor signal, using SCM STC89C52RC for data analysis and processing, provides the signal for display, display part adopts LCD1602 LCD display the measured temperature and humidity values. Simple circuit, high integration, work stability, convenient debugging, high detection precision, has certain practical value. Key words：STC89C52RC SHT10 LCD1602 key indicator light buzzer The electronic calendar
河南##############学校 毕业设计（论文） 基于51单片机的简易计算器 系部: 自动控制系 专业: 电气自动化 班级: 自083 姓名: 崔 # # 学号: 091415302 指导老师: 许 # 二零一二年五月八日
基于51单片机的简易计算器 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，我以《智能化测量控制仪表原理与设计》、《MCS-51系列单片微型计算机及其应用》课程中所学知识为基础，设计了简易计算器。本系统以MCS-51系列中的8051单片机为核心，能够实现多位数的四则运算。该系统通过检测矩阵键盘扫描，判断是否按键，经数据转换把数值送入数码管动态显示。本系统的设计说明重点介绍了如下几方面的内容：基于单片机简易计算器的基本功能，同时对矩阵键盘及数码管动态显示原理进行了简单的阐述；介绍了系统的总体设计、给出了系统的整体流程框图，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；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；8051单片机；计算器；加减乘除
Based on the simple calculator 51 SCM Abstract The engineering practice teaching is to students better to consolidate and practice have set up by the professional knowledge, in this engineering practice, I to the intelligent measurement control instrument principle and design ", "the MCS-51 series single chip computer and its application" course knowledge as the foundation, the design the simple calculator. This system to MCS-51 of the 8051 series single chip microcomputer as the core, can realize the connection arithmetic. The system through the test matrix keyboard scan, judge whether key, the data transfer the numerical into digital tube dynamic display. This system mainly introduced the design that the following aspects of content: based on single chip microcomputer simple calculator basic functions, and the matrix keyboard and a digital tube dynamic display of the principle of a simple expatiated; introduced the design of the whole system, the whole process of the system are discussed, and its function module partition and the components for a detailed explanation; the functional modules of the system hardware and software of the implementation of the detailed design instructions. Key words: MCS-51；8051 single chip microcomputer；Calculator；Add, subtract, multiply and divide: