微机原理与单片机课程设计

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新能源与动力工程学院

课程设计报告

微机原理与单片机课程设计

专业电力工程与管理

班级

姓名

学号

指导教师

2015年7 月

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兰州交通大学新能源与动力工程学院课程设计任务书

课程名称：微机原理与单片机课程设计指导教师（签名）：班级：电力工程与管理1201 姓名：学号：

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指导教师评语及成绩

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指导教师签字：

年月页脚内容- 3 -

目录

1设计原始资料................................................. - 1 -1.1具体题目. (1)

1.2要完成的内容 (1)

2系统设计 .................................................... - 1 -2.1系统功能. (1)

2.2系统框图 (1)

3硬件设计 .................................................... - 2 -3.1单片机最小系统电路 (2)

3.2DS18B20测温电路 (2)

3.3报警电路 (3)

3.4四位数码管显示电路 (4)

3.5报警温度设定按键电路 (4)

3.6ISP程序下载接口电路 (5)

3.7电路原材料清单 (5)

3.8使用工具及仪表清单 (6)

4软件设计 .................................................... - 7 -4.1程序流程图 . (7)

4.2开机数码管显示设置 (8)

4.3温度采集电路的设计 (8)

4.4LED显示报警电路的设计 (9)

5调试过程 .................................................... - 9 -5.1数码管显示乱码. (9)

5.2按键处理问题 (10)

5.3DS18B20时序问题 (10)

5.4装配与调试 (10)

.... - 10 -总结......................................................... - 10 -参考文献..................................................... - 12 -附录......................................................... - 13 -

1设计原始资料

随着科学技术日益迅速的发展，数字监控系统已经深入到生活的各个方面。数字温度计作为数字监控系统的重要组成部分发挥着极其重要的作用。它克服了接触式温度计对传感器的耐热性能要求比较苛刻的缺点，使温度计无论在使用范围还是测量精度上都有了长足的进步。

本设计就是在这种广阔的应用背景下应运而生的。下面就本设计的设计目标和思路进行简单介绍。 1.1具体题目

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。 1.2 要完成的内容

选定了温度传感器之后，再来考虑它的控制内核，因为数字温度计的设计并不复杂，单片机完全可以处理的了，DSP 是比较高端的控制内核应用成本相对较高，所以选用单片机是即经济又实惠的选择。 2系统设计 2.1系统功能

本系统利用单片机采集温度，温度值精确到小数点一位，用4位数码管显示温度值，设置三个按键调整报警温度值，当温度超出所设定的上下限范围时，蜂鸣器开始报警。 2.2系统框图

图1 总体设计方框图

3硬件设计

3.1单片机最小系统电路

图2 单片机最小系统

（1）单片机9脚接复位电路，可按复位按钮S1给单片机复位。

（2）晶振采用12MHZ。

3.2 DS18B20测温电路

图3 DS18B20电路

DS18B20的1脚接地，2脚数据端接单片机的P3.4，3脚接VCC，为了确保DS18B20工作可靠，2脚要接10K的上拉电阻。

3.3报警电路

图4 蜂鸣器电路

本系统中采用蜂鸣器报警，由于单片机输出电流较小，所以用三极管9013驱动蜂鸣器发出声音。

3.4 四位数码管显示电路

图5 数码管显示电路

4位数码管为共阳管，由于单片机输出电流比较小，故用4个PNP型的三极管9015来驱动数码管。单片机输出低电平时三极管导通，使数码管的4各公共端1、4、5和12脚为高电平，此时数码管的数据端输入低电平后数码管被点亮，120欧电阻R12到R19为三极管的限流电阻。

3.5报警温度设定按键电路

图6 按键电路

报警温度用按键S2，S3，S4来设置，S2为调整键，按一次可调整报警上限温度值，按两次可调整报警下限温度值，按三次数码管恢复到正常温度显示。

3.6 ISP程序下载接口电路

图7 下载电路

本系统才用AT89S52单片机，故可以采用ISP方式下载程序。

3.7电路原材料清单

3.8使用工具及仪表清单

4软件设计

4.1 程序流程图

图8 主程序流程图图9 读温度流程图

4.2开机数码管显示设置

/*****显示开机初始化等待画面*****/

Disp_init()

{

P2 = 0xfe; //显示-

P0 = 0xbf;

Delay(200);

P0 = 0xef;

Delay(200);

P0 = 0xfb;

Delay(200);

P0 = 0xfe;

Delay(200);

P0 = 0xff; //关闭显示

}

给单片机上电后，18B20读取温度值需要一定的时间，故上数码管显示一定时间的“-”。

4.3温度采集电路的设计

温度采集电路部分，采用数字温度传感器DS18B20进行温度采集。DS18B20