基于单片机的数字温度计课程设计.doc

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目录1 绪论 .11.1 设计背景 .11.2 设计要求 .11.3 设计思路 .12 系统硬件设计 12.1 设计总框图 12.2 各模块功能 .22.3 设计总电路图 .73 系统软件设计 83.1 程序流程图 .83.2 源程序 .104 模拟和调试系统 .104.1 电路仿真 144.2 系统调试 145 总结与展望 145.1 总结 155.2 展望 15参考文献 .16致 谢 .17邵阳学院课程设计(论文)11 绪论1.1 设计背景环境温度是最基本的环境参数之一，开发温度测量装置与人们的生活、工农业生产和科研密切相关，具有很高的现实意义和应用价值。虽然水银温度计等常用温度计价格低廉，但随着人们对测量精度要求的不断提高，很难满足人们在许多方面的需求。虽然常用的温度计，如汞温度计，价格低廉，但随着人们对测量精度要求的不断提高，在许多方面难以满足人们的需求。数字温度计作为一种高精度、高灵敏度的温度测量装置，在许多领域得到了越来越广泛的应用。1.2 单片机的设计要求 80C51 与串行 A/D 转换芯片 ADC0831 可以测量的数字温度计 0150C 测量结果的温度值 4 位数显示。温度通过温度传感器TC1 测量后转换为电信号，然后通过放大器输出 ADC0831 进行 A/D 转换。本设计用 80C51 用作主控芯片 ADC0831 作为电压信号转换器，使用 TCK 输入电压值范围为实时温度信号采集器 05V 。本设计电路结构简单，成本相对较低，温度测量范围为 0150C，精度也比较高，精度也比较高 1C。1.3 温度传感器的设计思路 TC1 输出信号通过差动放大到 05V，放大器输出 ADC0831 进行 A/D 转换，A/D 转换结果送至单片机进行外理，最后将所测的温度在 LED 显示在数字管上。2 系统硬件设计2.1 总框图设计总框图 2.1温度传感器A/D 转换单片机LED 显示图 2.1 邵阳学院课程设计(论文)22.2 各模块功能2.2.1 ADC0831 功能说明(1)ADC0831 引脚图见图 2.2图 2.2 ADC0831 引脚图(2)ADC0831 各引脚定义及功能如下CS片选信号输入端。VIN()VIN(- )差分输入端。VIN()VIN(- )差分输入端。DOA/D 转换数据输入端。VREF参考电压输入端，连接5V 。CLOCK决定时钟信号输入端 A/D 时钟信号的转换速率为50800KH Z。2.2.2 80C51 单片机信号引脚说明及其功能(1)80C51 的信号引脚80C51 请参见图片 2.3。XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD63P0.7/AD732P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A92P2.2/A1023P2.3/A1 24P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD1P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115U180C51图 2.3 80C51 邵阳学院课程设计(论文)3 信号引脚介绍P0.0 P0.7 P0 口 8 位置双向口线。P1.0 P1.7 P1 口 8 位置双向口线。P1.0 P1.7 P1 口 8 位置双向口线。P2.0 P2.7 P2 口 8 位置双向口线。P3.0 P3.7 P3 口 8 位置双向口线。存储控制信号的访问程序。当 当信号为低电平时，是的 ROM 限制阅读操作EAEA当 当信号为高电平时，对 ROM 读取操作从内部程序E存储器开始，并可延伸到外部程序存储器。RST复位信号。当输入的复位信号延续时 2 机器周期以上的高电平有效，用于完成单片机的复位初始化操作。XTAL1 和 XTAL2 外部晶体引线端。使用芯片内部时钟时，二线端用于连接石英晶体和微调电容；使用外部时钟时，用于连接外部时钟脉冲信号。P3 口腔的第二个功能P3 口的 8 条口线有第二个功能，详见表 2.1。表 2.1 P3 口的第二功能引脚 第二功能 信号名称P3.0 RXD 串行数据接收P3.1 TXD 串行数据发送P3.2 0INT外部中断 0 申请P3.3 外部中断 1 申请P3.4 T0 定时器/计数器 0 的外部输入P3.5 T1 定时器/计数器 1 的外部输入P3.6 WR外部 RAM 写选通P3.7 D外部 RAM 分别介绍读选通(2) P0、P1、P2、P3 口 P0 口P0 口线逻辑电路如图所示 2.4 所示。邵阳学院课程设计(论文)4vcc/P0.XDCPQQ MUXT1T21 P0.XAD_TMP_1 EQU 31H;AD_TMP_2 EQU 32H;邵阳学院课程设计(论文)11AD_TMP_3 EQU 33H;AD_TMP1 EQU 34H;ORG 0000HLJMP MAINORG 0030HMAIN CLR P2.0STARTLCALL AD_CONV;LCALL DISPLAY;LJMP START AD_CONVSETB CSCLR CLK NOPNOPCLR CSNOPNOPSETB CLKNOPNOPCLR CLKNOPNOPSETB CLKNOPNOPMOV R0,08HAD_READCLR CLKMOV C,DORLC ASETB CLKNOP邵阳学院课程设计(论文)12NOPDJNZ R0,AD_READSETB CSMOV AD_TMP,ARETDISPLAYMOV A,AD_TMPMOV DPTR,TAB1MOVC A,ADPTR;CJNE A,0,S1SJMP S4S1JNC S4SETB P2.0CLR P0.0CLR P0.1CLR P0.2CLR P0.4CLR P0.5SETB P0.6S4MOV B,100DIV ABMOV AD_TMP_1,AMOV A,BMOV B,10DIV ABMOV AD_TMP_2,AMOV AD_TMP_3,BMOV DPTR,TABMOV A,AD_TMP_1MOVC A,ADPTRMOV P0,ASETB P2.邵阳学院课程设计(论文)13LCALL DLYCLR P2.1MOV A,AD_TMP_2MOVC A,ADPTRMOV P0,ASETB P2.2LCALL DLYCLR P2.2MOV A,AD_TMP_3MOVC A,ADPTRMOV P0,ASETB P2.3LCALL DLYCLR P2.3RET TABDB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H，80H ，90HTAB1DB 1、2、3、4、5、6、7、9、11、12、14、16、17、19DB 21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37,38DB 41、42、43、44、45、46、4748、49、51、52、53、54、55DB 57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、71、72、73DB 75、76、77、78、78、78、79、81、82、83、84、86、87、88、99DB 93,94,95,96、97、98、99、100、101、102、103、105、106、107、109DB 111、112、113、114、115、116、117、119、120、122、123、124DB 126、127、128、129、130、131、132133、134、135、136、137、138、139DB 141、142、143、144、145、146、147、149DLYMOV R4,2D1 MOV R3,248DJNZ R3,DJNZ R4,D1RETEND邵阳学院课程设计(论文)144 系统仿真与调试4.1 采用电路仿真 proteus 模拟软件进行模拟，在模拟前根据预设计的电路图进行连接和布局，最后确定线路已连接，然后运行开始模拟。数字温度计的模拟结果如图所示 4.1 所示。数字温度计的模拟结果如图所示 4.1 所示。图 4.1 仿真结果4.2 点击全速执行按钮进行系统调试1。2.可以观察温度传感器的设置值 ADC0831 输出电平值的变化可以确定转换是否正常，并可以观察到 LED 随着数据的变化而显示。3如果 LED 如果显示值与传感器的设置值不一致，则可以改变计算放大器的放大倍数，直到显示值与预设值一致。重复上述过程，改变传感器的预设值。5 155.1 总结通过单片机课程设计，我对单片机的理论学习和实践操作有了更深入的理解，明白只有将理论同实际联系起来，才能真正地学好一门课程。而且，也只有当我们将所学知识付诸实际行动时，才能真正学以致用和不断创新。虽然课程设计顺利完成，但过程中仍存在一些问题。例如，在设计硬件电路时，我不知道如何正确使用操作放大器。虽然我以前在模拟电路的课程中知道它，但我不太清楚它的放大原理。后来，通过阅读其他数据，我终于对其原理和应用有了更深入的了解，为电路的顺利完成奠定了基础。二是编程。程序采用汇编语言和模块化编程思想。程序主要分为主程序部分三部分A/D 转换部分和显示部分。这使得原本难以理解的汇编程序更具可读性，同时也简化了编程过程。总的来说，课程设计收获颇丰。不仅锻炼了自己动手的能力，也真正体会到了实践出真知的道理。单片机是一门实践性很强的学科，强调实践能力和创新能力的培养。5.2 展望单片机自诞生以来，在促进计算机发展方面发挥了重要作用。它已经渗透到人们生活的每一个角落。与通用计算机相比，单片机主要用于实时控制，在家用电器、智能玩具、机器人、仪器、工业控制和通信产品中起着关键作用。其发展直接影响着人们的生活、工厂生产，甚至国防、军事、通信等方面。数字温度计作为一种仪表，在人们的生活和生产中得到了广泛的应用和发展，我相信随着单片机以及嵌入式系统的飞速发展，数字温度计将愈来愈朝着智能化、高精度化、高可靠性等方面发展。邵阳学院课程设计(论文)16参考文献 张迎新，等.单片机初级教程M.北京航空航天大学出版社，2万.2 王幸之，等.AT89 系列单片机原理及接口技术M.2004年北京航空航天大学出版社.3 何立民.高级单片机教程M.北京航空航天大学出版社，2000.4 Atmel Corporation. Microcontroller Data Book.2004. 5 李维，郭强. 液晶显示应用技术M.2000.邵阳学院课程设计(论文)17致 感谢单片机接触时间不长，各方面经验不足，本课程设计的顺利完成离不开刘伟春老师的悉心指导。从主题的主题选择到主题的发展和研究，再到论文的撰写，再到最终稿件的每一步，教师的努力和汗水，同时得到学生的帮助，并提供了大量的信息。从主题的主题选择到主题的发展和研究，再到本论文的撰写，再到最终稿件的每一步，都倾注了教师的努力和汗水，同时得到了学生的帮助，并提供了大量的信息。在这里，我诚地感谢老师和学生的帮助。