《單片機(jī)溫度采集顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)樣本》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《單片機(jī)溫度采集顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)樣本（8頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除。 課 程 設(shè) 計(jì) 課程名稱 : 微機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì) 題目名稱 : 溫度采集顯示系統(tǒng) 學(xué)生學(xué)院 專業(yè)班級(jí) 學(xué) 號(hào) 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 一、 設(shè)計(jì)題目

2、 溫度采集系統(tǒng) 資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除。 二、設(shè)計(jì)任務(wù)和要求 功能要求 : （ 1） 溫度測(cè)量范圍 0 - 99 ℃。 （ 2） 溫度分辨率 1℃。 （ 3） 選擇合適的溫度傳感器。 （ 4） 使用鍵盤輸入溫度的最高點(diǎn)和最低點(diǎn) , 溫度超出范圍時(shí)候報(bào)警。 ( 報(bào)警溫度不需要保存 ) 要求完成的內(nèi)容 : ( 1) 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) , 并用電子 CAD軟件繪制出原理圖 , ( 2) 給出流程圖 , 編寫并調(diào)試程序。 ( 3) 撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告。 三、 原理電路

3、圖和設(shè)計(jì)程序 1、 方案比較 ( 1) 、 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 總體框架圖如圖 1 示, 軟件流程圖如圖示 資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除。 ① 該溫度控制系統(tǒng)

4、的設(shè)計(jì)包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩大部分 , 結(jié)合實(shí)際情況 , 該系統(tǒng)應(yīng)具 備如下功能 : A、 實(shí)時(shí)采集溫度 ; B、 顯示溫度 ; C、 串行傳送數(shù)據(jù) ; D、 控制外設(shè) ; 資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除。 E、 溫度超限報(bào)警 ; ② 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)部分主要由以下幾部分組成 : A、 單片機(jī)最小系統(tǒng) ; B、 溫度采集模塊 ; C、 溫度顯示模塊 ; D、 串行通信模塊 ; E、 報(bào)警電路 ;

5、 圖 2 軟件流程圖 ( 2) 、 方案比較 方案一 采用 8031 作為控制核心  , 以使用最為普遍的器件  ADC0809作模數(shù)轉(zhuǎn)換  , 控制上使用 對(duì)電阻絲加電使其升溫和開動(dòng)風(fēng)扇使其降溫。 此方案簡(jiǎn)易可行 , 器件的價(jià)格便宜 , 但 8031 內(nèi)部沒有程序存儲(chǔ)器 , 需要擴(kuò)展 , 增加了電路的復(fù)雜性 , 且 ADC080

6、9是 8 位的模數(shù)轉(zhuǎn)換 , 不能滿足本題目的精度要求。 方案二管腳完全兼容  ,  采用比較流行的 AT89S51作為電路的控制核心 而且其片內(nèi)的程序存儲(chǔ)器采用 FLASH工藝 ,  , AT89S52不但與 8051, 8052 指令 , 用戶能夠用電的方式瞬間擦除、 改 寫。 AT89S52 單片機(jī)還支持在線編程  ,  用戶經(jīng)過簡(jiǎn)單的電路連接就能夠?qū)㈦娔X里的程序下載到單 片機(jī)中 ,  減少調(diào)試程序時(shí)不斷拆卸和插入給芯片帶來的損壞。另外  AT8

7、9S52 單片機(jī)有  8 KB  的程 1 2 3 資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除。 序存儲(chǔ)器和 256 B 的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 , 不需外部擴(kuò)展存儲(chǔ)芯片 , 能夠降低硬件電路的復(fù)雜度。此方案 電路簡(jiǎn)單而且能夠滿足題目中的各項(xiàng)要求的精度。 綜上分析 , 我們采用方案二。 仿真總體電路圖如圖 3 示 RP1 1 J2 2 CON3

8、 R3 3 P34.0 1 2 3 +5V P35.1 RP2 P36.2 1 16 7 2 15 8 +5V 3 14 9 4 13 10 S1 U1 5 12 11 1 P1.0 VCC 40 6 11 12

9、 S2 2 39 7 10 13 P1.1 P0.0/AD0 3 38 8 9 14 P1.2 P0.1/AD1 S3 4 37 +5V 15 P1.3 P0.2/AD2 5 36 1k 16GND P1.4 P0.3/AD3 S4 6 35 P1.5(MOSI) P0.4/AD4 7 34 16PIN P1.6(MOSO) P0.5/AD5 8 33 +5V

10、 P1.7(SCK) P0.6/AD6 R2 9 32 RST P0.7/AD7 P3.010 31 4.7k U2 P3.0(RXD) EA/VPP P3.111 30 +5V J1 P3.1(TXD) ALE/PROG P3.212 29 P3.2(INT0) PESN 1 13 28 P3.3(INT1) P2.7/A15 2 14

11、27 P3.4(T0) P2.6/A14 3 15 26 GND BUZZER P3.5(T1) P2.5/A13 16 25 CON3 P3.6(WR) P2.4/A12 17 24 P3.7(RD) P2.3/A11 18 23 Q1 XTAL1 P2.2/A10 R1 Y1 19 22 NPN XTAL0 P2.1/A9

12、 GND20 21 200 GND P2.0/A8 CRYSTAL AT89S52 C2 30p 圖 3 ( 3) 、 單元電路設(shè)計(jì) ①、 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) 單片機(jī)是整個(gè)系統(tǒng)的核心處理器 , 其負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)溫度傳感器 DS18B20工作、 溫度顯示、 控制 資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)

13、，請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除。 外圍設(shè)備的工作以及與上位機(jī)進(jìn)行通信等工作。單片機(jī)最小系統(tǒng)主要由兩塊組成 , 其一為晶振起 振電路 , 其二為復(fù)位電路 , 在此 , 采用按鍵手動(dòng)復(fù)位 , 相對(duì)來講 , 這種復(fù)位方式更加方便 , 更加 人性化 , 不必要切斷電源即可對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)位。 AT89S51簡(jiǎn)介 : AT89S52 是 89  系列單片機(jī)的一種  ,  它不但與 8051, 8052 指令 ,  管腳完全兼容  ,  而且其片內(nèi) 的程序存儲(chǔ)器采用 FLASH

14、工藝 , 用戶能夠用電的方式瞬間擦除、 改寫。 AT89S52 單片機(jī)還支持在線編程 , 用戶經(jīng)過簡(jiǎn)單的電路連接就能夠?qū)㈦娔X里的程序下載到單片機(jī)中 , 減少調(diào)試程序時(shí)不斷拆卸和插入給芯片帶來的損壞。另外 AT89S52 單片機(jī)有 8 KB 的程序存儲(chǔ)器和 256 B 的數(shù)據(jù)存 儲(chǔ)器 ,  不需外部擴(kuò)展存儲(chǔ)芯片  ,  能夠降低硬件電路的復(fù)雜度。 ②、 溫度采集模塊設(shè)計(jì) 溫度傳感器是該系統(tǒng)的關(guān)鍵器件 , 本系統(tǒng)選用的是美國(guó) Dallas 半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的數(shù)字化溫度傳感器 DS18B20。本系統(tǒng)中 DS18B20的 DQ 口與

15、單片機(jī)的 P1.0 口連接 , GND 接地 , VDD 接電源 , 信號(hào)和 5V 電源之間的接上一個(gè)上拉電阻 R。 DS18B20簡(jiǎn)介 : DS18B20有三個(gè)主要數(shù)字部件組成 : 64 位激光 ROM、 溫度傳感器、 非易失性的溫度報(bào)警觸 發(fā)器 TH 和 TL 。DS18B20 支持”一線總線” 接口 , 測(cè)量溫度范圍為 -55 C~+125C, 被測(cè)溫度用符號(hào)擴(kuò)展的 16 位數(shù)字量方式串行輸出 , 在-10~+85C 范圍內(nèi) , 精度為 0.5 C。DS18B20采集到的現(xiàn)場(chǎng)溫度直接以先進(jìn)的單總線數(shù)據(jù)通信方式傳輸 , 大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性 , 適合于惡劣環(huán)境的

16、現(xiàn)場(chǎng)溫度測(cè)量 , 如: 環(huán)境控制、 設(shè)備或過程控制、 測(cè)溫類消費(fèi)電子產(chǎn)品等。 DS18B20可程序設(shè)定 9~12 位的分辨率 , 精度可達(dá) 0.5 C。DS18B20具有內(nèi)置的 EEPROM,用戶設(shè)定的分辨率和報(bào)警溫度都可存儲(chǔ)在其中 , 且掉電后依然存在。 CPU 只需一根端口線就能與 DS18B20 進(jìn)行通信 , 占用微處理器的端口較少 , 可節(jié)省大量的 引線和邏輯電路。與前一代產(chǎn)品 ( DS1820 溫度傳感器 ) 不同 , DS18B20 支 持 3.0V ~5.5V 的電壓范圍 , 使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更靈活、 方便 , 而且 DS18B20價(jià)格更便宜 , 體積更小

17、。 如圖 J1 所示 , DS18B20有三個(gè)管腳 : 3 腳 GND 為電源地 , 2 腳 DQ 為數(shù)字信號(hào)輸入 / 輸出端 , 1 腳 VDD為外接供電電源接入端 ( 用寄生電源方式時(shí)接地 ) 。在外部電 資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除。 源供電方式下 , DS18B20 工作電源由 VDD引腳接入 , 此時(shí) I/O 線不需要強(qiáng)上拉 , 不存在電源電流不足的問題 , 能夠保證轉(zhuǎn)換精度 , 同時(shí)理論上總線能夠掛接任意多個(gè) DS18B20 傳感器 , 組成多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)。 在外部供電的方式下 , DS18B20 的 GND引腳不能懸空 , 否則不能轉(zhuǎn)換溫度 , 讀取的溫度總是 85℃。 ③ 溫度顯示模塊設(shè)計(jì) 根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況 , 該溫度顯示模塊采用七段數(shù)碼管顯示電路 , 數(shù)碼管選用共陽極數(shù)碼管 , 如圖 U3示 , 以動(dòng)態(tài)方式顯示 , 顯示數(shù)據(jù)由 P1 口送出 , 位控信號(hào)由 P2 口送出 , 經(jīng) 74LS244進(jìn)行信號(hào)放大 , 以產(chǎn)生足夠大的電流驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示。流程圖如圖示 :