單片微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告——溫度測(cè)量(已修改)
2025-08-15 01:03 本頁(yè)面
【正文】 單片微型計(jì)算機(jī)原理 與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告題目： 溫度測(cè)量 班級(jí)：學(xué)號(hào)： 姓名： 指導(dǎo)老師： 實(shí)習(xí)日期： ~ 課程設(shè)計(jì)要求(1)通過(guò)按鍵設(shè)置溫度上、下限(2)讀入A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)：若數(shù)據(jù)下限，則顯示溫度并顯示L、報(bào)警并使步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)；若數(shù)據(jù)上限，則顯示溫度并顯示H、報(bào)警并使步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)；若下限數(shù)據(jù)上限，則顯示C(3)本機(jī)地址為06H，當(dāng)接到上位機(jī)發(fā)的06H時(shí)，則回發(fā)06H當(dāng)接到上位機(jī)發(fā)的AAH時(shí)，則將當(dāng)前溫度發(fā)給上位機(jī)當(dāng)接到上位機(jī)發(fā)的55H時(shí)，則小燈亮，提示修改上、下限方案論證由于本設(shè)計(jì)是于AT89C51 單片機(jī)的溫度測(cè)量系統(tǒng)，可以使用熱敏電阻之類(lèi)的器件利用其感溫效應(yīng)，在將隨被測(cè)溫度變化的電壓或電流采集過(guò)來(lái)，進(jìn)行A/D 轉(zhuǎn)換后，就可以用單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，在顯示電路上將被測(cè)溫度顯示出來(lái)。但是這種設(shè)計(jì)需要用到A/D 轉(zhuǎn)換電路，還要涉及到電阻與溫度的對(duì)應(yīng)值的計(jì)算，比較麻煩。所以采用DS18B20溫度傳感器，這樣可以很容易直接讀取被測(cè)溫度值，進(jìn)行轉(zhuǎn)換，電路簡(jiǎn)單，精度高，軟硬件都容易實(shí)現(xiàn)，而且使用單片機(jī)的接口便于系統(tǒng)的再擴(kuò)展，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。步進(jìn)電機(jī)模塊，由于步進(jìn)電機(jī)的額定工作電流過(guò)大，單片機(jī)無(wú)法獨(dú)立驅(qū)動(dòng)其工作，因而在接口電路與步進(jìn)電機(jī)之間加入U(xiǎn)LN2003A驅(qū)動(dòng)芯片，利用驅(qū)動(dòng)芯片的電流放大作用，使步進(jìn)電機(jī)可靠的運(yùn)轉(zhuǎn)。傳感器溫度單片機(jī)步進(jìn)電機(jī)顯示報(bào)警控制按鍵硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)及原理圖本設(shè)計(jì)中采用美國(guó)Atmel公司的8位單片機(jī)AT89C51作為單片機(jī)控制模塊的核心部件，該型單片機(jī)在本設(shè)計(jì)中的應(yīng)用如下：晶振采用 12MHZ，復(fù)位電路采用上電加按鈕復(fù)位。 復(fù)位電路 顯示電路顯示電路采用 4位共陰極 LED 數(shù)碼管 ， P 0 口 由上拉電阻提高驅(qū)動(dòng)能力，作為段碼輸出并作為數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)。 P2 口的低四位作為數(shù)碼管的位選端。采用動(dòng)態(tài)掃描的方式顯示。DS18B2 0 溫度傳感器是美國(guó) DALLA S 半導(dǎo)體公司最新推出的一種改進(jìn)型智能溫度傳感器 ， 與傳統(tǒng)的熱敏電阻等測(cè)溫元件相比，它能直接讀出被測(cè)溫度，并且可根據(jù)實(shí)際要求通過(guò)簡(jiǎn)單的編程實(shí)現(xiàn)912位的數(shù)字值讀數(shù)方式。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)三個(gè)按鍵，采用查詢(xún)方式，一個(gè)用于選擇切換設(shè)置溫度上下限和當(dāng)前溫度，另外兩個(gè)分別用于設(shè)置報(bào)警溫度的加和減。均采用軟件消抖。本設(shè)計(jì)選用驅(qū)動(dòng)芯片ULN2003驅(qū)動(dòng)四相步進(jìn)電機(jī)。ULN2003是高耐壓、大電流達(dá)林頓陳列，由七個(gè)硅NPN達(dá)林頓管組成。ULN2003 ,在5V的工作電壓下它能與TTL和 CMOS 電路直接相連，可以直接處理原先需要標(biāo)準(zhǔn)邏輯緩沖器來(lái)處理的數(shù)據(jù)。ULN2003 工作電壓高，工作電流大，灌電流可達(dá) 500mA，并且能夠在關(guān)態(tài)時(shí)承受 50V 的電壓，輸出還可以在高負(fù)載電流并行運(yùn)行。 ULN2003方框圖 ULN2003極限值參數(shù)ULN2003與單片機(jī)連接驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)原理圖如下：利用單片機(jī)串行口實(shí)現(xiàn)兩個(gè)單片機(jī)（主機(jī)、從機(jī)）之間的通信，其中一個(gè)單片機(jī)作為主機(jī)（發(fā)送方），另一個(gè)為從機(jī)（接收方），主機(jī)讀入按鍵值并將相應(yīng)命令發(fā)送給從機(jī)，從機(jī)收到命令后執(zhí)行相應(yīng)的功能。雙機(jī)通信示意圖如下：AT89C51AT89C51TXDRXDGNDRXDTXDGND軟件清單系統(tǒng)程序主要包括主程序和通信程序。其中主程序包括延時(shí)函數(shù)、掃描顯示函數(shù)、DS18B20 復(fù)位函數(shù)、DS18B20 寫(xiě)命令函數(shù)、DS18B20 讀1 字節(jié)函數(shù)、讀出溫度函數(shù)、溫度數(shù)據(jù)處理函數(shù)、報(bào)警函數(shù)、步進(jìn)電機(jī)函數(shù)、設(shè)置溫度顯示轉(zhuǎn)換函數(shù)、按鍵查詢(xún)程序、主函數(shù)。通信上位機(jī)程序包括延時(shí)函數(shù)、掃描顯示函數(shù)、初始化函數(shù)、按鍵查詢(xún)程序、主函數(shù)。下位機(jī)函數(shù)包括初始化、接收程序、主函數(shù)。上位機(jī)軟件清單：include include //_nop_()。延時(shí)函數(shù)用define dm P0 //段碼輸出口define uchar unsigned chardefine uint unsigned intuint h。sbit w0=P2^0。 //數(shù)碼管4sbit w1=P2^1。 //數(shù)碼管3sbit w2=P2^2。 //數(shù)碼管2sbit w3=P2^3。 //數(shù)碼管1sbit aa=P1^0。 sb
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