基于单片机的数字温度测控系统设计13

图 2 电路硬件连接图 Figure 2 Hardware Circuit Connection
4 系统程序设计
1、在主程序里声明单片机头函数及各端口信息,驱动信号
数组,中断,设定开关阈值,显示内容及声明各子函数等。部分主
程序如下:
main()
{char i;
EA=1;ET0=1; //启用 Timer0 中断
of both reminding the whole point, and warning the critical temperature. Circuit, as well as procedures for the preparation of the
技 modular approach, focuses on the liquid crystal display module WG14432B-YYH-N features, and its use of MCU interface circuit.
TH0=(65536-50000)/256; //填入计时量
TL0=(65536-50000)%256;//填入计时量
TR0=1; //启用 Timer 0
init_LCM(); //LCM 初始设定
write_pat(); //写入自建字型“℃”
while(1)
{ transfer();//显示信息转换子程序
对外接口,LCD 与驱动电路及相应的控制信号和电源组成一个
VIN(+)(引脚 6)和 VIN(-)(引脚 7):被转换的电压信号从 VIN
整体,组成 LCM,应用更为方便快捷。
(+)和 VIN(-)输入,允许此信号是差动的或不共地的电压信号。
1 系统设计要求
AGND(引脚 8)和 DGND(引脚 10):A/D 转换器一般都有这两个引 脚。模拟地 AGND 和数字地 DGND 分别设置引入端,使数字电路的
技 时,总线将由微处理器输入到 LCM 内部,以进行数据/指令写入
LCM;当 R/W=1 时,总线将由 LCM 内部读取数据。
术
启用引脚 E 脚(引脚 6):为 LCM 的启用引脚,为负边缘触发
式引脚。
创
数据总线引脚(引脚 7~14): 即 D0~D7。 在本次设计里,LCM 模块有温度和时间两种显示模式,在正
ZHENG J in-hui ZHANG Qi LI Deng-hong S HUAI Ren-jun
摘要: 本 文 提 出 了 一 种 基 于 MCS-51 系 列 单 片 机 的 低 成 本 恒 温 控 制 设 计 方 案 , 用 AD590 进 行 温 度 采 集 , 以 ADC0804 为 AD 转 换 装 置 , 通 过 LCM 液 晶 显 示 , 还 兼 有 整 点 提 醒 、 临 界 温 度 预 警 的 功 能 . 电 路 以 及 模 块 化 的 程 序 编 写 方 法 , 重 点 介 绍 了 ADC0804 及 相 关 应 用 , 液 晶 显 示 模 块 WG14432B-YYH-N 的 特 点 、 使 用 方 法 及 其 与 单 片 机 的 接 口 电 路 。 关键词: 单片机; LCM; 温度; 显示 中图分类号: TP316 文献标识码: B
传送到单片机时,单片机进行温度数值判断,若大于上限值,则送
出关闭继电器信号,停止加温同时蜂鸣器响四声;若小于下限值,
则送出开启继电器信号,同时蜂鸣器响两声,加温以实现恒温区
控制。
4、报警模块:蜂鸣器
本系统设计以蜂鸣器响为报警信号:两声为低温警报,四声
为高温警报,三声为整点报时。报警信号由单片机产生,本设计
端设备,以其高效实时性强、信息显示清晰明了等独特的优点, 本次转换已经完成,可作为微处理器的中断或查询信号。如果将
日益成为单片机显示输出的首选。并且随着其成本不断降低,模 CS 和 WR 端与 INTR 端相连, 则 ADC0804 就处于自动循环转
块化程度不断提高,应用领域日渐增多。而为了提供更为便捷的 换状态。
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单片机开发与应用
《微计算机信息》(嵌入式与 S OC )2009 年第 25 卷 9-2 期
流增加 1uA ,
2) 有效温度感测范围为:-55~150℃
3) 采用的电源范围为 4~30V。
2、数据显示模块:LCM 介绍
LCD(Liquid Crystal Display)为液晶显示器,由于 LCD 的控制
} //结束 while
} //结束主程序
2、部分子程序
AD 转换及时钟整点中断子程序流程图如下:
/*“℃”显示子程序 */
本次设计里要显示的有特殊符号“℃”,LCM 没有相应的显
示,需要自己设计。在 LCM 里,自建字型器 CG RAM 的起始地址
为 :0X40, 每 8 个 地 址 为 一 个 自 建 字 型 。 给 “℃ ” 编 码 为 :
/“/ ℃”的编码
RS=O;RW=0;
//写入指令格式
en=1;//启用 LCM
LCDP =0x40;
//指定 CG RAM 的第
一个位置
郑金辉:பைடு நூலகம்硕士研究生
图 1 ADC0804 工作时序 Figure 1 ADC0804 Work Time Sequence AD590 介绍:温度传感器。美国 Analog Device 公司开发。体 积小使用方便。特性如下: 1) 其输出电流与开氏温度成正比,开氏温度每增加一度,电
《P LC 技术应用 200 例》
您的论文得到两院院士关注 文 章 编 号 :1008-0570(2009)09-2-0093-02
单片机开发与应用
基于单片机的数字温度测控系统设计
Design of Digital Temperature Control System Based on MCU
(南京工业大学) 郑金辉 张 齐 李登红 帅仁俊
在一些温度敏感场合,需要对温度进行实时监控,在必要时 地电流不影响模拟信号回路,以防止寄生耦合造成的干扰。
进行调节。本文讨论了一种基于 AT89C51 的恒温控制方案:
VREF/2 (引脚 9): 参考电压 VREF/2 可以由外部电路供给,
AD590 采集温度数据, 经 ADC0804 进行转换后送到 89C51 处 VREF/2 端电压值应是输入电压范围的二分之一。可以通过调
Key words: MCU; LCM; Temperature; Display
引言
自从七十年代第一块 4 位微处理器面世以来, 单片机的发
号。CS 、RD 用来读 A/D 转换的结果,当它们同时为低电平时,输 出数据锁存器 DB0~DB7 各端上出现 8 位并行二进制数码。
CLKI(引脚 4)和 CLKR(引脚 19):ADC0804 片内有时钟电路,
for(i=0;i<16;i++)
{ write_inst(0x80+i); //显示第一行
write_char(line1[i]); }
delay1ms(2000); //显示第二行
for(i=0;i<4;i++)
{ write_inst(0x90+i);
write_char(d[4-i]); }
理,之后送到 LCD 显示。若温度到达下限,则启用继电器升温,并 整 VREF/2 引脚处的电压调整输入电压范围。
以蜂鸣器进行预警;若到达温度上限,则关闭继电器,同时预警。
ADC0804 转换器的工作时序如图 1 所示。
此外利用 89C51 的计时功能,可进行整点提醒。
2 系统功能模块
1、温度采集模块 ADC0804 及 AD590 介绍 ADC0804 特性如下: 1)CMOS 的连续逼近式 AD 转换器; 2)具有 8 位解析能力,转换时间为 100us,而最大误差为一 个 LSB 值(最小电压刻度); 3)采用差动式模拟电压输入,三态式数字输出; 引脚功能及应用特性如下: CS 、RD 、WR (引脚 1、2、3):是数字控制输入端,满足标准 TTL 逻辑电平。其中 CS 和 WR 用来控制 A/D 转换的启动信
Abstract: In this paper, a design, which is based on MCS-51 series of low-cost MCU, has been put forward to control temperature.
AD590 for the temperature collection, in order to the AD converter, and display on liquid crystal display module. It has the function
新 常情况下,显示的是即时温度,且内部计时程序计时。当计时到 整点时,产生整点报时中断,调用时间显示中断子函数,LCM 启
用时间显模式,显示的是整点时间。
3、温度控制模块:电磁继电器
电磁继电器与 P3 口的 P3.5 相连,由单片机提供开关信号。
首先由程序设计温度阈值, 当温度采集模块将采集到的温度值
术 创
新 展十分迅猛。因其本身固有的体积小重量轻价格便宜,功耗低控 只要在外部“CLKI”和“CLKR”两端外接一对电阻电容即可产生
制功能强及运算速度快等特点, 即使是在技术新产品日新月异 A/D 转换所要求的时钟, 其振荡频率为 fCLK≈1/1.1RC。INTR
的今天,依然有它广阔的应用前景。而 LCD 作为单片机输出终 (引脚 5): INTR 是转换结束信号输出端,输出跳转为低电平表示
0X08,0X14,0X0B,0X04,0X04,OXO4,0X03,0X00。 在 此 我 们 将 它
们存入 pat[8]数组。在程序里可以用下列指令将相应的编码写
入 CG RAM:
void write_pat(void)
{ char pat[8]={ 0X08,0X14,0X0B,0X04,0X04,OXO4,0X03,0X00};
产生的是频率为 500Hz,响 0.1s,停 0.1s,重复一定次的“哔哔”声。
3 系统电路结构图
ADC0804 数据输出线与 AT89C51 的数据总线直接相连, AT89C51 的 RD 、WR 和 INT1 直接连到 ADC0804, 由于用 P1.0 线来产生片选信号, 故无需外加地址译码器。当 AT89C51 向 ADC0804 发 WR (启动转换)、RD (读取结果)信号时,只要虚拟一 个系统不占用的数据存储器地址即可.ADC0804 变成是 89C51 的外部存储器,/INTR 引脚接 P3.3 引脚,以查询方式检测是否完 成转换;转换之后的数字信号经 P1 口连接到 LCD 模块。
接口。特性如下:
1) 内含 80KB 数据显示存储 (DD RAM), 可显示 16 字 *1
列、20 字 *1 列、16 字 *2 列、20 字 *2 列,40 字 *2 列等模式;
2) 内含字型产生器(CG ROM),可产生 160 个 5*7 字型;
3) 自建字型产生器(CG RAM),用户可自建 8 个 5*7 字型。
LCM 含 14 个引脚:
Vo 为亮度调整引脚(引脚 3):该脚电压越低,LCD 亮度越高。
寄存器选择引脚 RS(引脚 4):为 LCM 内部寄存器选择引脚,
当 RS=0 时, 总线将连接到 LCM 内部寄存器的指令寄存器 IR;
当 RS=1 时,总线将接到数据寄存器 DR。
读写控制引脚 R/W(引脚 5):为总线方向控制脚,当 R/W=0
必须采用专用的驱动电路,而且其面板的接线需要特殊技巧,加
之 LCD 面板比较脆弱,一般不会单独使用,常将 LCD 面板、驱动
与 控 制 电 路 组 合 而 成 一 个 LCD 模 块 (Liquid Crystal Display
Moulde,简称 LCM)。LCM 很省电,常用于数字微控系统简易人机
ADC0804 与 89C51 的交互控制过程如下: 第一步由微控 制器送一个低电平/WR 的信号到 ADC0804, 以启动 ADC0804; 当转换完成后,即进入第二步,ADC0804 送出一个低电平的/IN－ TR 信号,请微控制器来读取;第三步,当微控制器来提取之前,送 一个低电平的/RD 信号通知 ADC0804;第四步,微控制器即可读 取总线的数据。