单片机原理与应用课程设计.pdf
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2013 级单片机原理及应用课程设计数字温度计的设计与制作
:宋昊明
专业:电子信息科学与技术
学号:201340620124
指导教师:周小波
二零一五年十二月
数字温度计
1. 设计任务与要求
1.1 设计要求
1、设计一个能显示当前环境温度的数字温度计;
2、拟定设计步骤和测试方案;
3、根据设计要求和技术指标设计好电路,选好元件及参数;
4、绘出原理图,画出 PCB 图,并制出实物;
5、撰写设计报告;
6、预留相关技术指标的测试端口。
2. 总体方案设计概述
2.1 系统总体方案设计
本设计以检测温度并显示温度为目的,按照系统设计功能的要求,确定系统由三个模块组成:主控器、测温电路、显示电路。
系统以 STC12C5404AD 为主芯片,对热敏电阻传入的温度值进行处理,由单片机程序控制,将处理后的温度用四位一体的数码管显示出来。
2.2 各功能模块
2.2.1 温度检测
由热敏电阻感知环境温度,改变自身阻值,通过分压法来测出电压值,从而测出温度大小。
2.2.2 温度显示
将数据用四位一体数码管显示,处理过程主要由单片机程序控制
3. 硬件系统设计
3.1 总体电路设计
总电路原理图和 PCB 图如下
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数字温度计的设计与制作
3.2 主控制器 STC12C5404AD
STC12C5410 系列单片机是单时钟/机器周期的兼容 8051 核单片机,是高速/低功耗的新一代 8051 单片机,全新的流水线/精简指令集结构,部集成 MAX810 专用复位电路。
3.3 测温电路工作原理
3.3.1 测温电路的选择
①恒流源法
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数字温度计的设计与制作②电桥法:精度高但电路较为复杂
③分压法:电路简单但精度差
综合考虑,本设计选择分压法
下图为本实验测温电路原理图
分压电路 ADC7
热敏电阻 R14,R16 不能太大,否则会分流
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3.4 显示电路工作原理
数码管驱动电路如图所示
4 个三极管所在电路为数码管位选端驱动电路,端口分别为 W1,W2,W3,W4。
其余 A-H 为数码管段选段
3.5 下载电路
电脑 USB 接口供电,约 5V。TXD、RXD 接口用于下载程序。
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4. 程序设计
#include "reg51.h"
#include "intrins.h"
#include "math.h"
typedef unsigned char BYTE;
typedef unsigned int WORD;
/*Declare SFR associated with the ADC */
sfr AUXR = 0x8e;
sfr ADC_CONTR = 0xC5; //ADC control register
sfr ADC_DATA = 0xC6; //ADC high 8-bit result register
sfr ADC_LOW2 = 0xBE; //ADC low 2-bit result register
sfr P1M0 = 0x91; //P1 mode control register0
sfr P1M1 = 0x92; //P1 mode control register1
#define ADC_POWER 0x80 //ADC power control bit
#define ADC_FLAG 0x10 //ADC complete flag
#define ADC_START 0x08 //ADC start control bit
#define ADC_SPEEDLL 0x00 //1080 clocks #define
ADC_SPEEDL 0x20 //810 clocks
#define ADC_SPEEDH 0x40 //540 clocks
#define ADC_SPEEDHH 0x60 //270 clocks
void Delay(WORD n); void InitADC();
void delay_s(unsigned int N); void display(unsigned char num,unsigned x); void display_num(unsigned int num);
void get_data();
unsigned char
tab[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};//0x84,0xf5,0x89,0xc 1,0xf0,0xc2,0x82,0xe5,0x80,0xe0
0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90
float wendu;
unsigned int temp = 0;
float R=0;
unsigned char flag=0;
BYTE ch = 7; //ADC channel NO.
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sbit point = P3^7; //小数点 sbit W1 = P3^2; //数码管位选 sbit W2 = P3^3;
sbit W3 = P3^4;
sbit W4 = P3^5;