硬件課程設(shè)計(jì)-基于pt100傳感器的溫度測量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(參考版)
2024-11-12 01:44本頁面
【正文】 由于自身水平有限，設(shè)計(jì)中一定存在很多不足之處，敬請各位老師批評指正。但是我將在以后的工作和學(xué)習(xí)中繼續(xù)努力、不斷完善。 在這次硬件課程設(shè)計(jì)過程中，我得到了金老師的悉心指導(dǎo)，使我在短期內(nèi)學(xué)會(huì)了硬件電路故障分析和軟件編程查找錯(cuò)誤的技巧，在這里對金老師深表感謝！ 通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我深刻地認(rèn)識(shí)到學(xué)好專業(yè)知識(shí)的重要性，也理解了理論聯(lián)系實(shí)際的含義，并且檢驗(yàn)了 這一年 年的學(xué)習(xí)成果。 ℃。誤差主要是由軟件編寫不成熟和電阻箱阻值不穩(wěn)定造成的。 數(shù)據(jù)測試及誤差分析 AD 碼 阻值分度表如表 38所示，阻值 溫度分度值見附錄（二）。程序運(yùn)行時(shí)，在一定范圍內(nèi)扭動(dòng)變阻箱，液晶顯示屏上將顯示此阻值對應(yīng)的溫度值。第二次根據(jù)阻值算出對應(yīng)的溫度值，在阻值與溫度的表格中用插值法計(jì)算出當(dāng)時(shí)的溫度值。由于 PT100 與溫度近似呈線性關(guān)系，故采用線性插值法。這個(gè)過程叫擬合。 // DC=1，送數(shù)據(jù) LCD_WriteByte(x)。 //DC=0，送命令 LCD_WriteByte(x)。 SCLK = 0。 SDIN = CY。i8。 SCLK = 0。 } 液晶顯示 本次設(shè)計(jì)使用串行方式進(jìn)行液晶的數(shù)據(jù)傳送，根據(jù)圖 ，進(jìn)行數(shù)據(jù)（命令）的發(fā)送時(shí)，應(yīng)首先設(shè)置 D/C=1（ D/C=0），然后在 SCLK 的上升沿進(jìn)行數(shù)據(jù)的按位發(fā)送。 //設(shè)置 X地址為 0 LCD_WriteCmd(0x40)。 //芯片激活，采用基本指令集 LCD_WriteCmd(0x0c)。 //芯片激活，并采用指令集 信息與控制工程學(xué)院硬件課程設(shè)計(jì)說明書 17 LCD_WriteCmd(0xff)。 圖 NOKIA5110指令集 初始化步驟為： 復(fù)位； 指令集的選擇； 設(shè)置顯示模式； 設(shè)置顯示地址； 清屏； 初始化程序?yàn)椋? void LCD_Init() { LCD_Reset()。 // 啟動(dòng)計(jì)數(shù)器，等待 busy 端高電平開始計(jì)數(shù) EA=1。 // 開外部總中斷 單片機(jī)初始化 液晶初始化 根據(jù) AD 碼算出電阻值 根據(jù)電阻值算出溫度值 液晶顯示 延時(shí) 開始 基于 pt100 傳感器的溫度測量系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 16 IT0=1。 //清空計(jì)數(shù)器 TL0=0。程序如下： void T0Init() { TMOD=0x0D。 信息與控制工程學(xué)院硬件課程設(shè)計(jì)說明書 15 程序設(shè)計(jì)流程圖 本溫度測量系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)流程圖如圖 所示。 Keil uVision3，得到主畫面，如圖 ： 信息與控制工程學(xué)院硬件課程設(shè)計(jì)說明書 13 圖 Keil uVision3主畫面 2．新建工程界面 Projectnew project，如圖 所示： 圖 Keil uVision3的新建界面 3．單片機(jī)的選擇，如圖 所示： 基于 pt100 傳感器的溫度測量系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 14 圖 單片機(jī)的 選擇界面 如圖所示能找到本次設(shè)計(jì)所需主要芯片 SST89E51。 我們用開發(fā)軟件 Keil uVision3來編寫、修改所需程序和下載程序到單片機(jī)運(yùn)行。在開發(fā)大型軟件時(shí)更能 體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。 Keil C51 軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全 Windows界面。 基于 C 語言的這些特點(diǎn)，我們選用 C語言來作為編程語言。 C語言適用范圍大。具有各種各樣的 數(shù)據(jù)類型 ，并引入了 指針 概念，可使程序效率更高。這種結(jié)構(gòu)化方式可使程序?qū)哟吻逦?，便于使用、維護(hù)以及調(diào)試。 C 是結(jié)構(gòu)式語言。它把 高級語言 的基本結(jié)構(gòu)和語句與低級語言的實(shí)用 性結(jié)合起來。 編程語言介紹 C 語言是一種面向過程的計(jì)算機(jī) 程序設(shè)計(jì)語言 ，它是目前眾多 計(jì)算機(jī)語言 中舉世公認(rèn)的優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)語言之一。這就是編程中 A/D 轉(zhuǎn)換函數(shù)的算法和思想。 此設(shè)計(jì)中，采用定時(shí)計(jì)數(shù)器 0（ INT0)外部脈沖計(jì)數(shù)方法，通過公式（ 26）獲得： 10 000*VrefVinC ? （ 26） 信息與控制工程學(xué)院硬件課程設(shè)計(jì)說明書 11 其中， Vin 為輸入電壓， Vref 為參考電壓， C 為計(jì)數(shù)值。 .PSEN：程序存儲(chǔ)器允許輸出控制端。 .ALE/PROG:ALE 輸出為地址鎖存允許信號。 .RST/VPP： RST 是復(fù)位信號輸入端，高電平有效。 .P2 口： 8位準(zhǔn)雙向 I/O 口，與地址總線復(fù)用，可驅(qū)動(dòng) 4個(gè) LS型 TTL 負(fù)載。 EA/VPP31XTAL119XTAL218RST9(RD)17(WR)16(INT0)12(INT1)13(T0)14(T1)1512345678(AD0)39(AD1)38(AD2)37(AD3)36(AD4)35(AD5)34(AD6)33(AD7)32(A8)21(A9)22(A10)23(A11)24(A12)25(A13)26(A14)27(A15)28PSEN29ALE/PROG30(TXD)11(RXD)10GND20VCC40U5SST89C51RSTXTAL1XTAL2RXDTXDINT0CLKALE12Y112MHz22pFC1122pFC12XTAL1XTAL210KR1110uFC13+5VCC 圖 SST89E51引腳及連線圖 引腳及功能： .P0 口：雙向 8位三態(tài) I/O 口，為地址總線及數(shù)據(jù)總線分時(shí)復(fù)用口， 可驅(qū)動(dòng) 8 個(gè)LS 型 TTL 負(fù)載。 AT89C 單片機(jī)為很多 嵌入式控制系統(tǒng) 提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51指令集和輸出管腳相 兼容。AT89C2051 是一種帶 2K字節(jié)閃存可編程可擦除 只讀存儲(chǔ)器 的單片機(jī)。 15 腳 GND、 16腳 VCC（ +5v） 。 TTL/CMOS 數(shù)據(jù)從 T1IN、 T2IN 輸入轉(zhuǎn)換成 RS232 數(shù)據(jù)從 T1OUT、 T2OUT 送到電腦DB9插頭； DB9插頭的 RS232數(shù)據(jù)從 R1IN、 R2IN輸入轉(zhuǎn)換成 TTL/CMOS數(shù)據(jù)后從 R1OUT、R2OUT 輸出。 其中 13 腳（ R1IN）、 12 腳（ R1OUT）、 11腳（ T1IN）、 14 腳（ T1OUT）為第一數(shù)據(jù)通道。 第二部分是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道。由 6 腳和 4 只電容構(gòu)成。串口電路圖如圖 所示。液晶接口電路如圖 所示。 基于 pt100 傳感器的溫度測量系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 8 顯示模塊 本顯示模塊用 NOKIA5110 液晶來顯示，設(shè)計(jì)為 48*84 矩陣 LCD控制 /驅(qū)動(dòng)，所有顯示的功能集成在一塊芯片上，包括 LCD 電壓及偏置電壓發(fā)生器，只需很少外部元件，且功耗少，可以顯示字符和漢字。 (2) 與控制和狀態(tài)相關(guān)的引腳（共 12腳
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