单片机温度检测课程设计
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在现代的工业生产和人们的日常生活中,温度,压力,物位,流量都是很重要的影响因素,而对温度的检测及对其的控制的精确高低在很大程度上影响了产品的稳定性和人们的生活。
在流量,压力,等物理量的测量中,温度也是一个十分重要的影响量。
因此,实现准确的温度测量,具有十分重要的意义。
我采用了由DALLAS公司生产的单线数字温度传感器DS18B20,它具有独特的单线总线接口方式,本论文详细的介绍了单线数字温度传感器DS18B20的测温原理,内部结构,特性,以及在温度测量中的硬件设计,简单的涉及了软件设计。
其中硬件电路主要包括主控制器,测温电路显示电路和报警电路等,系统程序主要包括主程序,读出温度子程序,温度转换命令子程序,计算温度子程序和显示数据子程序等。
该温度计具有接口简单,精度高,抗干扰能力强,工作稳定可靠等特点。
关键词:温度传感器 DS18B20 AT89C52 动态扫描过限报警目录引言 (1)一.系统原理及原理图 (1)1.系统原理 (1)(1)温度检测 (1)(2)显示控制 (1)(3)温度显示 (2)2.系统原理图 (2)二.温度传感器设计 (2)1.DS18B20简介 (2)2.DS18B20内部结构 (3)3.DS18B20温度传感器的存储器 (4)4.DS18B20工作时序 (5)三.控制系统 (6)1.单片机实现控制功能 (6)2.单片机AT89S52电路图 (6)四.显示及声光报警电路 (7)1.显示 (7)2.声光报警 (7)五.系统总电路图 (8)六.总结 (9)体会 (10)参考文献 (11)引言为了让我们更加深刻的了解并掌握老师课堂上所讲述的知识,提高动手动脑的能力,拓展视野,进行了本次热工仪表课程设计。
我们所选的课题是温度检测,温度是一种基本的环境参数,人们的生活,生产与环境的温度息息相关。
在工业生产过程中需要实时测量温度,在农业生产中也离不开的测量,因此研究温度的测量方法和装置也有重要意义。
铜陵学院课程设计报告课程名称:单片机课程技术设计名称:温度检测姓名:康伟学号: 0909141021班级:电气工程及其自动化指导教师:杨入超起止日期: 2012.04.16至2012.04.20铜陵学院电气工程系制课程设计任务书学生班级:电气工程及其自动化学生姓名:康伟学号:0909141021设计名称:单片机温度检测起止日期: 2012.04.16——2012.04.20指导教师:杨入超在科技广泛发展的今天,计算机的发展已经越来越快,它的应用已经越来越广泛。
而单片机的发展和应用是其中重要一方面,特别是单片机在工业中的应用尤其广泛。
单片机具有集成度高,处理能力强,可靠性高,系统结构简单,价格低廉的有点,因此被广发应用。
在工业生产中,电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要测量参数。
尤其是热学试验中的温度进行测量,并经常会对其进行控制。
现在所使用的温度计通常都是精度为1℃和0.1℃的水银、煤油或酒精温度计。
这些温度计的刻度间隔通常都很密,不容易准确分辨,读数困难,而且他们的热容量还比较大,达到热平衡所需的时间较长,因此很难读准,并且使用非常不方便。
采用单片机对温度进行测量,不仅方便、灵活,而且可以大幅度提高被测温度的精度,其输出温度采用数字显示,主要用于对测温比较准确的场所,或科研实验室使用。
因此,用单片机对温度进行测量是一个在工业生产中和日常生活与学习中经常会遇到的问题。
本课题就尝试通过编程与芯片的结合来解决传统数字温度计的弊端,设计出新型数字温度计。
第一节硬件设计1.1 数据采集转换模块的设计………………………………………1.2 时钟电路换模块的设计………………………………………1.3 数据处理模块的设计…………………………………………….1.4 数据显示模块的设计…………………………………………….第二节程序设计2.1 程序流程…………………………………………………………2.2 源程序……………………………………………………………第三节调试与仿真3.1温度上限仿真…………………………………………………3.2温度下限仿真……………………………………………………第四节心得体会4.1 心得体会…………………………………………………………第五件节参考文5.1 参考文献……………………………………………………1.硬件设计元件列表1.1 数据采集转换模块的设计1.2 时钟电路换模块的设计1.3 数据处理模块的设计1.4 数据显示模块的设计2. 软件设计对于5V的参考电压,ADC0808输出值的范围在0 ~ 255之间,将其映射为0 ~ 99摄氏度之间的温度值,30摄氏度对应的输出值为77,50摄氏度对应的输出值为 153.对A/D转换的结果进行测量,如果超出这个范围,则报警。
大连民族学院单片机系统课程设计题目:温度计的设计班级:电子105姓名:赵萌同组人:张瑛笛指导教师:李绍民设计日期:一设计内容及要求设计内容:基于单片机的室内温度检测LCD显示要求:测量温度55℃—125℃温度上下限TH:32℃TL:16℃温度报警:超出温度上下限BEEP报警二设计方案测温部分:采用18B20作为温度传感器,有一个由高低电平触发的且不因掉电而丢失的报警功能。
控制部分:89S52最小系统显示部分:1602液晶显示,模块内的字符发生存储器存储了160个不同的点阵图形,先是方便,同时好可以进行时间的显示。
三硬件系统设计电源时钟晶振原理图I/O接口AT89S52是一个低功耗,高性能CMOS 8位单片机,片内含8k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准MCS -51指令系统及80C51引脚结构,芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元,功能强大的微型计算机的AT89S52可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。
AT89S52具有如下特点:40个引脚,8k Bytes Flash片内程序存储器,256 bytes的随机存取数据存储器(RAM),32个外部双向输入/输出(I/O)口,5个中断优先级2层中断嵌套中断,2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,看门狗(WDT)电路,片内时钟振荡器。
外围电路工作原理及硬件图四软件系统设计软件流程框图系统设计原理:本次课程设计是基于单片机的数字温度计设计,在开始课程设计的时候我们要理解并掌握对单片机的开发,学会使用KEIL及Proteus等仿真软件。
根据设计任务要求选择好器件,编写好程序运行成功之后进行软件联调,验证系统是否正确。
通过筛选,我们组选用单片机AT89S52作为主控制系统;用1602液晶显示模块芯片作为温度数据显示装置;智能温度传感器采用DS18B20器件作为测温电路主要组成部分。
单片机温度计课程设计报告摘要:本次课程设计旨在利用单片机实现一个温度计,能够实时测量环境温度并将温度值显示在数码管上。
通过该设计,能够熟悉单片机的基本原理和编程方法,并且加深对温度测量原理的理解。
1. 引言温度是我们日常生活中非常重要的一个参数,对于很多应用来说,温度的准确测量和控制是至关重要的。
而单片机作为一种常用的嵌入式系统,具有体积小、功耗低、成本低等优点,因此被广泛应用于温度测量和控制系统中。
2. 设计原理本设计采用了DS18B20温度传感器作为温度测量模块,并通过单片机的IO口与之连接。
DS18B20传感器具有精度高、体积小、响应速度快等优点,是目前市场上常用的温度传感器之一。
通过单片机与DS18B20传感器的通信,可以获取到当前环境的温度值。
3. 硬件设计本设计所需的硬件主要包括单片机、DS18B20传感器、数码管、电阻、电容等。
其中单片机负责控制和数据处理,DS18B20传感器用于测量温度,数码管则用于显示温度值。
3.1 单片机选择在本设计中,选择了常用的STC89C52单片机作为控制核心。
STC89C52是一款8051系列的单片机,具有丰富的外设资源和强大的计算能力,非常适合本次设计的要求。
3.2 传感器连接DS18B20传感器与单片机的连接采用一根三线制,其中VCC连接到单片机的电源正极,GND连接到单片机的电源负极,DATA连接到单片机的IO口。
3.3 数码管连接数码管的连接比较简单,将数码管的8个引脚分别连接到单片机的8个IO口即可。
需要注意的是,数码管的引脚顺序可能因不同厂家而异,应根据具体数码管的型号选择正确的引脚连接方式。
4. 软件设计本设计的软件主要包括单片机的初始化配置和温度测量显示功能。
4.1 单片机初始化在使用单片机之前,需要对其进行初始化配置,包括设置IO口的输入输出方向、定时器的初始化、中断的使能等。
通过这些初始化配置,可以确保单片机正常工作并准备好接收温度传感器的数据。
单片机课程设计报告-基于51单片机和LCD1602的温度检测系统单片机课程设计报告题目: 温度检测系统设计者1: ******** 负责任务:硬件与部分软件专业班级/学号: 07应用电子(4)班 *********设计者2: ******** 负责任务:Protel画板与部分软件专业班级/学号: 07应用电子(4)班 **********指导教师1: ************ 指导教师2: ***************答辩时间: 2010-01-11一、选题的背景1、说明选题的来源、意义和目的单片机课程设计温度检测系统涂龙波陆晶1.1、来源在人类的生活环境中,温度扮演着极其重要的角色。
无论你生活在哪里,从事什么工作,无时无刻不在与温度打着交道。
温度无时无刻不在,同样也时时刻刻都在变化,为了让人们能更直观的看出此时此刻此地的实时温度,我就利用了单片机来完成这一功能。
1.2、意义温度的检测与控制在现代经济与社会中有举足轻重的地位,与我们的生活息息相关,密不可分,越发占有一席之地。
例如在储粮仓库、智能楼宇、空调控制及其他的工农业生产和科学研究中应用广泛。
在温度的检测与控制方面,DS18B20小型温度检测系统及其数字温度传感器有许多突出的优点,其通过单总线与单片机连接,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检测,因此对于我们来设计并研究基于DS18B20的温度检测系统有主要的现实意义,从一方面讲这不仅对于工农业的发展,更对于国防的巩固与建设起到重要的作用;另一方面,本设计能够在一定程度上提高自己的单片机开发能力。
1.3、目的(1)本实验要实现的是通过DS18B20温度传感器采集温度并在LCD上显示,并学会使用单片机控制DS18B20此类单总线器件,并对数字温度传感器DS18B0进行时序分析。
(2)更进一步了解LCD1602的应用。
(3)掌握单片机与PC的远程通信。
2、课题承担人员及分工说明*********:(1)主要负责电路板的制作、焊接与调试。
单片机课程设计报告设计题目:温度监测系统专业:班级:学生姓名: _____学号:指导教师:__目录一、引言 (2)二、设计目的与要求 (2)三、总体设计方案 (2)四、实验原理 (3)五、材料清单 (4)六、基本芯片及其原理 (5)6.1单片机6.2温度传感器及其原理6.3 DS18B20传感器的温度数据关系七、程序设计 (7)八、系统框图 (11)九、工作流程图 (12)十、硬件电路图 (14)十一、结束语 (15)十二、参考文献 (15)温度监测系统课程设计任务书一、引言温度是工业控制中主要的被控参数之一,特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中,具有举足重轻的作用。
对于不同场所、不同工艺、所需温度高低范围不同、精度不同,则采用的测温元件、测方法以及对温度的控制方法也将不同;产品工艺不同、控制温度的精度不同、时效不同,则对数据采集的精度和采用的控制算法也不同,因而,对温度的测控方法多种多样。
随着电子技术和微型计算机的迅速发展,微机测量和控制技术也得到了迅速的发展和广泛的应用。
利用微机对温度进行测控的技术,也便随之而生,并得到日益发展和完善,越来越显示出其优越性。
作为获取信息的手段——传感器技术得到了显著的进步,其应用领域较广泛。
传感器技术已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一。
因此,了解并掌握各类传感器的基本结构、工作原理及特性是非常重要的。
为了提高对传感器的认识和了解,尤其是对温度传感器的深入研究以及其用法与用途,基于实用、广泛和典型的原则而设计了本系统。
本系统利用传感器与单片机相结合,应用性比较强,本系统可以作为仓库温度监控系统,如果稍微改装可以做热水器温度调节系统、实验室温度监控系统,以及构成智能电饭煲等等。
课题主要任务是完成环境温度监测,利用单片机实现温度监测并通过报警信号提示温度异常。
本设计具有操作方便,控制灵活等优点。
本设计系统包括单片机,温度采集模块,显示模块,按键控制模块,报警和指示模块五个部分。
单片机测温课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解单片机的基础知识,掌握温度传感器与单片机的连接方式;2. 学生能掌握温度读取、转换及显示的原理;3. 学生了解单片机编程的基本方法,并能够运用C语言编写简单的测温程序。
技能目标:1. 学生能够独立完成温度传感器的接线工作,并进行基本的电路测试;2. 学生能够使用编程软件编写、调试和运行测温程序;3. 学生能够分析并解决简单的测温过程中出现的问题。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对单片机及电子技术的兴趣,提高对工程实践的认识;2. 学生在学习过程中养成合作、探究的良好习惯,培养团队精神和解决问题的能力;3. 学生通过实践操作,认识到科技对社会发展的作用,增强社会责任感和创新意识。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合理论知识,培养学生的动手能力和实际操作技能。
学生特点:学生为初中年级,已具备基本的物理知识和电子技术基础,对单片机有一定了解,具备一定的编程能力。
教学要求:结合学生特点,注重实践与理论相结合,强调学生在操作过程中掌握知识,提高技能,培养正确的情感态度价值观。
通过课程目标的分解,使学生在完成具体学习成果的过程中,达到课程目标的要求。
二、教学内容1. 理论知识:- 单片机基础知识:介绍单片机的组成、工作原理,重点讲解单片机的内部结构及功能;- 温度传感器原理:讲解温度传感器的工作原理、种类及其与单片机的连接方式;- 编程语言:回顾C语言基础知识,重点掌握数据类型、运算符、控制结构等。
2. 实践操作:- 温度传感器接线:指导学生完成温度传感器与单片机的接线工作;- 编写测温程序:教授学生使用编程软件,编写简单的测温程序,实现温度读取、转换和显示;- 程序调试与优化:教授学生如何调试程序,分析并解决程序运行过程中出现的问题。
3. 教学大纲:- 第一课时:回顾单片机基础知识,介绍温度传感器原理;- 第二课时:讲解温度传感器与单片机的连接方式,进行接线操作;- 第三课时:学习C语言编程基础,编写测温程序;- 第四课时:调试测温程序,优化程序性能;- 第五课时:总结课程内容,展示学生作品,交流学习心得。
工程应用综合设计报告学院:电气工程班级:学号:姓名:课题名称:温度检测系统设计与仿真指导老师:摘要温度是业生产中最常见和最基本的工业参数之一,是与人类的生活工作关系最密切的物理量,也是各学科与工程研究设计中经常遇到和必须精确测量的物理量。
从工业炉温、环境气温到人体温度;从空间、海洋到家用电器,各技术领域都离不开测温,测温技术也是发展最快、范围最广的技术之一,对温度的进行准确的测量和控制也成为工业生产和科学研究中的重要任务之一。
而随着电子技术和计算机技术的迅速发展,特别是单片微机的发展,使传统的测量仪器在原理,功能,精度及自动化水平等发生了巨大的变化,使很多的传统电子仪器被相应的全新的仪器炎型和测试系统体系所代替。
在科学技术高速发展的今天,如何用简单便宜,性能良好的元器件制造出对人类生活有用的产品,已经成为人们研究的主要趋势。
因此,温度测试仪作为测量仪器中不能缺少的二种仪器,如何用简单便宜,性能良好,外围电路简单的元器件制造出性能良好的温度采集器便成为了温度采集器的发展方向。
关键字:单片机,温度检测,自动化AbstractTemperature is one of the industry in the production of the most common and the most basic industrial parameters, is a physical quantity most closely related to human life working relationship, but also the science and engineering research and design are often encountered in the accurate measurement of physical quantities and must. From the industrial furnace temperature, ambient temperature to the temperature of the human body; from space, sea to household appliances, the technology cannot do without temperature measurement, temperature measurement technology is one of the fastest growing and most wide range technology, measurement and control of temperature accurately has become one of the important tasks in industrial production and scientific research. With the rapid development of electronic technology and computer technology, especially the development of single chip microcomputer, the traditional measuring instruments in principle, function, great changes have taken place in the precision and automation level, the traditional electronic instruments are many corresponding new instruments and inflammatory test system replaced. Today, with the rapid development of science and technology, how to use simple, cheap, good performance components to produce useful products for human life, has become the main trend of the study. Therefore, the temperature test instrument as two instruments can not be missing in a measuring instrument, how to use simple and cheap, good performance, simple peripheral circuit components to produce good performance of temperature collector has become the development direction of temperature collection.Key words: SCM,temperature detection,automation目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1课题的研究现状及趋势 (1)1.2课题的研究意义 (1)1.3设计目的 (2)第二章总体方案设计 (3)第三章硬件设计 (5)3.1 器件选择 (5)3.2 系统电路 (11)第四章软件设计 (12)4.1PCF8591AD芯片转换 (12)4.2显示部分 (13)第五章系统调试 (14)第六章运行效果仿真 (17)第七章心得与小结 (18)参考文献 (19)附录 (20)第一章绪论1.1课题的研究现状及趋势在人类的生活环境中,温度扮演着极其重要的角色。
摘要随着现代信息技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现,能够独立工作的温度检测与显示系统应用于诸多领域。
传统的温度检测以热敏电阻为温度敏感元件。
热敏电阻的成本低,需要外加信号处理电路,而且可靠性相对较差,测温准确度低,检测系统也有一定的误差。
与传统的温度计相比,这次设计的是基于DS18B20的数字温度计,它具有读数方便,测温范围广,测温精确,数字显示,适用范围宽等特点。
在本设计中选用AT89C52型单片机作为主控制器件,采用DS18B20数字温度传感器作为测温元件,通过4位共阴极LED数码显示管并行传送数据,实现温度显示。
本设计的内容主要分为两部分,一是对系统硬件部分的设计,包括温度采集电路和显示电路;二是对系统软件部分的设计,应用C语言实现温度的采集与显示。
通过DS18B20直接读取被测温度值,送入单片机进行数据处理,之后进行输出显示,最终完成了数字温度计的总体设计。
其系统构成简单,信号采集效果好,数据处理速度快,便于实际检测使用。
关键词:单片机AT89C51;温度传感器DS18B20;LED数码管;数字温度计Design based Digital Thermometer DS18B20 AbstractAlong with the present information technology's swift development and traditional industry transformation's gradual realization. Able to work independently of the temperature detection and display system used in many other fields. Traditional temperature examination take thermistor as temperature sensitive unit. Thermistor's cost is low, needs the sur- signal processing electric circuit, moreover the reliability is relatively bad, the temperature measurement accuracy is low, the examination system also has certain error. the digit demonstrated that applicable scope wide and so on characteristics.Used in the design AT89C51 MCU as the main control including temperature gathering electric circuit and display circuit; Second, to the system software part's design, realizes temperature gathering and the demonstration using the C language. DS18B20 measured by direct reading temperature values,and transfer Data into MCU,and output to show,this is the design of the Digital Thermometer. Its system constitution is simple, the effect of signal gathering is good, the speed of data processing is quick,at al it is advantageous for the actual examination use.Keywords: MCU AT89S51; Temperature Sensor DS18B20; LED Digital tube Digital Thermometer目录1 引言 (4)2总体方案设计 ........................................................................... 错误!未定义书签。
单片机温度采集课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解单片机的基本原理,掌握温度传感器与单片机的连接方式。
2. 学生能够掌握温度采集程序的设计方法,理解相关算法和数据处理过程。
3. 学生了解温度传感器的工作原理,掌握不同类型温度传感器的特点和应用场景。
技能目标:1. 学生能够独立完成温度传感器与单片机的硬件连接,进行简单的电路搭建。
2. 学生能够编写并调试温度采集程序,实现对环境温度的实时监测。
3. 学生能够分析温度采集数据,解决实际问题,提高动手实践能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对单片机及传感器技术的兴趣,激发学生探索精神和创新意识。
2. 培养学生良好的团队合作精神,学会倾听、交流、协作,提高沟通能力。
3. 培养学生关注现实问题,认识到科技在生活中的重要作用,树立正确的价值观。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,旨在让学生通过动手实践,掌握单片机温度采集的基本知识和技能。
学生特点:学生具备一定的单片机基础知识和编程能力,对传感器技术有一定了解,但实践经验不足。
教学要求:注重理论与实践相结合,充分调动学生的主观能动性,引导学生主动探究,培养学生的动手能力和创新能力。
在教学过程中,将课程目标分解为具体的学习成果,以便进行教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识:- 单片机原理与结构:介绍单片机的组成、工作原理及性能指标。
- 温度传感器原理:讲解温度传感器的种类、原理及性能参数。
- 程序设计基础:回顾C语言编程基础,强调在单片机编程中的应用。
2. 实践操作:- 硬件连接:指导学生完成温度传感器与单片机的硬件连接,搭建电路。
- 程序编写与调试:教授温度采集程序编写方法,指导学生进行程序调试。
- 数据分析与处理:教授温度数据采集、处理与分析方法,培养学生解决实际问题的能力。
3. 教学安排与进度:- 第一周:回顾单片机原理与结构,介绍温度传感器原理。
- 第二周:讲解程序设计基础,进行C语言编程训练。
[键入文字]湖南工程学院课程设计课程名称单片机原理与应用课题名称温度检测设计专业电气工程及其自动化班级电气1005学号201001010515姓名周敏指导教师_______ 李世军_________2013年 6 月25日湖南工程学院课程设计任务书课程名称单片机原理与应用课题温度检测设计专业班级电气1005学生姓名周敏学号201001010515指导老师李世军审批任务书下达日期2013年6 月7 日任务书完成日期2013年6月25日温度检测设计【摘要】随着科技的不断进步,在工业生产中温度是常用的被控参数,而采用单片机来对这些被控参数进行控制已成为当今的主流。
本文介绍了数字温度测量及自动控制系统的设计。
本文采用单片机来实现对温度的控制。
它的主要组成部分有:AT89C51单片机、温度传感器、显示电路、温度控制电路。
它可以实时的显示和设定温度,实现对温度的自动控制。
通过测试表明,本设计对温度的控制有方便、简单的特点,从而大幅提高了被控温度的技术指标。
目录摘要 (1)第1章、设计目的 (3)第2章、设计思路 (4)2.1 系统框架图 (4)2.2 工作原理 (4)第3章、主元件介绍 (6)3.1 AT89C51 (6)3.2 ADC0808 (8)3.3 LED显示器 (9)第4章、系统的主程序设计 (11)4.1系统总流程图 (11)4.2系统仿真 (12)总结 (13)附录 (14)参考文献 (19)第1章设计目的温度控制广泛应用于人们的生产和生活中,人们使用温度计来采集温度,通过人工操作加热、通风和降温设备来控制温度,这样不但控制精度低、实时性差,而且操作人员的劳动强度大。
即使有些用户采用半导体二极管作温度传感器,但由于其互换性差,效果也不理想。
在某些行业中对温度的要求较高,由于工作环境温度不合理而引发的事故时有发生。
对工业生产可靠进行造成影响,甚至操作人员的安全。
为了避免这些缺点,需要在某些特定的环境里安装数字温度测量及控制设备。
本设计由于采用了新型单片机对温度进行控制,以其测量精度高,操作简单。
可运行性强,价格低廉等优点,特别适用于生活,医疗,工业生产等方面的温度测量及控制。
本设计是一个数字温度测量及控制系统,能测柜内的温度,并能在超限的情况下进行控制、调整,并报警。
保证环境保持在限定的温度中第2章 设计思路2.1 系统框架图利用可调电阻调节电压值(0-5V )作为模拟温度的输入量,当温度低于30度时,发出长嘀声报警和光报警,当温度高于60度时,启动直流电机散热。
测量温度范围在0-99度。
通过两位LED 数码管显示其转换的数字量,同时启动报警系统,如图2-1所示:图2-1系统框架图2.2 工作原理(1)、 1路模拟电压输入,电压范围0-5V ;(2)、通过两位LED 数码管显示其转换的数字量(00—FFH ) (3)、当其转换的数字量为(00-4DH),则通过发光二极管闪烁报警, 当其转换数字量为(9A-FFH)时,启动直流电机散热。
电压输入工作原理图如下图所示:图2-2 工作原理图LED 显示器 7SEG-MPX4-CAAT89C51ADC0808电压输入第3章主要元器件介绍3.1 AT89C51AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器(FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压,高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机。
该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51 ? 指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器,为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
AT89C51有40个引脚,32个外部双向输入/输出(I/O)端口,同时内含2个外中断口,2个16位可编程定时计数器2个全双工串行通信口,片上Flash 允许程序存储器在系统可编程,亦适于常规编程器。
其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起,特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。
其芯片引脚图如下:图3-1 AT89C51引脚图单片机管脚说明(1)VCC:供电电压。
(2)GND:接地。
(3)P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门流。
当P1口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。
P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。
在FIASH编程时,P0 口作为原码输入口,当FIASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高。
(4)P1口:P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。
P1口管脚写入1后,被内部上拉为高,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。
在FLASH 编程和校验时,P1口作为第八位地址接收。
(5)P2口:P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。
并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流。
这是由于内部上拉的缘故。
P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。
在给出地址“1”时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2口输出其特殊功能寄存器的内容。
P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
(6)P3口:P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口,可接收输出4个TTL门电流。
当P3口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。
作为输入,由于外部下拉为低电平,P3口将输出电流(ILL)这是由于上拉的缘故。
(7)P3口也可作为AT89S51的一些特殊功能口,如下表3-1所示:表1-1 P3口第二功能 P3口引脚第二功能 P3.0 RXD(串行口输入) P3.1 TXD (串行口输出) P3.2 INT0(外部中断0输入) P3.3 INT1(外部中断1输入)P3.4 T0(定时器0外部脉冲输入) P3.5 T1(定时器1外部脉冲输入) P3.6 WR(外部数据存储器写脉冲输出) P3.7 RD(外部数据存储器读脉冲输出) P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
(8)XTAL1:反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2:来自反向振荡器的输出。
XTAL1XTAL2 一般是用外接晶振。
3.2 ADC0808ADC0808是采样分辨率为8位的、以逐次逼近原理进行模/数转换的器件。
其内部有一个8通道多路开关,它可以根据地址码锁存译码后的信号,只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换。
ADC0808是ADC0809的简化版本,功能基本相同。
一般在硬件仿真时采用ADC0808进行A/D转换,实际使用时采用ADC0809进行A/D转换。
内部结构:ADC0808 是 CMOS 单片型逐次逼近式 A/D 转换器,它有 8 路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、8 位开关树型 A/D 转换器。
引脚功能(外部特性)ADC0808 芯片有 28 条引脚,采用双列直插式封装,如下图所示。
图3-2ADC0808 引脚图各引脚功能如下:1~5 和 26~28(IN0~IN7):8 路模拟量输入端。
8、14、15 和 17~21:8 位数字量输出端。
22(ALE):地址锁存允许信号,输入,高电平有效。
6(START): A/D 转换启动脉冲输入端,输入一个正脉冲(至少 100ns 宽)使其启动(脉冲上升沿使 0809 复位,下降沿启动A/D 转换)。
7(EOC): A/D 转换结束信号,输出,当 A/D 转换结束时,此端输出一个高电平(转换期间一直为低电平)。
9(OE):数据输出允许信号,输入,高电平有效。
当 A/D转换结束时,此端输入一个高电平,才能打开输出三态门,输出数字量。
10(CLK):时钟脉冲输入端。
要求时钟频率不高于 640KHZ。
12(VREF())和 16(VREF(-)):参考电压输入端11(Vcc):主电源输入端。
13(GND):地。
23~25(ADDA、ADDB、ADDC):3 位地址输入线,用于选通 8 路模拟输入中的一路3.3. LED 显示器采用传统的七段数码 LED 显示器。
LED 虽然价格便宜,但在现代的许多仪表、各种电子产品中逐渐被 LCD 所取代。
采用 LCD 液晶屏进行显示。
LCD 液晶显示器是一种低压、微功耗的显示器件,只要 2~3 伏就可以工作,工作电流仅为几微安,是任何显示器无法比拟的,同时可以显示大量信息,除数字外,还可以显示文字、曲线,比传统的数码 LED 显示器显示的界面有了质的提高。
在仪表和低功耗应用系统中得到了广泛的应用。
优点为:1 显示质量高,由于液晶显示器的每一个点收到信号后就一直保持那种色彩和亮度恒定发光,因此液晶显示器的画质高而且不会闪烁。
2 数字式接口,液晶显示器都是数字式的,和单片机的接口简单操作也很方便。
3 功率消耗小,相比而言液晶显示器的主要功耗在内部电极和驱动 IC 上,因而耗电量比其他器件要小很多。
虽然 LCD 显示器的价格比数码管要贵,但它的显示效果好,是当今显示器的主流,所以采用 LCD 作为显示器第4章系统的主程序设计4.1系统总流程图主程序是系统的监控程序,在程序运行的过程中必须先经过初始化,流程图如图4-1所示。
系统在初始化完成后就进入温度测量程序,时实的测量温度并通过显示电路在LCD上显示。
程序中以中断的方式来重新设定温度的上下限。
根据硬件设定完成对温度的控制。
系统软件设计的总流程图如图4-1所示。
4-1系统总体设计流程图4.2系统仿真本设计在 Proteus 的 ISIS 7.5sp2 或者更高版本的软件环境下打开电路仿真图,如下面图 6.1。
接下来将设计好的程序在keilC51 μVision3 开发集成环境上编译成机器语言,生成.hex 文件,进入 Proteus 的 ISIS,将keilc下编程生成的.hex文件导入到 AT89C51 中可在 Proteus 中单击全速仿真运行按钮,LED 显示屏上显示出当前温度传感器的温度值。
4-2 系统仿真图设计总结经过两个星期的学习,我们从图书馆和网络上查找资料,熟悉题目,设计几套方案并进行比较分析,编程整理设计。
虽然时间紧迫,但是我们仍然按时的完成了这次的课程设计,因此对我来说学到的不仅是那些知识,更多的是团队的合作。
现在想来,学校安排的课程设计有着他更深层的意义,他不仅仅让我们综合那些理论知识来运用到设计和创新,还让我们知道啦一个团队凝聚在一起时所发挥出的巨大潜能。