课程设计-基于单片机的温度测量设计.docVIP

目录内容摘要 1 关键词 1 1 绪论 2 2 设计任务 2 2.1 设计任务与要求 2 2.2 方案的选择与论证 3 3 系统硬件设计 4 3.1 主控器模块 5 3.2 数码管显示模块 7 3.3 采样和A/D转换模块 8 3.4 报警模块 9 4 软件设计与仿真 9 4.1 主程序设计 9 4.2 仿真软件简介 10 4.3 仿真结果 11 4.4 系统调试 13 4.5 误差分析 14 5 实物展示 15 5.1低于温度下限 15 5.2 高于温度上限 16 6 总结 18 附录：程序清单 20 参考文献 25 基于单片机的温度测量设计 内容摘要：关键词： AT8951 ADC0808 温度检测 报警 1绪论 系统设计 .1 设计任务与要求proteus软件进行仿真实验。实验通过后，编写程序在单片机实验板上调试。 最后编写课程设计说明书，附上电路原理图和程序源代码 2.2方案的选择与论证 .2.1 总体设计方案 方案一：基于STC89C51单片机通过读取温度传感器DS18B20测量温度后存储的数据，之后送去数码管显示。当高于或低于一定温度将分别利用红黄灯报警。此方案由于DS18b20测量温度范围为－55～+125，在工业生产中此范围较小。而且由于编程时采用I2C通信，因此读取数据是时序要求较高，程序编写复杂。本方案电路复杂，灵活性不高，效率低，不利于系统的扩展，对信号处理比较困难。 方案二：采用51系列单片机作为整机的控制单元，通过 本设计采用第二种方案。为了能够使系统具备检测的大小，利用51系列单片机为主控制器， 3 系统硬件设计 本系统由主控模块、采样和A/D转换模块、报警模块、数码管显示模块4个模块组成，系统硬件组成框图如图1所示。系统总体电路原理图如图2所示。 图1系统硬件组成框 图2 系统电路图 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，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口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。 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。 图3 AT89C51单片机引脚图 P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口。 RST：复位输入。 ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。 /PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。 　　　 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。 AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器，是低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。如图4单片机电路连接图。 图 4 单片机电路连接图 3.2 数码管显示模块 图5为液晶显示电路模块，图中为一个两位八段数码管，其接法为共阴极接法。 图5数码管显示电路 3.3 采样和A/D转换模块 图6 A/D转换电路图 图7 DAC0808引脚图 A/D转换电路图、ADC0808引脚图分别如图6、7所示。 DAC0808各引脚功能 ADC0808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芯片有28条引脚，采用双列直插式封装，如右图所示。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）。 　　　　 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