【正文】 任務(wù)及評語院（系）：電氣工程學(xué)院 教研室： 注：成績：平時(shí)20% 論文質(zhì)量60% 答辯20% 以百分制學(xué) 號 學(xué)生姓名 專業(yè)班級 電氣085課程設(shè)計(jì)（論文）題目 雞雛恒溫孵化器設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)該雞雛恒溫孵化器可實(shí)現(xiàn)雞雛孵化過程恒溫控制，溫度可通過鍵盤自行設(shè)定。并有溫度上下限報(bào)警功能。溫度測量范圍 0～50 度。采用單片機(jī)進(jìn)行溫度檢測、數(shù)值顯示和數(shù)據(jù)的存儲，效率高，性能穩(wěn)定，還可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制等技術(shù)要求，在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用越來越廣泛。隨著溫度控制器應(yīng)用范圍的日益廣泛和多樣，各種適用于不同場合的溫度控制器應(yīng)運(yùn)而生。關(guān)鍵詞：單片機(jī)；溫度傳感器；LCD 液晶屏；恒溫 本科生課程設(shè)計(jì)（論文）III目 錄第 1 章 緒論 ..........................................................1 恒溫控制系統(tǒng)概況 .............................................1 本文研究內(nèi)容 .................................................1第 2 章 CPU 最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) ...............................................2 恒溫系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案 .........................................2 CPU 的選擇 ....................................................2 89C51 單片機(jī) ..................................................3 AT89C51 主要特性 ........................................3 89C51 單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu) ..................................3 89C51 單片機(jī)引腳功能 ....................................3 數(shù)據(jù)存儲器擴(kuò)展 ...............................................4 復(fù)位電路設(shè)計(jì) .................................................6 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì) .................................................7 CPU 最小系統(tǒng)圖 ................................................7第 3 章 CPU 輸入輸出接口電路設(shè)計(jì) .......................................9 溫度傳感器的選擇 .............................................9 溫度檢測接口電路 A/D 轉(zhuǎn)換器選擇 ..............................10 人機(jī)對話接口電路設(shè)計(jì) ........................................11 顯示接口電路設(shè)計(jì) ......................................11 簡易式鍵盤接口電路設(shè)計(jì) ................................12 報(bào)警與控制電路 ..............................................14第 4 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) .................................................15 系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì) ..............................................15 溫度控制部分程序設(shè)計(jì) ........................................16 鍵盤部分程序設(shè)計(jì) ............................................16 溫度顯示子程序設(shè)計(jì) ..........................................17 數(shù)據(jù)采集模塊程序設(shè)計(jì) ........................................18第 5 章 單片機(jī)程序 ...................................................19本科生課程設(shè)計(jì)（論文）IV第 6 章 課程設(shè)計(jì)總結(jié) .................................................24參考文獻(xiàn) ............................................................25本科生課程設(shè)計(jì)（論文）1第 1章 緒論 恒溫控制系統(tǒng)概況本設(shè)計(jì)的內(nèi)容是恒溫控制系統(tǒng)，控制對象是溫度。而以往溫度控制是由人工完成的而且不夠重視，其實(shí)在很多場所溫度都需要監(jiān)控以防止發(fā)生意外。采用單片機(jī)進(jìn)行溫度檢測、數(shù)值顯示和數(shù)據(jù)的存儲，效率高，性能穩(wěn)定，還可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制等技術(shù)要求，在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用越來越廣泛。當(dāng)溫度上升到下限溫度以上時(shí)，停止加溫；當(dāng)溫度高于設(shè)定上限溫度時(shí)，系統(tǒng)自動啟動風(fēng)扇降溫，使溫度下降。溫度在上下限溫度之間時(shí)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)不執(zhí)行。本設(shè)計(jì)主要設(shè)計(jì)內(nèi)容：硬件電路設(shè)計(jì)：1. CPU 最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)（包括 CPU 選擇，晶振電路，復(fù)位電路）2. 溫度傳感器選擇及接口電路設(shè)計(jì)3. 驅(qū)動電路設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)：本科生課程設(shè)計(jì)（論文）2第 2章 CPU 最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) 恒溫系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案本設(shè)計(jì)題目為基于單片機(jī)的雞雛恒溫孵化器的設(shè)計(jì)，溫度控制設(shè)定范圍為 050176。本文使用熱電偶溫度自動控制系統(tǒng)。系統(tǒng)框圖如圖 ：鍵盤電路溫度顯示報(bào)警電路單片機(jī) 繼電器控制A/D 轉(zhuǎn)換電路加熱裝置信號放大 溫度傳感器圖 溫度控制系統(tǒng)原理圖 CPU 的選擇由于單片機(jī)具有功能強(qiáng)、體積小、可靠性好和價(jià)格便宜等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，已成為傳統(tǒng)工業(yè)技術(shù)改造和新產(chǎn)品更新?lián)Q代的理想機(jī)種，具有廣泛的發(fā)展前景?，F(xiàn)流行的單片機(jī)有很多種，其中MCS51 系列以較高的性價(jià)比博得很多用戶的青睞。本科生課程設(shè)計(jì)（論文）3 89C51單片機(jī) AT89C51主要特性（1） 面向控制的 8 位 CPU；（2） 片內(nèi) 4KB Flash ROM 程序存儲器；（3） 128B 的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器；（4） 可尋址 64KB 的片外程序存儲器和片外數(shù)據(jù)存儲器控制電路；（5） 2 個(gè) 16 位定時(shí)/計(jì)數(shù)器；（6） 4 個(gè)并行 I/O 口，共 32 條可單獨(dú)編程的 I/O；（7） 5 個(gè)中斷源，2 個(gè)中斷優(yōu)先級；（8） 低功耗的閑置和掉電保護(hù)模式； 89C51單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)89C51 由 8 個(gè)部件組成，即中央處理器（CPU） ，片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器（RAM） ，片內(nèi)程序存儲器，輸出/輸入接口（I/O，分為 P0 口、P1 口、P2 口、P3 口） ，可編程串行口，定時(shí)/計(jì)數(shù)器，中斷系統(tǒng)及特殊功能寄存器。在 89C51 片內(nèi)，它是振蕩電路反向放大器的輸入端及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端，振蕩電路的頻率就是晶體的固有頻率。（2）XTAL2：解外部晶體和微調(diào)電容的另一端。在采用外部振蕩器時(shí)此引腳應(yīng)懸浮。（3）RST：復(fù)位信號輸入端，高電平有效。（4）ALE/ ：地址鎖存允許信號。（5） ：外部程序存儲器的讀選通信號。（6） /VPP：內(nèi)，外 ROM 選擇端。但 本科生課程設(shè)計(jì)（論文）4端接低電平時(shí)，CPU 只訪問外部 ROM 中的指令。無上拉電阻，能驅(qū)動 8 個(gè) LSTTL 門電路。有上拉電阻，能驅(qū)動 4 個(gè) LSTTL門電路。有上拉電阻，能驅(qū)動 4 個(gè) LSTTL門電路。有上拉電阻，能驅(qū)動 4 個(gè) LSTTL門電路。這種情況下可利用 MCS51 單片機(jī)所具有的擴(kuò)展功能擴(kuò)展外部數(shù)據(jù)存儲器。6264 是 8K8 位靜態(tài)隨機(jī)存儲器，采用 CMOS 工藝制造，單一+5V 電源供電，額定功率 200mW，典型存取時(shí)間200ns，為 28 線雙列直插式封裝。D7～ D0： 數(shù) 據(jù) 線 ， 雙 向 ， 三 態(tài) 。 OE：寫 允 許 信 號 ， 輸 入 ， 低 電 平 有 效 。 CE2： 片 選 信 號 2， 輸 入 ， 在 讀 /寫 方 式 時(shí) 為 高 電 平 。GND： 信 號 地 。 讀 出 ： 當(dāng) 和 為 低 電 平 ， 且 和 CE2 為 高 電 平 時(shí) ， 數(shù) 據(jù) 輸 出 緩 沖 器 選 通 ， 被選 中 單 元 的 數(shù) 據(jù) 送 到 數(shù) 據(jù) 線 D7～ D0 上 。 89C51 單片機(jī)與 6264 的接口，如下圖：本科生課程設(shè)計(jì)（論文）6Q7 19Q6 16Q5 15Q4 12Q3 9Q2 6Q1 5Q0 2OE 1D718 D617D514 D413D38 D27D14 D03G11U?74LS373RD 17WR 16 25 23 21 32 33 36 38 39ALE 30EA89C51OE22 WE27CE120 A122A1123 A1021A924 A825VCC 28CE2 26GND 14A73 A64A55 A46A37 A28A19 A010I/O718 I/O617I/O516 I/O415I/O314 I/O213I/O112 I/O0116264R?RES2+5VVCC+5VNetLabel14 NetLabel15NetLabel16NetLabel17 圖 89C51單片機(jī)擴(kuò)展74LS373 是一種帶三態(tài)門的 8D 鎖存器，其管腳示意圖如下圖所示：圖 74LS373引腳圖其中 D0~D7 為 8 個(gè)輸入端；，Q0~Q7 為 8 個(gè)輸入端；LE 為數(shù)據(jù)打入端：當(dāng) LE 為“1”時(shí)，鎖存器輸出狀態(tài)同輸入