【正文】 ND，電源正 Vcc，信號輸出端。 電路需要兩路運算放大電路，所以選擇 雙路運算放大器，一路作跟隨器另一路作同向放大器， LM358 內(nèi)部包括有兩個獨立的、高增益、內(nèi)部頻率補償?shù)碾p運算放大器，適合于電源電壓范圍很寬的單電源使用，也適用于雙電源工作模式，它的使用范圍包括傳感放大器、直流增益模塊和其他所有可用單電源供電的使用運算放大器的場合。[2]、 [4]、 [8] U0R 1 3 1 0 K T e x tL M 3 5 8R 1 2 1 0 K23841RF 1 0 0 KT e x tL M 3 5 823841R 2 71 0 K+ 5 V+ 5 V+ 5 VR 3 51 0 K123LM35+ 5 VP 1 . 0 圖 顯示電路設(shè)計： 如圖 ，本顯示方案采用單片機 I/O口外擴 74HC573驅(qū)動器驅(qū)動 4位 LED數(shù)碼管實現(xiàn)動態(tài)顯示， 所謂動態(tài)顯示就是在任何時刻只有一位 LED數(shù)碼管處于顯示狀態(tài)，即單片機采用掃描的方式控制各個數(shù)碼管的輪流顯示。動態(tài)顯示具有編程簡單，占用I/O口線少的優(yōu)點。 [7] 7 abfcgdeD P Y1234567abcdefg8 dpdp9abfcgdeD P Y1234567abcdefg8 dpdp9abfcgdeD P Y1234567abcdefg8 dpdp9abfcgdeD P Y1234567abcdefg8 dpdp990 12 90 12 90 12 90 124. 7 K *468 0Ω*874HC573844+ 5 VA1B2C3G16V c c16G 2A4G 2B5Y69Y510Y411Y312Y213Y114Y015Y77G N D874 L S 1 38Q019Q118Q217Q316Q415Q514Q613Q712OE1LE11D02D13D24D35D46D57D68D79GND10Vcc2074HC573+ 5 VP 2. 2P 2. 1P 2. 0P0 口 圖 顯示電路 鍵盤電路設(shè)計： 其原理圖如下： 本設(shè)計中由于所用鍵盤不多，所以采用獨立連接式的 編程掃描方式 鍵盤就能夠滿足設(shè)計要求。鍵盤接口與鍵盤程序的根本任務(wù)就是要檢測有沒有鍵按下？按下的是那個位置的鍵？鍵值是多少？在本次設(shè)計中采用了軟件掃描的方法。通過對鍵盤接口 P3的查詢判斷是否有鍵 按下。 [3] S2S3S4S510 K * 4+ 5 VP 3. 0P 3. 1P 3. 2P 3. 3 圖 鍵盤電路 晶 振電路設(shè)計 : 晶振 電路是單片機的心臟，它控制著單片機的工作節(jié)奏。單片機允許的時鐘頻率是因型號而異的，其典型值為 12MHZ。 STC12C5A32AD 內(nèi)部有一個反相振蕩放大器，XTAL1 和 XTAL2 分別是該反向振蕩放大器的輸入端和輸出端。該反向放大器可配置為片內(nèi)振蕩器，石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。本設(shè)計采用的晶振頻率為 12MHZ。其 晶振 電路如圖 所示。 此外 還 可使用外部時鐘。在使用外部時鐘時，外部時鐘必須從 XTAL1 輸入，而 XTAL2 懸空 。 [3] 8 C230 pFC330 pF12 M H ZX T A L 2X T A L 1 圖 晶振 電路 復(fù)位電路的設(shè)計 : 復(fù)位使單片機處于起始狀態(tài)，并從該起始狀態(tài)開始運行。 STC12C5A32AD 的 RST引腳為復(fù)位端，該引腳連續(xù)保持 2 個機器周期（ 24 個時鐘振動周期）以上高電平，則可使單片機復(fù)位。復(fù)位后，只影響 SFR 中的內(nèi)容，內(nèi)部 RAM 中的數(shù)據(jù)不受影響。外部復(fù)位有上電復(fù)位和按鍵電平復(fù)位。由于單片機運行過程中，其本身的干 擾或外界干擾會導(dǎo)致出錯，此時我們可按復(fù)位鍵重新開始運行。為了便于本設(shè)計運行調(diào)試，復(fù)位電路采用按鍵復(fù)位方式。如圖 [1] 1 0 uFC1S1R32K+ 5 VR S T 圖 復(fù)位電路 報警電路設(shè)計： 9 為了實現(xiàn)多點溫度檢測報警系統(tǒng)，本課題采用 STC12C5A32AD 單片機作為主控制器，采用掃描的方式對多點溫度傳感器獲取對應(yīng)該位置的溫度值，經(jīng)處理后，如溫度不在設(shè)定的范圍內(nèi)，給出報警信號。系統(tǒng)總體硬件電路圖如下所示 :[5]、 [6] R75. 1 KS P E A K E RD1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D890 12 * 95. 1 K *8R668 0Ω+ 5 V+ 5 VA1B2C3G16V c c16G 2A4G 2B5Y69Y510Y411Y312Y213Y114Y015Y77G N D874 L S 1 38P 2. 7P 2. 6P 2. 5P 2. 3P 2. 4 圖 報警電路 5V 穩(wěn)壓電路 為了給 STC12C5A32AD 單片機提供精確的 5V 基準(zhǔn)電壓，本設(shè)計采用了 LM117三端可調(diào)正穩(wěn)壓集成電路。它的輸出電壓范圍是 至 37V,負(fù)載電流最大為 。僅需外接兩個電阻就可以設(shè)置輸出電壓。此外它的線性調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率都比較好。 [5]、 [6] 2 2 u FC4D 1 0C51 0 u FR12 4 0 ΩR21KC64 7 u FD9I N 4 0 0 7+ 5 V /1 .5 AI N 4 0 0 7+ 8 VL M 1 1 7單片機V cc 圖 5V 穩(wěn)壓電路 總電路 見附錄 10 三 、 系統(tǒng) 軟件設(shè)計 系統(tǒng)主程序流程圖 主程序主要實現(xiàn)系統(tǒng)的初始化，溫度數(shù)據(jù)采集與處理，鍵值處理，顯示數(shù)據(jù)，報警。 系 統(tǒng)的初始化包括寄存器的初始化（控制寄存器、堆棧、中斷寄存器等）， LED顯示的初始化，輸出端口的初始化，采集、累計數(shù)據(jù)的初始化。 開 始系 統(tǒng) 初 始 化測 溫 子 程 序是 否 有 鍵 按 下數(shù) 據(jù) 處 理 鍵 值 處 理顯 示 子 程 序是 否 超 出 預(yù) 設(shè) 范 圍 報 警 子 程 序YNYN 圖 主程序流程圖 測溫子程序的設(shè)計 數(shù)據(jù)采樣程序功能：溫度檢測通道，控制存放數(shù)據(jù)的地址和采樣次數(shù)。數(shù)據(jù)檢測的方式是先對 8 個通道各采樣一次，共采集三次。采樣程序采用中斷方式。 11 在設(shè)置通道初值、通道數(shù)、采樣次數(shù)和存放數(shù)據(jù)的開始地址后，啟動 A/D 轉(zhuǎn)換，隨后檢測標(biāo)志位狀態(tài)。標(biāo)志位被清 零，標(biāo)志著本通道的 A/D 轉(zhuǎn)換已經(jīng)結(jié)束，在修改通道號和數(shù)據(jù)存放地址后，對下一通道繼續(xù)檢測。當(dāng) 8 個通道的檢測工作完成后，判斷三次采樣是否全部完成，若沒完成，則對 8 個通道繼續(xù)采樣，直至完成三次采樣工作。數(shù)據(jù)采樣程序流程框圖如 所示。 開 始置 標(biāo) 位設(shè) 置 通 道 初 始 值 采 樣 次 數(shù) 數(shù) 據(jù) 存 放 地 址執(zhí) 行 A D 轉(zhuǎn) 換等 待 中置 標(biāo) 志 位返 回修 改 通 道 號 數(shù)據(jù) 存 放 地 址求 平 均 值標(biāo) 志 位 是 否 改 變8 路 通 道 是 否 采 樣3 次 采 樣 是 否 完 成NYNNYY置 通 道 初 始 數(shù)據(jù) 存 放 首 地 址 圖 測溫子程序 12 報警子程序設(shè)計 （ 1）采樣被測參數(shù) （ 2）比較采樣值和給定的上下限。 （ 3）根據(jù)比較結(jié)果執(zhí)行相應(yīng)的處理程序。如果發(fā)現(xiàn)采樣值超過報警值，發(fā)出執(zhí)行報警程序。報警程序流 程框圖 所示。 開 始取 報 警 上 限 值采 樣 值 是 否 超 出 上 限取 報 警 下 限 值采 樣 值 是 否 超 出 下 限設(shè) 置 采 樣 正 常標(biāo) 值返 回對 應(yīng) 通 道 指 示燈 閃 1 0 后 一 直亮報 警 喇 叭 發(fā) 聲YNYN 報警子程序流程圖 顯示子程序設(shè)計 四位 LED 數(shù)碼管進行輪流顯示，其中最高位顯示通道提示符 A— H，低三位顯示實際溫度。 13 開 始查 表 獲 取 最 高位數(shù) 碼 管 最 高 位顯 示 管 標(biāo) 號查 表 獲 取 百 位段數(shù) 碼 管 2顯 示 百位查 表 獲 取 十 位段數(shù) 碼 管 3顯 示 十位返 回查 表 獲 取 個 位位 段數(shù) 碼 管 4顯 示 個位 圖 顯示子程序流程圖 四 、 結(jié)論 課題總結(jié) 本課題以內(nèi)置 A/D 轉(zhuǎn)換器的單片機 STC12C5A32AD 為核心，對多路的溫度進行實時巡檢。采用多個模擬溫度傳感器 LM35 測量多路溫度，通過 LM358 構(gòu)成的同相放大器對模擬溫度信號進行放大，然后送至單片機處理。處理后由四位 LED 數(shù)碼管對八路溫度予以動態(tài)顯示。通過獨立式鍵盤可對測量進行操控 可隨時查看指定通道的溫度值 。同時該系統(tǒng)還具有報警功能，實現(xiàn)當(dāng)測量溫度超出 55℃ —— 125℃時發(fā)出報警，測量精度為 177。 ℃ 。 14 2