单片机课程设计论文设计
单片机课程设计-制冰机论文

单片机课程设计-制冰机论文本科生毕毕毕毕;毕文,第一章毕毕随冰来冰着生活水平的日益提高~人毕在日常生活中毕毕的需求越越多~以前的箱毕然大多有制盒~但均毕人工制~注水、等操作需人工完成~无法毕足人毕毕用的需冰冰即离冰随冰求~自毕制机的毕用毕完全解了毕毕毕。
整制毕程由制机自毕完成~无需人工干毕~毕冰决个个冰冰冰装冰会盒毕毕毕自毕停止制机的工作~毕底解除了人工操作的毕毕毕大地方便了人毕毕毕毕使用冰极冰。
1.1制机的毕展毕及前景冰状目前用于毕箱的家用自毕制机大可分毕毕~一毕是日本普遍采用的毕片机控制型。
毕冰冰体两毕型制机外形毕小~主要由控制盒、探杆、度毕感器以及制容器毕成制毕程由一套控冰冰温冰冰制程序完成~毕控制盒的毕机毕毕制容器毕毕~旋毕到一定位置后~制容器曲毕形来离冰内冰冰扭将冰冰毕排出~毕毕型制机由于采用了毕片机控制~需要有毕毕的控制程序~因而只能毕用在毕毕温冰内减装控箱中~通用性毕差。
控制盒除了直流毕机外~毕有速毕毕、接近毕毕、限位置以及控制毕路板~毕毕毕毕。
构另冰国冰它一毕自毕制机毕在美普遍毕用~毕机械控制型制机~主要由控制盒、温冰离冰冰冰内控器、加毕器、探杆、杆以及制容器等部件毕成由于制的全毕程均由控制盒毕机的毕停以及毕机毕毕不同毕片的通控制~故毕毕自毕制机不需要毕片机控制~在通常的箱断来冰冰中均能毕用~通用性强。
很近二十多年~由于微毕毕控制技毕及通信技毕的快速毕展~制冷毕毕控制系毕中也大量的采来用微毕毕;毕片机,控制~把毕子器件的信息毕理和控制功能和到机械置中~毕用机械、毕并揉装子、信息等有毕技毕~毕整控制系毕毕行有机的毕毕、渗透和毕合~毕毕整系毕的最毕化控制。
毕毕控个个制方式不再是原有那毕毕技毕、毕功能的控制方式~而是一毕全新的~具有毕合技毕、毕合功能、自毕化程度高的控制方式。
采用毕毕控制方式的毕品一般都具有自毕控制、自毕毕毕、自毕校毕、自毕毕毕自很毕、自恢毕和智能化等多毕功能。
毕毕制冷机机器系毕的全自毕控制是制冷系毕的毕展方向。
单片机节日彩灯控制器的课程设计论文

1 任务及要求1.1 设计任务1. 设计一个基于单片机的节日彩灯控制器。
2. 设计出硬件电路;3. 设计出软件编程方法,并写出源代码;4. 用PROTEUS进行仿真;1.2 设计要求1.用C语言或汇编语言编实现程序设计。
2.利用查表,中断等方式实现目的。
3.系统的各各功能模块要清楚,有序。
4.程序运行时有友好的用户界面2 设计思想2.1 硬件设计思想节日彩灯控制器是利用将单片机的CPU、RAM、ROM、定时器/计数器及输入/输出(I/O)接口电路集成在一块集成电路芯片上的特点。
通过其与发光二极管及驱动电路的连接,从而构成一个完整的硬件电路。
然后通过对单片机的ROM进行编程,实现对彩灯闪烁的控制。
2.2 软件设计思想通过编程改变P1口的状态,从而改变彩灯的闪烁。
本程序主要可分为主程序模块,比较模块LOOP0、LOOP1、LOOP2、LOOP3、LOOP4、LOOP5和状态显示程序模块k1_light、k2_light、k3_light、k4_light延时程序模块del10ms 等模块。
其中延时时间t1 = T×20×248;t1 = T×C3H×FFH;T为单片机的机器周期3 电路原理与电路图3.1 电路原理以AT-89C52单片机作为主控核心,与按键、电阻等较少的辅助硬件电路相结合,利用软件实现对LED彩灯进行控制,材料有单片机AT89C52、多色发光二极管LED、电阻RES。
3.2 电路原理图4 流程图与算法描述4.1 流程图图4-1 主程序流程图4.2 算法描述本程序主要可分为主程序模块,比较模块,状态显示程序模块和延时程序模块。
比较模块LOOP0、LOOP1、LOOP2、LOOP3、LOOP4、LOOP5。
状态显示程序模块k1_light、k2_light、k3_light、k4_light延时程序模块del10ms等模块。
5程序清单org 0000hljmp startorg 0003hljmp ext1org 0020hstart: mov r0, #0ffh ; 对r0赋值,r0为所设标志位 setb ea ; 开中断setb ex0 ; 允许外部中断0申请中断setb it0 ; 外部中断0为跳变方式触发 mov sp, #70h ; 设置中断loop0: cjne r0, #0ffh, loop1 ; r0不为ff, 转到loop1ajmp main_light ; 否则执行左右流水灯loop1: cjne r0, #01h, loop2 ; r0不为01, 转到loop2ajmp k1_light ; 否则执行左向流水灯loop2: cjne r0, #02h, loop3 ; r0不为02, 转到loop3ajmp K2_light ; 否则执行右向流水灯loop3: cjne r0, #03h, loop4 ; r0不为03, 转到loop4ajmp k3_light ; 否则执行双亮点向中间移动loop4: cjne r0, #04h, loop5 ; r0不为04, 转到loop5ajmp k4_light ; 否则执行双亮点向两边移动loop5: ajmp loop0 ; 返回重新查询ext1: clr ea ; 关中断push accpush pswmov a, p1 ; 读入键值anl a, #0fh ; 屏蔽高四位mov 30h, a ; 键状态存入30hlcall del10msmov a, p1 ; 再次读入键值anl a, #0fhcjne a, 30h, pass ; 两次键值不同,是抖动,退出中断ajmp k1_check ; 如果相等,进行键识别k1_check: cjne a, #0eh, k2_check ; 不是k1, 判断是不是k2mov r0, #01h ; 是k1, 置标志为01ajmp passk2_check: cjne a, #0dh, k3_check ; 不是k2, 判断是不是k3mov r0, #02h ; 是k2, 置标志为02ajmp passk3_check: cjne a, #0bh, k4_check ; 不是k3, 判断是不是k4mov r0, #03h ; 是k3, 置标志为03ajmp passk4_check: cjne a, #07h, pass ; 不是k4, 退出中断mov r0, #04h ; 是k4, 置标志为04ajmp passpass: pop psw ; 现场恢复pop accsetb ea ; 开中断reti ; 中断返回main_light: mov r7, #08h ; 左右流水灯程序mov r6, #06hmov a, #0fehl_loop: mov r1, a ; r1保存现在亮点位置,做样式变换时从该处开始mov p0, alcall del100msrl adjnz r7, l_loopmov a, #0bfhr_loop: mov r1, amov p0, alcall del100msrr adjnz r6, r_loopajmp loop0k1_light: mov r1, a ; 左向流水灯mov p0, alcall del100msrl amov r1, aajmp loop0k2_light: mov r1, a ; 右向流水灯mov p0, alcall del100msrr amov r1, aajmp loop0k3_light: mov p0, #07eh ; 双亮点向中间移 lcall del100msmov p0, #0bdhlcall del100msmov p0, #0dbhlcall del100msmov p0, #0e7hlcall del100msajmp loop0k4_light: mov p0, #0e7h ; 双亮点向两边移lcall del100msmov p0, #0dbhlcall del100msmov p0, #0bdhlcall del100msmov p0, #07ehlcall del100msajmp loop0del10ms: ; 10ms延时子程序(12M) mov r5, #20temp1: mov r4, #248djnz r4, $djnz r5, temp1retdel100ms: mov r3, #0c3h ;100.036mstemp2: mov r2, #0ffh ;511usdjnz r2, $djnz r3, temp2retend6仿真结果图 6.1 从上到下闪烁图 6.2 从下到上闪烁图 6.3 上下同时闪烁7 设计总结7.1 设计体会通过这次的设计使我认识到我对单片机方面的知识太重要了,对于书本上的很多知识还不够熟悉,有很多我们需要掌握的知识还没掌握,我会在以后的学习生活中弥补我所缺少的知识。
单片机应用课程设计--简易电子琴设计

delay(5);
if (key1 == 0)
{
key_in_flag = 0;
key_value = 4;
}
}
else
{
key_in_flag = 1;
}
key8 = 1;
key7 = 0;
if (key4 == 0)
{
delay(5);
if (key4 == 0)
{
key_in_flag = 0;
参考文献
[1] 赵鑫,蒋亮,齐兆群.数字电路设计[M].北京机械工业出版社,2005年6月第一版
[2] 苏家健,曹柏荣,汪志锋.单片机原理及应用技术[M].高等教育出版社
[3] 李朝青.单片机原理及接口技术[M].北京:北京航天航空大学出版色,2001
[4] 胡汉才.单片机原理及其接口技术[M].北京:清华大学出版社,2004
{
key_in_flag = 0;
key_value = 2;
}
}
else
{
key_in_flag = 1;
}
if (key2 == 0)
{
delay(5);
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key_value = 3;
}
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{
key_in_flag = 1;
}
if (key1 == 0)
方案二: 采用AT89C51单片机进行控制,由于AT89C51不具备ISP功能, 因此Atmel公司已经停产在市面上已经不常见,况且其ROM只有4K在系统将来升级方面没有潜力。
方案三:采用AT89S52单片机进行控制,由于其性价比高,完全满足了本作品智能化的要求,它的内部程序存储空间达到8K,使软件设计有足够的内部使用空间并且方便日后系统升级,使用方便,抗干扰性能提高。
单片机课程设计论文

洛阳理工学院课程设计报告课程名称单片机原理与应用设计题目基于单片机温度检测报警器的设计专业电脑科学与技术班级学号姓名完成日期基于单片机温度检测报警器的设计摘要随着时代的进步和发展,单片机技术已经普及到我们生活,工作,科研,各个领域,已经成为一种比较成熟的技术。
温度的测试也已经越来越多的影响到各个领域。
因此设计一个温度测试的系统是十分必要的。
此课程设计论文主要介绍了一个基于STC80C51单片机的数字温度检测报警器系统。
本系统是基于单片机的智能温度报警控制器的设计。
以STC80C51为核心,采用温度传感器DS18B20作为温度检测器,在液晶显示屏LCD1602上显示实时温度。
并且设置上下限报警温度。
温度传感器方面,新型数字温度传感器DS18B20具有体积更小、精度更高、适用电压更宽、采用一线总线、可组网等优点,在实际应用中取得了良好的测温效果。
通过DS18B20温度传感器感应周围的环境温度。
显示方面, LCD1602通过电压来改变填充在两块平行板之间的液晶材料内部分子的排列状况,以到达遮光和透光的目的来显示深浅不一,错落有致的图象,而且只要在两块平板间再加上三元色的滤光层,就可实现显示彩色图象。
报警方面,当温度超过警界最高温度时,响报警音乐,黄色发光二极管闪烁;当温度低于最低温度报警时,响报警音乐,黄色发光二级管闪烁!因为所选单片机可擦写次数达万次以上,为使电路的简化,其温度报警值已预设在程序中,可以通过修改程序中的预设值改变报警温度。
因此该设计控制器使用单片机STC89C51,测温传感器使用DS18B20,用LCD1602实现温度显示,再根据硬件电路编写相应程序,能准确到达题目要求。
关键词: STC单片机 DS18B20 LCD1602目录摘要 (I)目录 (II)前言 (1)一、设计目标与内容 (3)1. 设计目标 (3)2. 设计内容 (3)3. 设计要求 (3)二、系统设计 (4)1. 设计方案 (4)数字温度计设计方案论证 (4)方案一 (4)方案二 (4)1.2 系统设计框图 (5)三、功能模块设计 (6)1.主控制器 (6)2.温度测量模块 (7)显示模块 (8)4.上下限设定模块 (9)5.报警模块 (9)四、仿真与实物演示 (10)1.系统仿真 (10)2.调试中遇到的问题 (11)3.实物演示效果图 (11)五、总结 (12)六、参考文献 (13)七、附录 (14)前言目前温度测试系统的发展很快,传感器应用极其广泛,目前已经研制出多种新型传感器。
单片机课设设计论文:基于STC89C51单片机的简易电子琴设计

单片机课程设计论文题目:基于单片机的简易电子琴设计学院:机电工程学院专业:电气工程及其自动化姓名: ### ### ###指导教师:完成日期: 2012-12-27目录摘要 (1)绪论 (2)1方案论证 (3)1.1原理图 (3)1.2主体方案 (3)1.3系统方案设计绍 (4)1.3.STC89C51简介 (5)1.3.1单片机工作原理 (8)1.3.2数码管 (13)2实现过程 (14)2.1.1 程序设计内容 (14)2.1.2 I/O并行口直接驱动LED显示 (14)2.2 音乐产生的方法 (15)2.2.1 原理 (15)2.2.2 程序框图 (16)3全文总结 (17)3.1结束语 (18)参考文献 (19)附录 (20)1.电路原理图 (20)2.程序框图 (21)3.系统流程图 (22)4.语言源程序 (23)摘要在现代各种生活中,电子琴作为一种音乐型玩具,广泛用于与人们的日常生活中。
市场上有各种各样的电子琴。
特别是日本产的,音质优美,它是有专门的音乐控制芯片制造的。
由于其价格较贵,无法大面积普及,且功能单一。
用89c51作为主控中心,研制一种简易的微型电子琴,尽可能地体现较好的音质来,是一种可做的尝试。
以单片机为核心设计的简易电子琴系统,由按键扫描电路、声音产生驱动电路、复位电路、等模块组成的,是一种比较实用、廉价的电子玩具。
本论文所设计的简易电子琴,它分为两大部分,硬件电路的设计和软件的设计。
硬件电路的设计以AT89S51单片机为控制主板,辅以外围的扩展设备蜂鸣器、矩阵键盘、共阳数码管,形成一个可被控制的显示系统。
软件设计通过控制单片机内部的定时器T0来产生不同频率的方波,驱动喇叭发出不同音节的声音.再利用延迟来控制发音时间的长短,即可控制音调中的节拍.把乐谱中的音符对应的频率转换为定时常数,把相应的节拍变换为定时常数,然后作成表格存放在储存器中,由程序查表得到定时常数和延时常数,分别用以控制定时器产生方波的频率和该频率方波的持续时间.当延迟常数到时,再查下一个音符的定时常数和延迟常数.依次进行下去,就可演奏悦耳动听的音乐.主要实现 1》能够发出1.2.3.4.5.6.7等七个音符。
单片机课程设计论文.doc

单片机课程设计论文设计成员:自动化0803王晓涛学号:********** 自动化0803 李彦峰学号:**********自动化0803 张小龙学号:**********2011年1月6日基于AT89S52单片机的数显交通灯设计摘要: 随着微控技术的日益完善和发展,单片机的使用在不断走向深入。
它的使用必定导致传统的控制技术从根本上发生变革。
它在工业控制、数据采集、智能化仪表、机电一体化、家用电器等领域得到了广泛的使用,极大地提高了这些领域的技术水平和自动化控制。
本项目主要从单片机使用上来实现十字路口交通灯智能化管理,用来控制车辆的正常运作。
关键词:单片机 微控技术 智能化管理 交通灯1项目要求基于AT89S51单片机数显交通灯的设计,主要具有以下功能: 1东西南北路口执直和转弯交替进行,数码管显示直行通行倒计时。
2红绿黄灯显示包括人行道在内的道路交通状态。
3某一方向道路拥挤时,可以人工调节东西南北方向通行时间。
4紧急情况下,各路口交通等显示红灯,数码管保持数据不变。
2系统设计2.1框图设计按照系统设计的要求和功能,将系统分为主控模块,LED 显示模块,电源电路,复位电路,晶振电路,驱动电路灯几个模块,系统组成框图如图1所示。
主控模块采用AT89S52单片机,显示模块采用七段共阴LED 数码管。
图1 基于AT89S52单片机数显交通灯系统组成框图2.2知识点●本项目需要通过学习和查阅资料,掌握和了解如下知识点: ●+5V 电源原理及设计●单片机复位电路工作原理及设计 ●单片机晶振电路工作原理及设计 ●按键电路的设计 ●LED 的特性及使用 ●AT89S52单片机引脚●单片机汇编语言及程序设计3硬件设计AT89S52 单片机电源电路A 道LED 显示电路 红黄绿灯显示电B 道LED 显示电路 红黄绿灯显示电路复位电路 晶振电路按键电路3.1电路原理图基于AT89S52单片机数显交通灯系统硬件电路原理如图2所示,由于单片机需高稳定,高频率的实基脉冲,因此需要晶体振荡器。
单片机毕业论文范文精选3篇(全文)

单片机毕业论文范文精选3篇(全文)第一章绪论1. 1 课题的提出及意义单片机作息时间操纵实现了对时间操纵的智能化,摆脱了传统由人来操纵时间的长短的不便,实现代学校必不可少的设备。
1. 2 设计的任务及要求1.作息时间能操纵电铃2.作息时间能启动和关闭放音机单片机作息时间操纵的功能如下:? 使用4位七段显示器来显示现在的时间。
? 显示格式为“时分”? 由led闪动来作秒计数表示? 具有4个按键来作功能设置,可以设置现在的时间及显示定时设置时间? 一旦时间到则发出一阵声响,同时继电器启动,可以操纵放音机开启和关闭。
第二章总体方案设计2. 1 芯片比较2.1.1 单片机选型当今单片机厂商琳琅满目,产品性能各异。
常用的单片机有很多种:intel8051系列、motorola和m68hc系列、atmel的at89系列、台湾winbond(华邦)w78系列、荷兰pilips的pcf80c51系列、microchip公司的pic系列、zilog的z86系列、atmel的at90s系列、韩国三星公司的ks57c系列4位单片机、台湾义隆的em-78系列等。
我们最终选用了atmel公司的at89c52单片机。
at89c52是美国atmel公司生产的低电压,高性能cmos8位单片机,片内含8kbytes的可反复擦写的只读程序存储器(perom)和256bytes的随机存取数据存储器(ram),器件采纳atmel公司的高密度、非易失性存储技术生产,与标准mcs-51指令系统及8052产品引脚兼容,片内置通用8位ZY处理器(cpu)和flash存储单元,功能强大at89c52单片机适用于许多较为复杂操纵应用场合。
2.1.2显示器接口芯片的选择led显示器接口芯片的选择常用的显示器接口芯片有cd4511,cd4513,mc14499,8279,max7219,74hc164等,它们的功能有:1.cpu接受来自键盘的输入数据,并作预处理;2.数据显示的治理和数据显示器的操纵。
单片机彩灯课程毕业设计论文

本文可免费下载,只需在本平台注册并通过邮箱验证即可获得50积分!电子工程课程设计报告书课程名称智能电子小产品课程设计课程设计总评成绩学生姓名、学号学生专业班级指导教师姓名课程设计起止日期2012.06.21---2012.07.09一、课程设计项目名称基于单片机彩灯控制二、项目设计目的及技术要求项目设计目的:本设计以AT89C52单片机为核心并用它来控制发光二极管双灯点亮循环的实验装置,用AT89C52单片机控制16个发光二极管发光,实现亮点的循环移动。
通过Proteus软件设计、仿真、PCB制版,并能掌握通过软件控制发光二极管的思路和技巧。
这次设计重点就在于利用单片机的知识去控制系统的运行。
技术要求:1:彩灯至少有5种工作模式。
2:当按下按键后,模式可以切换。
3:同时数码管要显示此时是第几个模式。
三、项目设计方案论证(可行性方案、最佳方案、软件程序、硬件电路原理图和PCB图 )通过单片机控制二极管的闪烁,通过中断来改变模式同时串行输出数码管。
P0,P1口接16个二极管,P3口接扩展板的数码显示接口。
系统图模式一是P1,P2口从左到右依次点亮。
模式二是P1,P2 16个二极管每隔三个亮着,每次亮着的灯向前移一位。
模式三是P1口全熄,P2全亮,P1口依次点亮后P2口依次熄灭。
模式四是P1口全亮,P2全熄,P1口依次熄灭后P2口依次点亮。
模式五是亮点从心型上端从两边移动下来。
主程序是从判断是哪个模式到进入模式运行不停循环,当外部中断0来了时响应中断,中断程序是模式加一并显示此时是模式几。
显示是用了单片机的串行输出,扩展板上是四个移位寄存器74LS164,和四个共阳极数码管。
单片机串型输出用的是工作方式0(移位寄存器方式)。
串型数据通过RXD输入输出,TXD输出频率为f/12的时钟脉冲。
数据格式为8位,地位在前高位在后。
单片机RTD接74LS164的AB, TXD接CLK。
74LS164内部结构图:74LS164真值表及时序图H-高电平 L-低电平 X-任意电平↑-低到高电平跳变QA0,QB0,QH0 -规定的稳态条件建立前的电平QAn,QGn -时钟最近的↑前的电平单片机串行输出四组数据到寄存器中,使数码管对应四个数字。
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洛阳理工学院课程设计报告课程名称单片机原理与应用设计题目基于单片机温度检测报警器的设计专业计算机科学与技术班级学号姓名完成日期基于单片机温度检测报警器的设计摘要随着时代的进步和发展,单片机技术已经普及到我们生活,工作,科研,各个领域,已经成为一种比较成熟的技术。
温度的测试也已经越来越多的影响到各个领域。
因此设计一个温度测试的系统是十分必要的。
此课程设计论文主要介绍了一个基于STC80C51单片机的数字温度检测报警器系统。
本系统是基于单片机的智能温度报警控制器的设计。
以STC80C51为核心,采用温度传感器DS18B20作为温度检测器,在液晶显示屏LCD1602上显示实时温度。
并且设置上下限报警温度。
温度传感器方面,新型数字温度传感器DS18B20具有体积更小、精度更高、适用电压更宽、采用一线总线、可组网等优点,在实际应用中取得了良好的测温效果。
通过DS18B20温度传感器感应周围的环境温度。
显示方面, LCD1602通过电压来改变填充在两块平行板之间的液晶材料部分子的排列状况,以达到遮光和透光的目的来显示深浅不一,错落有致的图象,而且只要在两块平板间再加上三元色的滤光层,就可实现显示彩色图象。
报警方面,当温度超过警界最高温度时,响报警音乐,黄色发光二极管闪烁;当温度低于最低温度报警时,响报警音乐,黄色发光二级管闪烁!因为所选单片机可擦写次数达万次以上,为使电路的简化,其温度报警值已预设在程序中,可以通过修改程序中的预设值改变报警温度。
因此该设计控制器使用单片机STC89C51,测温传感器使用DS18B20,用LCD1602实现温度显示,再根据硬件电路编写相应程序,能准确达到题目要求。
关键词: STC单片机 DS18B20 LCD1602目录摘要 (I)目录 (II)前言 (1)一、设计目标与容 (3)1. 设计目标 (3)2. 设计容 (3)3. 设计要求 (3)二、系统设计 (4)1. 设计方案 (4)1.1数字温度计设计方案论证 (4)方案一 (4)方案二 (4)1.2 系统设计框图 (5)三、功能模块设计 (6)1.主控制器 (6)2.温度测量模块 (7)3.LCD显示模块 (8)4.上下限设定模块 (9)5.报警模块 (9)四、仿真与实物演示 (10)1.系统仿真 (10)2.调试中遇到的问题 (11)3.实物演示效果图 (11)五、总结 (12)六、参考文献 (13)七、附录 (14)前言目前温度测试系统的发展很快,传感器应用极其广泛,目前已经研制出多种新型传感器。
但是,作为应用系统设计人员需要根据系统要求选用适宜的传感器,并与自己设计的系统连接起来,从而构成性能优良的监控系统。
温度测量报警系统的中心设备是温度传感器,温度传感器的发展大致经过了以下的3个阶段:(1)传统的分立式温度传感器(含敏感元件),主要是能够进行非电量和电量之间的转换。
(2)模拟集成温度传感器/控制器。
(3)智能温度传感器。
目前,国际上新型温度传感器正从模拟式向数字式、集成化向智能化及网络化的方向发展。
数字式温度传感器(亦称智能温度传感器)是在20世纪90年代中期问世。
它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术(ATE)的结晶。
目前,国际上已开发出多种智能温度传感器系列产品。
智能温度创拿起部包含温度传感器、A/D传感器型号处理器、信号处理器、存储器(或寄存器)和接口电路。
有的产品还带多路选择器、中央控制器(CPU)、随机存取储存器(RAM)和只读存储器(ROM)。
数字式温度传感器能传输出温度数据及相关的温度控制量,适配各种微控制器(MCU),并且可通过软件来实现测试功能,即智能化取决于软件的开发水平。
进入21世纪后,温度传感器正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展。
在传统的模拟信号远距离温度测量系统中,需要很好的解决引线误差补偿问题、多点测量切换误差问题和放大电路零点漂移误差问题等技术问题,才能够达到较高的测量精度。
另外一般监控现场的电磁环境都非常恶劣,各种干扰信号较强,模拟温度信号容易受到干扰而产生测量误差,影响测量精度。
因此,在温度测量系统中,采用抗干扰能力强的新型数字温度传感器是解决这些问题的最有效方案,新型数字温度传感器DS18B20具有体积更小、精度更高、适用电压更宽、采用一线总线、可组网等优点,在实际应用中取得了良好的测温效果,读数方便,测温围广,其输出温度采用数字显示,主要用于对测温比较准确的场所,或科研实验室使用。
LCD1602通过电压来改变填充在两块平行板之间的液晶材料部分子的排列状况,以达到遮光和透光的目的来显示深浅不一,错落有致的图象,而且只要在两块平板间再加上三元色的滤光层,就可实现显示彩色图象。
液晶是具有流动特性的物质,所以只需外加很微小的力量即可使液晶分子运动,以最常见普遍的向列型液晶为例,液晶分子可轻易的借着电场作用使得液晶分子转向,由于液晶的光轴与其分子轴相当一致,故可借此产生光学效果,而当加于液晶的电场移除消失时,液晶将借着其本身的弹性及黏性,液晶分子将十分迅速的回撤消来未加电场前的状态。
因此该设计控制器使用单片机STC89C51,测温传感器使用DS18B20,用LCD1602实现温度显示,能准确达到题目要求。
一、设计目标与容1. 设计目标课程设计的目的是使学生全面地熟悉和掌握本课程的主要知识,培养学生能系统地处理和解决本课程有关的技术问题,系统地掌握单片机技术应用的设计方法,为毕业设计和今后的工作奠定良好的基础。
本课程设计是学生在学完单片机原理及应用课程之后,进行的一个综合性和实践性很强的教学环节。
学生要按照课程设计任务书的要求,对电路进行设计、分析与计算,设计程序并调试执行。
2. 设计容利用STC89C51单片机、DS18B20数字温度采集器及LCD1602显示器件设计一个温度检测报警器,要现温度的实时测量与显示、温度上下限设定及报警功能;3. 设计要求(1)明确课程设计课题,明确设计任务和要求(2)充分了解课程设计的的性能、指标,设计容及要求,确定设计方案(3)硬件设计(4)软件设计根据电路工作过程,画出软件流程图,根据流程图编写相应的程序。
(6)原理图设计及仿真根据所确定的设计电路,利用Protel或EWB等有关工具软件绘制电路原理图、PCB板图、提供元器件清单;(7)软件下载至硬件上调试执行。
(8)按规和要求,撰写和打印课设报告,准备课设答辩。
二、系统设计1. 设计方案AT89C51作为温度测试系统设计的核心器件,具有低电压供电和体积小等特点。
该器件是INTEL公司生产的MCS-5l系列单片机中的基础产品,采用了可靠的CMOS工艺制造技术,具有高性能的8位单片机,属于标准的MCS-51的CMOS产品。
芯片中集成了CPU、RAM、ROM、定时/计数器和多功能I/O接口等计算机所需的基本功能部件。
程序存储在单片机的程序存储器中,运行过程由程序控制。
晶振选用12MHZ。
DS18B20简化了温度器件与计算机的接口电路,使得电路简单,使用更加方便。
显示部分使用LCD1602来作为温度的直接输出,当温度超出限值时,蜂鸣器报警和数码管闪烁来提示。
采用单片机汇编程序语言设计温度计的程序,对DS18B20进行初始化、读、写,读取温度,数据的转换,温度显示和报警处理等等。
1.1数字温度计设计方案论证方案一由于本设计是测温电路,可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应,在将随被测温度变化的电压或电流采集过来,进行A/D转换后,就可以用单片机进行数据的处理,在显示电路上,就可以将被测温度显示出来,这种设计需要用到A/D转换电路,感温电路比较麻烦。
方案二进而考虑到用温度传感器,在单片机电路设计中,大多都是使用传感器,所以这是非常容易想到的,所以可以采用一只温度传感器DS18B20,此传感器,可以很容易直接读取被测温度值,进行转换,就可以满足设计要求。
经模数转换后的温度信号传入到STC89C52单片机,再由单片机控制LED小灯、蜂鸣器和数码管来实现温度的测量、报警、显示的功能。
从以上两种方案,很容易看出,方案二电路比较简单,软件设计也比较简单,适用前景和市场经济效益分析也更优,故采用了方案二。
1.2 系统设计框图图1 系统设计框图图2 程序设计流程图三、功能模块设计1.主控制器单片机STC89C52具有低电压供电和体积小等特点,四个端口只需要两个口就能满足电路系统的设计需要,很适合便携手持式产品的设计使用系统可用二节电池供电。
其主要特点为采用Flash存贮器技术,降低了制造成本,其软件、硬件与MCS-51系列的单片机在指令系统和引脚上完全兼容。
它有很宽的工作电源电压,可为2.7~6V,当工作在3V时,电流相当于6V工作时的1/4,工作于12Hz时,动态电流为5.5mA,空闲态为1mA,掉电状态仅为20nA。
这样小的功耗很适合于电池供电的小型控制系统。
片有4k字节在线可重复编程快擦写程序存储器;全静态工作,工作围:0Hz~24MHz;间歇和掉电两种工作方式超强抗干扰;高抗静电(ESD保护) ,轻松过 2KV/4KV快速脉冲干扰。
有40个引脚,32个外部双向输入/输出(I/O)端口,同时含2个外中断口,3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,2 个读写口线。
STC89C52可以按照常规方法进行编程,也可以在线编程。
图3 STC89C52仿真图及实物图2.温度测量模块独特的一线接口,只需要一条口线通信多点能力,简化了分布式温度传感应用无需外部元件可用数据总线供电,电压围为3.0 V至5.5 V 无需备用电源,测量温度围为-55℃至+125℃。
精度为±0.5℃温度传感器可编程的分辨率为9~12位温度转换为12位数字格式最大值为750毫秒用户可定义的非易失性温度报警设置应用围包括恒温控制,工业系统,消费电子产品温度计,或任何热敏感系统。
DS18B20的数字温度计提供9至12位(可编程设备温度读数。
信息被发送到从DS18B20通过1线接口,所以中央微处理器与DS18B20只有一个一条口线连接。
为读写以及温度转换可以从数据线本身获得能量,不需要外接电源。
因为每一个DS18B20的包含一个独特的序号,多个ds18b20s可以同时存在于一条总线。
这使得温度传感器放置在许多不同的地方。
它的用途很多,包括空调环境控制,感测建筑物温设备或机器,并进行过程监测和控制。
图4 DS18B20实物图3.LCD显示模块1602液晶也叫1602字符型液晶,它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。
它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成,每个点阵字符位都可以显示一个字符,每位之间有一个点距的间隔,每行之间也有间隔,起到了字符间距和行间距的作用,正因为如此所以它不能很好地显示图形(用自定义CGRAM,显示效果也不好)。