文档介绍：《单片机原理及应用课程设计》报告
——温度报警的设计
专业: 电子信息工程
班级: 电子0822
姓名: 郭道慧
学号: 0830106229
指导教师: 肖金球
2011年 7月 1日
;
、查阅手册和文献资料的能力;
,拓宽知识,初步掌握工程设计的基本方法;
、仪表的正确使用方法,学会软、硬件的设计和调试方法;,能正确反映设计和实验成果, 能用计算机绘制电路图和流程图。
本设计是对温度进行实时监测与控制,设计的温度控制系统实现了基本的温度控制功能:当温度低于设定下限温度时,系统自动启动加热继电器加温,使温度上升。当温度高于设定上限温度时,系统自动启动风扇降温,使温度下降。当温度下降到上限温度以下时,停止降温。温度在上下限温度之间时,执行机构不执行。LCD1602液晶显示即时温度,。。
。3. 硬件设计
,它由三部分组成:①控制部分主芯片采用单片机AT89S51;②显示部分采用LCD1602液晶显示器实现温度显示;③温度采集部分采用DS18B20温度传感器。
AT89C52
加热继电器
电风扇继电器
DS18B20
LCD显示
指示灯
图2-1 温度计电路总体设计方案
。
单片机AT89C52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,系统应用
三节电池供电。
2. 显示部分
显示电路采用LCD1602液晶显示器,从P0口送数,P2口扫描。
3. 温度采集部分
DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器,与传统的热敏电阻等测温元件相比,它能直接读出被测温。这一部分主要完成对温度信号的采集和转换工作,由DS18B20数字温度传感器及其与单片机的接口部分组成。,单片机接受温度并存储。此部分只用到DS18B20和单片机,硬件很简单
(1) 显示电路
显示电路采用了LCD1602液晶显示器,节约了单片机的输出端口,便于程序的编写。
图5-1 显示电路图
(2) 单片机电路
图5-2 单片机电路引脚图
(3) DS18B20温度传感器电路
图5-3 温度传感器电路引脚图
(4) 晶振控制电路
图5-5 晶振控制电路图
(5) 复位电路
图5-6复位电路图
4. 软件设计
一个应用系统要完成各项功能,首先必须有较完善的硬件作保证。同时还必须得到相应设计合理的软件的支持,尤其是微机应用高速发展的今天,许多由硬件完成的工作,都可通过软件编程而代替。甚至有些必须采用很复杂的硬件电路才能完成的工作,用软件编程有时会变得很简单,如数字滤波,信号处理等。因此充分利用其内部丰富的硬件资源和软件资源,采用与S51系列单片机相对应的51汇编语言和结构化程序设计方法进行软件编程。
程序设计语言有三种:机器语言、汇编语言和高级语言。机器语言是机器唯一能“懂”的语言,用汇编语言或高级语言编写的程序(称为源程序)最终都必须翻译成机器语言的程序(成为目标程序),计算机才能“看懂”,然后逐一执行。
高级语言是面向问题和计算过程的语言,它可通过于各种不同的计算机,用户编程时不必仔细了解所用的计算机的具体性能与指令系统,而且语句的功能强,常常一个语句已相当于很多条计算机指令,于是用高级语言编制程序的速度比较快,也便于学习和交流,但是本系统却选用了汇编语言。原因在于,本系统是编制程序工作量不大、规模较小的单片机微控制系统,使用汇编语言可以不用像高级语言那样占用较多的存储空间,适合于存储容量较小的系统。同时,本系统对位处理要求很高,需要解决大量的逻辑控制问题。
MCS—51指令系统的指令长度较短,它在存储空间和执行时间方面具有较高的效率,编成的程序占用内存单元少,执行也非常的快捷,与本系统的应用要求很适合。而且MCS—51指令系统有丰富的位操作(或称位处理)指令,可以形成一个相当完整的位操作指令子集,这是MCS—51指令系统主要的优点之一。对于要求反应灵敏与控制及时的工控、检测等实时控制系统以及要求体积小、系统小的许多“电脑化”产品,可以充分体现出汇编语言简明、整齐、执行时间短和易于使用的特点。
本装置的软件包括主程序、读出温度子程序、复位应答子程序、写入子