【正文】 河北建筑工程學(xué)院 單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 題目名稱： 基于單片機(jī)的多路數(shù)字溫度測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系： 電氣工程系 專 業(yè)： 建筑電氣與智能化 班 級(jí)： 電智 111 班 學(xué) 號(hào)： 2020418103 學(xué)生姓名： 王艷艷 指導(dǎo)教師： 龔 志廣 職 稱： 講師 成 績(jī) ： 2020 年 01 月 10 日 目錄 摘 要 ..................................................... I 一 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) ............................................ 1 二 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) .......................................... 2 控制器 .......................................................... 2 傳感檢測(cè)電路設(shè)計(jì) ................................................ 2 LED 顯示電路設(shè)計(jì) ................................................ 7 鍵盤電路設(shè)計(jì) ................................................... 10 晶振電路設(shè)計(jì) ................................................... 10 復(fù)位電路設(shè)計(jì) ................................................... 11 報(bào)警電 路 ....................................................... 12 三 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ........................................... 13 主程序流程圖 ................................................... 13 子程序流程圖 ................................................... 14 四 結(jié)論 ................................................... 18 附錄 ...................................................... 20 附錄 A ............................................................. 20 附錄 B ............................................................. 29 I 摘 要 隨著科技的不斷進(jìn)步，在工業(yè)生產(chǎn)中溫度是常用的被控參數(shù)，而采用單片機(jī)來(lái)對(duì)這些被控參數(shù)進(jìn)行控制已成為當(dāng)今的主流。本文介紹了多路 數(shù)字溫度測(cè)量 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)采用單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的測(cè)量顯示。利用單片機(jī)、溫度傳感器、 A/D轉(zhuǎn)換器組成多路溫度測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量環(huán)境溫度，并將溫度傳感器顯示在數(shù)碼管上。 它的主要組成部分有： AT89C51單片機(jī)、溫度傳感器、鍵盤與顯示電路、溫度控制電路。它可以實(shí)時(shí)的顯示和設(shè)定溫度，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的自動(dòng)顯示與控制。 設(shè)計(jì)要求： ，可以擴(kuò)充；對(duì)八路模擬信號(hào)輸入進(jìn)行循環(huán)采集，每路連續(xù)采集 3次，取平均值； 55— +125，精度為 +— ； 4位 LED數(shù)碼管經(jīng)行輪流顯示； 4..鍵盤控制，可 以隨時(shí)查看指定通道的溫度值； ，若采集的平均值超過設(shè)定范圍，則對(duì)應(yīng)通道的指示燈閃爍 10次后一直亮，指示燈閃爍時(shí)喇叭發(fā)聲，以示警告； 、 TLC154 AD7705等，溫度傳感器可以選用 LM3AD590、 DS18B20等 采用的技術(shù)方案：模擬溫度傳感器 +A/D轉(zhuǎn)換器 +單片機(jī) (溫度傳感器選用 LM35),顯示部分采用專用 LED顯示驅(qū)動(dòng)芯片 HD7279實(shí)現(xiàn)的驅(qū)動(dòng)。 關(guān)鍵詞 ： AT89S51單片機(jī)、 A/D轉(zhuǎn)換器、專用 LED顯示驅(qū)動(dòng)芯片，獨(dú)立鍵盤、 報(bào)警裝置。 1 一 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 圖 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案 通過集成溫度傳感器 LM35將溫度轉(zhuǎn)換成與電量有關(guān)的模擬電壓量，經(jīng)放大電路后獲得模擬信號(hào)。獲得的模擬信號(hào)由 A/D轉(zhuǎn)換得到相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，要求能同時(shí)輸入 8路模擬信號(hào)，故在本設(shè)計(jì)中采用了 8路的模數(shù)轉(zhuǎn)換器 AD0809；由單片機(jī)AT89C51提供控制信號(hào)控制 AD0809，并對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，通過軟件編程實(shí)現(xiàn) 8路溫度自動(dòng)輪流顯示；為得到 8路溫度的數(shù)值進(jìn)行顯示，本設(shè)計(jì) 中采用了四個(gè)數(shù)碼管，通過驅(qū)動(dòng)器 HD7972譯碼，間接驅(qū)動(dòng) 4個(gè)共陽(yáng)極數(shù)碼管，并通過動(dòng)態(tài)顯示來(lái)顯示 4個(gè)數(shù)碼管。并添加鍵盤電路，通過鍵盤來(lái)選擇顯示選擇通道。并設(shè)置 8路報(bào)警電路，當(dāng)通道溫度不符合要求時(shí)，通過 38譯碼器使相應(yīng)的通道電路報(bào)警。系統(tǒng)總體框圖設(shè)計(jì)如上圖所示。 時(shí)鐘電路 溫度傳感器 數(shù)據(jù)采 集 AT89C51 按鍵控制電路 復(fù)位電路 LED 顯示器驅(qū)動(dòng)電路 4 位 LED動(dòng)態(tài)顯示 報(bào)警電路 2 二 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 控制器 W R / P 3 . 616P 1 .01P 1 .12P 1 .23P 1 .34P 1 .45M O S I /P 1 . 56M I S O /P 1 . 67S C K /P 1 . 78R S T9R X D / P 3 . 010T X D /P 3 . 111I N T 0 / P 3 . 212I N T 0 / P 3 . 313T 0 /P 3 . 414T 1 /P 3 . 515R D / P 3 .717X T A L 218X T A L 119V s s20P 2 .021P 2 .122P 2 .223P 2 .324P 2 .425P 2 .526P 2 .627P 2 .728P S E N29A L E / P R O G30E A / V p p31P 0 .732P 0 .633P 0 .534P 0 .435P 0 .336P 0 .237P 0 .138P 0 .039V c c40A T8 9 C5 1 圖 使用該單片機(jī)時(shí)， Vcc 接電源電壓； Vss 接地端； 、 、 為八位的雙向 I/O通道； RET/VPD該引腳上 2個(gè)機(jī)器周期的高電 平可以實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作，在掉電情況下將只給片內(nèi) RAM 供電； ALE/PROG 該引腳主要作用是提供一個(gè)適當(dāng)?shù)亩〞r(shí)信號(hào)； PSEN 低電平時(shí)，指令寄存器的內(nèi)容讀到數(shù)據(jù)總線上； EA/Vpp 為片選使能引腳； XTAL XTAL2 為內(nèi)部振蕩器外接晶振的輸入端 [3]。 傳感檢測(cè)電路設(shè)計(jì) 傳感器 1 2 3LM35 LM35 3 圖 集成溫度傳感器 LM35 LM35 是電壓輸出型集成溫度傳感器。 LM35 可以直接校正攝氏溫度；線性溫度系數(shù) +℃ 。溫度范圍為 55℃到 +150℃；最適宜遙控；低成本化；工作電壓范圍為4V30V。非線性度低于 +℃ 。輸出阻抗低于 歐姆。 整形電路 2 0 K1 0 K2 0 KI N 5 2 3 3L M 3 5 89 0 1 3G N DG N DG N D+ 5 V+ 5 VG N DU0Ui 圖 整形電路 工作原理：由穩(wěn)壓管獲得 LM358 的 +處電壓，作為基準(zhǔn)值進(jìn)行作為差分放大比較值，作為三極管道通調(diào)件進(jìn)行整形。 放大電路 4 1 0 K1 0 K1 0 0 KL M 3 5 8G N DUi 1 2 V+ 1 2 VU0 圖 放大電路 工作原理：由放大器的虛短和虛斷原則將經(jīng)測(cè)溫電路獲得的電壓放大一定倍數(shù)。 A\D 轉(zhuǎn)換電路 I N 026I N 127I N 228I N 31I N 42I N 53I N 64I N 75V R E F ( + )12V R E F ( )16G N D13V c c11C L O C K10D021D120D219D318D48D515D614A D D A25A D D B24A D D C23S T A R T6A L E22OE9D717E O C7A D C 0 8 0 91Y12Y43Y104Y13V c c14G N D71A21B32A52B63A83B94A114B12S N 7 4 H C 0 2G11D03D14D27D38D413D514D617D718OE1Q02Q15Q26Q39Q412Q515Q616Q719V c c20GND107 4 L S 3 7 3C P 13D12Q16S D 14S D 210C D 11C D 213V c c14G N D7Q15C P 211D212Q28Q29SN74LS74+ 5 V+ 5 V+ 1 2 V+ 5 VR?R E S 2R?S C RR?R E S 2R?R E S 2A L E30P 0 .039P 0 .138P 0 .237P 0 .536P 0 .435P 0 .534P 0 .633P 0 .732W R ( P 3 . 6 )16P 2 .728R D ( P 3 .7 )17I N T 012+ 5 VR?N O TA T 89 C 51 圖 （ 1）主要元件介紹 ● AD0809 5 I N 0 C L O C KI N 1 D0I N 2 D1I N 3 D2