单片机应用技术项目教程(C语言版)-项目十 8路温度采集监控系统36页PPT
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本次课程设计采用的是单片机AT89C51和模数转换芯片ADC0808的温度采集系统。
用电位器模拟输入电压,经过A T89C51控制ADC0808将输入模拟电压转换成数字信号,再按给定的公式将电压值转换成温度值,并通过显示模块4位显示数码管显示出来。
本论文主要描述了硬件设计部分和软件设计部分,硬件部分更是详细分析了本模拟采集器的各个部分的电路原理,以及各个模块之间的线路连接。
并列出了所有的元器件,以及实现数据采集功能的相应程序。
该设计出了一个简单实用的数据采集器,具有成本低,可靠性高,扩展功能强等优点。
关键词:AT89C51 ADC0808 数据采集目录一.概述 (1)1.设计数据采集器的意义 (1)2.数据采集器的主要功能 (1)二.硬件电路设计及描述 (1)1.方案选择及设计思想 (2)2.设计方案的框图 (3)3.工作原理 (3)4.电路中主要芯片的引脚对应的功能 (3)4.1主控芯片A T89C51 (3)5.原理图及连接关系 (3)5.1数据输入模块 (3)5.2模数转换模块 (4)5.3主控电路 (4)5.4显示模块 (6)6.元件清单 (7)三.软件设计流程 (7)1.系统模块层次图 (7)2.程序流程图 (7)3.程序源代码 (8)四.测试 (11)五.总结 (11)六.参考文献 (11)1.设计数据采集器的意义数据采集器是一种具有现场实时数据采集、处理功能的自动化设备。
具备实时采集、自动存储、实时显示、即时反馈、自动处理、自动传输功能。
为现场数据的真实性、有效性、实时性、可用性提供了保证。
数据采集器在各个领域中都有广泛的运用,以后有可能接触到这些设备,有必要深入地分析其工作原理、电路原理,同时设计一个简单、实用的数据采集器。
完成这个课程设计也是让我们在学习了模拟电路、数字电路、微机原理、单片机等相关课程理论知识有一个融会贯通的过程。
加深对理论知识的理解,以及学会理论知识实际应用的处理方法。
自动化工程训练课程设计报告设计题目:八路温度测试系统的设计专业班级:自动化学生学号:学生姓名:指导老师:完成时间: 2012-09目录第一章概述 (3)1.1多路温度测试系统设计的目的和意义 (3)1.2 系统技术指标 (3)1.3系统整体设计方案 (3)第二章硬件电路的设计 (4)2.1微控制器电路 (4)2.2温度检测电路 (5)2.2.1温度传感器的选择 (5)2.2.3A/D转换器的选择 (6)2.3人机对话部分 (9)2.3.1键盘部分 (9)2.3.2显示部分 (9)2.3.3报警部分 (12)第三章软件设计部分 (13)3.1程序总体结构设计 (13)3.2功能软件设计 (17)3.2.1温度检测模块 (17)3.2.2温度转换部分 (18)3.2.3二进制转化为BCD码 (19)3.2.4上下限报警部分 (20)3.2.4通道号及温度显示部分 (22)第四章8路温度测试电路原理图 (23)第五章多路温度测试系统设计的特色 (24)第六章系统设计时遇到的问题及解决方法 (25)第七章心得体会 (26)第八章参考文献 (27)附:完整的汇编语言程序第一章概述1.1多路温度测试系统设计的目的和意义温度是表征物体冷热程度的物理量。
在工业生产过程中,温度检测非常重要,因为很多化学反应或物理变化都必须在规定的温度下进行,否则将得不到合格的产品,甚至会造成生产事故。
因此,可以说温度的检测与控制是保证产品质量,降低生产成本、确保安全生产的重要手段。
工业生产中需要测量温度的对象既可以是气体、液体,也可以是固体。
气体、液体大都可以通过热电阻、双金属温度计、膨胀式温度计、热电偶、光电比色高温计进行测量。
而固体的温度不能直接测量,目前一般用远红外扫描技术测量固体表面的温度。
工业生产需要测量温度的范围较宽,水泥生产中需要测定的最高温度达14 00度,但几十度的低温也需要测量。
在日常生活中,电烤箱、微波炉、电热水器、烘干箱等电器也需要进行温度检测与控制。
项目一 发光二极管LED控制课时(学时)8学时终极目标1.能完成单片机最小系统和输出电路设计;2.能应用C语言程序完成单片机输入输出控制,实现对LED控制的设计、运行及调试。
促成目标1.了解AT89S52单片机结构;2.掌握AT89S52单片机的引脚功能;3.掌握AT89S52单片机最小系统电路设计;4.掌握C语言基本构成和基本语句;5.会利用单片机I/O口实现点亮一个LED和控制LED闪烁。
教学重点1.AT89S52单片机引脚功能;2.AT89S52单片机最小系统电路设计;3.C语言基本构成和基本语句;4.LED闪烁控制设计与实现。
教学难点 1. AT89S52单片机的引脚功能;2. AT89S52单片机最小系统电路设计;3. LED闪烁控制设计与实现。
教学内容一、工作模块1点亮一个LED;1.AT89S52单片机结构;2.AT89S52单片机引脚功能;3.AT89S52单片机最小系统。
二、工作模块2 LED闪烁控制设计与实现;1.C语言程序的基本构成;2.C语言基本语句。
教学手段多媒体演示及实训练习相结合教学方法设计1.项目驱动2.教学做一体项目二 LED循环点亮控制课时(学时)10学时终极目标 1.能完成单片机的输入输出电路设计;2.能应用C语言程序完成单片机输入输出控制,实现对LED循环点亮控制的设计、运行及调试。
促成目标 1. 掌握P0、P1、P2和P3功能及应用技能;2. 掌握内部数据存储器的地址分配及特殊功能寄存器;3. 掌握C语言数据类型、常量和变量;4. 会利用单片机I/O口实现开关控制LED循环点亮和步进机电控制。
教学重点 1. AT89S52单片机P0、P1、P2和P3功能;2.内部数据存储器的地址分配及特殊功能寄存器;3.C语言数据类型、常量和变量;4.开关控制LED循环点亮。
教学难点 1.电路图的设计;2.51单片机的内存空间地址分配。
教学内容 一、工作模块3 LED循环点亮控制模块1.工作任务要求;2. LED循环点亮电路设计;3. LED循环点亮程序设计;4. 并行I/O端口电路介绍。
项目1 音乐倒数计数器设计1任务要求利用单片机设计一个简易的倒数计数器,可用于比赛、定时、煮开水或小睡片刻等。
按照规定时间倒计数,当倒计数为0时,则音乐声响起,通知倒计数到0。
2系统方案参考本任务可选用51单片机芯片STC90C516RD+或其他兼容芯片作为主控制器,采用单片机内部定时器实现计时、独立式按键设置定时时间、字符型LCD显示时间和单片机内部定时/计数器产生方波实现音乐效果的功能,系统框图如图A-1所示。
图A-1音乐倒数计数器系统框图1)键盘功能定义用4个按键操作来设置当前想要倒计数的时间。
一旦按键按下则开始倒计数,当计数为0时,响起音乐。
程序执行后工作指示灯LED闪动,表示程序开始执行,倒计数时间默认为“00:00”。
复位后LCD的画面应能显示倒计时的分钟和秒数,此时按S1键,则在LCD上显示出修改时间画面,按S2键增大倒计数的时间1分钟,按S3键减小倒计数的时间1分钟,按S4键设置完成并启动倒计时。
2)显示定义用字符型LCD(16*2)显示器显示时间,显示格式为“TIME分分:秒秒”。
3)音乐播放利用定时/计数器.通过载入不同的计数初值.产生频率不同的方波.输入到蜂鸣器(Sounder)中.使其发出频率不同的声音.通过计算各音阶频率.可得1、2、3、4、5、6、7共7个音.应赋给定时器的初值为64580、64684、64777、64820、64898、64968、65030.在此基础上.可将乐曲的简谱转化为单片机可以“识别”的“数组谱”.进一步加入对音长、休止符等的控制量后.可以实现音乐的播放。
项目2温度计设计1.任务要求利用单片机结合改进型智能温度传感器DS18B20作为温度采集器.设计一款数字温度计.可以显示环境的温度以及测量人体的体温.2.系统方案参考本任务可选用51单片机芯片作为主控制器.利用数字温度传感器DS18B20测量温度信号.在LED数码管上显示温度.系统框图如图A..3所示.图A..3温度计系统框图1)温度测量温度检测电路采用Dallas公司生产的1-Wire接口数字温度传感器DS18B20.它采用3引脚TO-92封装.温度测量范围为-55℃ ~+125℃.编程设置9~12位分辨率.现场温度直接以1-Wire的数字方式传输.大大提高了系统的抗干扰性.单片机只需一根端口线就能与多个DS18B20通信.但需要接4..7kΩ的上拉电阻.DS18B20是采用1-Wire单总线协议方式.该协议定义了三种通信时序:初始化时序、读时序和写时序.而51单片机在硬件上并不支持单总线协议.因此.必须采用软件方法模拟单总线的协议时序.来完成与DS18B20间的通信.2)温度显示以串口传送数据.采用3位共阳极LED数码管显示相应的温度值.通过串行输入并行输出的移位寄存器74LS164输出段码.位码用NPN三极管驱动.单片机的I/O口模拟数码管串行显示的启动、时钟端、串行数据输入端。