智能溫度測量儀單片機課題設計報告(編輯修改稿)
2025-04-22 01:20 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 系統(tǒng)時鐘電路的設計如圖所示。由于圖中的C1C12電容起著系統(tǒng)時鐘頻率調(diào)和穩(wěn)定的作用，因此，在本系統(tǒng)的實際應用中我們選擇參數(shù)為30pF，并保證電路具有良好的對稱性。同時，要保證其溫度系數(shù)要盡可能的低。資料表明，這兩個電容元件對系統(tǒng)的檢測誤差有較大的關系。圖26單片機時鐘電路我們采用的是RC復位方式。RC復位電路的實質(zhì)是一階充放電電路。但是我們在實際設計中，通常C1取值為10μF以上，R1通常取值10KΩ左右。因為我們實踐發(fā)現(xiàn)，R1如果取值太小，例如1KΩ，則會導致 RST信號驅(qū)動能力變差而無法使系統(tǒng)可靠復位。復位電路分為上電復位（下圖左）和上電復位兼手動復位（下圖右）。復位電路雖然簡單，但是它的作用非常重要，一個單片機小系統(tǒng)能否正常工作，首先要看能否復位成功。圖27 單片機復位電路圖 LED數(shù)碼管顯示電路8段LED數(shù)碼管是智能化測量儀器中簡單而常用的顯示設備。它的優(yōu)點是價格低、壽命長，對電壓電流的要求低及容易實現(xiàn)多路顯示等。LED顯示器的控制方式有靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示2種。這里我們采用4位共陰數(shù)碼管動態(tài)顯示方法以節(jié)約I/O線，簡化顯示電路。數(shù)碼管工作時，逐位掃描輪流顯示，但每個LED管的掃描時間非常短，由于人的視覺暫留，所以從宏觀上看起來仍是所有器件都在顯示。圖28 LED數(shù)碼管顯示電路圖在位碼處，我們可以加上NPN三極管增大數(shù)碼管的驅(qū)動電流，使數(shù)碼管顯示更亮。在數(shù)碼管位選腳與單片機I/O接口時加上大約1千歐姆的電阻。在數(shù)碼管段選腳與單片機I/O口接口處加上大約510歐姆的電阻。在使用數(shù)碼管時我們還應該要知道其段碼是共陰還是共陽，以便在程序中做出相應的段碼。 聲光報警電路等聲光報警器進行實時監(jiān)測。當溫度值超過預先設定的報警值時，系統(tǒng)發(fā)出聲光報警。聲報警通過驅(qū)動蜂鳴器發(fā)聲實現(xiàn)。光報警通過發(fā)光二極管閃爍實現(xiàn)。如下電路圖，SPEAKER是蜂鳴器、LED是發(fā)光管、Q5是PNP的三極管。一般I/O口輸出高電平時驅(qū)動能力不夠(需要接上拉電阻R26 )。 圖29 聲光報警電路圖第3章 系統(tǒng)的軟件設計與分析本設計中需要通過軟件實現(xiàn)的功能主要有對ADC0809轉(zhuǎn)換器模數(shù)轉(zhuǎn)換的控制，對數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成對應的十進制溫度值，對LED數(shù)碼管的數(shù)據(jù)顯示，對聲光報警電路的控制。在這里我們對ADC0809接收到把模擬信號轉(zhuǎn)換成的數(shù)字信號表示的十進制溫度值要進行預先的設定，當數(shù)字信號每加1，我們設定的溫度值要上升相應的值。 對ADC0809轉(zhuǎn)換器引腳的控制 ADC0809轉(zhuǎn)換器的數(shù)字量輸出及控制線ST為轉(zhuǎn)換啟動信號。當ST上跳沿時，所有內(nèi)部寄存器清零。下跳沿時，開始進行A/D轉(zhuǎn)換，在轉(zhuǎn)換期間，ST應保持低電平。EOC為轉(zhuǎn)換結束信號，當EOC為高電平時，表明轉(zhuǎn)換結束，否則，表明正在進行A/D轉(zhuǎn)換。OE為輸出允許信號，當 OE＝1，輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)；OE＝0，輸出數(shù)據(jù)線呈高阻狀態(tài)。D7－D0為數(shù)字量輸出線。 CLK為時鐘輸入信號線。因ADC0809的內(nèi)部沒有時鐘電路，所需時鐘信號必須由外界提供。VREF(+)和VREF()為參考電壓輸入。 ADC0809應用說明 （1）ADC0809內(nèi)部帶有輸出鎖存器，可以與AT89S51單片機直接相連。 （2）初始化時，使ST和OE信號全為低電平。 （3）送要轉(zhuǎn)換的哪一通道的地址到A，B，C端口上。 （4）在ST端給出一個至少有100ns寬的正脈沖信號。 （5）是否轉(zhuǎn)換完畢，我們根據(jù)EOC信號來判斷。 （6）當EOC變?yōu)楦唠娖綍r，這時給OE為高電平，轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)就輸出給單片機了。 清零ST置1 ST清零ST判斷EOCS是否為1置1 OE讀出數(shù)據(jù)清零OE是否 圖31 控制引腳流程圖 對數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成對應的十進制溫度值把溫度A/D值變換為供顯示的BCD碼值，我們注意到，第三位多了個小數(shù)點，這并不是就說我們處理的數(shù)里面應該有小數(shù)，實際上我們用了一個小技巧，我們讓第三位數(shù)碼管的小數(shù)點位每次掃描的時候都亮，而單片機實際處理的數(shù)還是整數(shù)。前面提到我們可以通過運算放大電路把傳感器的的輸入電壓變成0～5V，這樣標度變換原理為：A/D滿量程(5V)℃，則任意溫度A/D值NA/D對應的實際溫度TX=NA/D/2。 對LED數(shù)碼管的數(shù)據(jù)顯示這里我們采用的是動態(tài)顯示4位數(shù)碼管，每個數(shù)碼管之間相差1ms逐次顯示，看到的就是4位數(shù)碼管同時顯示溫度值。開始指向顯示緩沖首址先點亮最右邊
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