基于嵌入式温传感器研发设计.docVIP

目录 第一章 系统概要 1 1.1 系统背景 1 1.2 系统功能框图 1 第二章 系统硬件设计 2 2.1 系统原理图 2 2.2 单片机（MCU）模块 2 2.2.1 MC908GP32单片机性能概述 2 2.2.2 内部结构简图与引脚功能 3 2.2.3 GP32最小系统 5 2.3 传感器模块 6 2.4 信号放大模块 7 2.5 A/D转换模块 7 2.5.1 进行A/D转换的基本问题 7 2.5.2 A/D转换模块的基本编程方法 8 2.5.3 A/D芯片TCL2543概述 8 2.6 串行通信模块 11 2.6.1 串行通信常用概念 11 2.6.2 RS-232C总线标准 12 第三章 系统软件设计 13 3.1 MCU方（C）程序 13 3.1.1 A/D转换子程序 14 3.1.2 串行通信子程序 17 3.2 PC方（VB）程序 19 3.3 PC方界面 23 第四章 系统测试 24 第五章 总结展望 24 5.1 总结 24 5.2 展望 25 参考文献 25 第一章 系统概要 1.1 系统背景 温度是日常生活、工业、医学、环境保护、化工等领域遇到的一个物理量。温度测量的基本方法是使用温度计直接读取。最常见的测量温度的工具是各种各样的温度计，它们常常以刻读的形式表示温度的高低，人们必须通过读取刻度的多少来测量温度。由于单片机在检测和控制系统中得到广泛的应用，利用单片机和温度传感器构成的电子式智能温度计就可以直接测量温度，得到温度的数字值并显示出来，既简单方便，又直观准确。 本次课程设计的目的是以MC908GP32单片机为核心设计出一个路温度测量系统。设计将温度传感器采样得到的模拟信号转换成数字信号，通过串口在PC的界面显示出来。本次课程设计用温度传感器将被测温度转换为电量，经过放大滤波电路处理后，由模数转换器将模拟量转换为数字量，再与单片机相连，通过可编程键盘显示接口芯片实现温度限值的设定。被测量经过温度传感器转换为电量，再放大后送给A/D转换器。电量经过A/D转换为二进制数值，单片机根据设计目的完成相应的软件处理。处理完毕后，送键盘显示处理芯片，然后再由数码管显示。 A/D转换模块即模/数转换模块，功能是将电压信号转换为对应的数字信号。实际应用中，这个电压信号可能由温度，湿度，压力等实际物理量经过传感器和相应的交换电路转换而来。经过A/D转换后，MCU就可以处理这些物理量。 这是一种低成本的利用单片机I/O口实现的温度检测电路,?该电路非常简单,?易于实现,?并且适用于几乎所有类型的单片机。 1.2 系统功能框图 数据采集与传输系统一般由信号调理电路，多路开关，采样保持电路，A/D，单片机，电平转换接口，接收端（单片机、PC或其它设备）组成。 第二章 系统硬件设计 2.1 系统原理图 整个系统软件设计分为两个部分，作为主控的PC端的软件设计及作为数据采集器的单片机终端节点的软件设计。系统采用模块化编程，将各部分功能分别实现，主要的功能子程序有：数据采集、标度变换、数制转换、数值显示、发送、接收和部分中断子程序。 图2.1 系统原理图 2.2 单片机（MCU）模块 2.2.1 MC908GP32单片机性能概述 MC908GP系列单片机是HC80系列单片机大家族中具有通用性的一族，MC908GP32是MC908GP系列中的一个型号，MC908GP32单片机具有3种封装形式，分别为40脚、42脚、44脚。MC908GP32单片机的主要特点如下： （1）512B片内RAM；32KB片内Flash程序存储器，具有在线编程能力和必威体育官网网址功能。 （2）时钟发生器模块，具有PLL电路，可产生各种工作频率；内部总线频率最高可达8MHz。 （3）增强的HC50 CPU结构，16种寻址方式（比HC50多8种），16位变址寄存器和堆栈指针，存储器至存储器数据传送，快速8*8指令，扩展的循环控制功能，BCD功能。 （4）33根通用I/O脚，包括26根多功能I/O脚和5或7根专用I/O脚；PTA、PTC和PTD的输入口有可选择的上拉电阻；PTC0~PTC4有25mA吸流和放流能力，其他口有15mA吸流和放流能力（总体驱动电流应小于150mA）；所有口有最高5mA输入电流保护功能。 增强型串行通信口SCI；串行外围接口SPI；两个16位双通道定时器接口模 块（TIM1和TIM2），每个通道可选择为输入捕捉、输出比较和PWM,其时钟可分别选为内部时钟的1、2、4、8、16、32和64的分频值；带时钟预分频的定时基模块有8种周期性实时中断(1、4、16、256、512、1024、2048和4096Hz)，可在STOP方式时使用外部32KHz晶振周期性唤醒