微機(jī)控制技術(shù)實(shí)訓(xùn)報(bào)告

1、-航天職業(yè)技術(shù)學(xué)院溫度采集報(bào)警報(bào)告 報(bào)告題目：數(shù)字溫度計(jì) 系部：電子工程系 專業(yè)：計(jì)算機(jī)控制技術(shù) ： *： 指導(dǎo)教師：湯平溫度采集報(bào)警任務(wù)書 題目：數(shù)字溫度計(jì) 任務(wù)與要求：1、查閱數(shù)字溫度計(jì)設(shè)計(jì)相關(guān)資料，熟悉數(shù)字溫度計(jì)設(shè)計(jì)的原理， 查閱A/D轉(zhuǎn)換及傳感器相關(guān)知識(shí)，畫出數(shù)字溫度計(jì)原理圖，并編寫相應(yīng)的源程序。 2、使用8052單片機(jī)作為處理器，設(shè)計(jì)數(shù)字溫度計(jì)設(shè)計(jì)，設(shè)定溫 度最高值和最低值。 數(shù)碼管進(jìn)展循環(huán)顯示，顯示實(shí)際溫度值。 3、實(shí)現(xiàn)單路的電壓采集和顯示，顯示3位溫度值，最后1位顯示“C 4、并用喇叭報(bào)警。 發(fā)揮局部：將仿真電路圖和程序修改為中斷方式實(shí)現(xiàn)溫度采集和顯示。 前言 溫度的檢測與控制是

2、工業(yè)生產(chǎn)過程中比較典型的應(yīng)用之一，隨著傳感器在生活中的更加廣泛的應(yīng)用，利用新型數(shù)字溫度傳感器實(shí)現(xiàn)對溫度的測試與控制得到更快的開發(fā)，本文設(shè)計(jì)了一種基于80C52的溫度檢測及報(bào)警系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以方 便的實(shí)現(xiàn)溫度采集和顯示，并可根據(jù)需要任意設(shè)定上下限報(bào)警溫度，它使用起來相當(dāng)方便，具有精度高、量程寬、靈敏度高、體積小、功耗低等優(yōu)點(diǎn)，適合于我們?nèi)粘Ｉ詈凸ぁ⑥r(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的溫度測量，也可以當(dāng)作溫度處理模塊嵌入其它 系統(tǒng)中，作為其他主系統(tǒng)的輔助擴(kuò)展。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)和布線簡單，構(gòu)造緊湊，抗干 擾能力強(qiáng)，在大型倉庫、工廠、智能化建筑等領(lǐng)域的溫度檢測中有廣泛的應(yīng)用前 景。目錄1、 原理 12、 元器件介紹 2 3、元器

3、件清單 7 4、參考電路圖 8 5 電路圖詳解10 6、元器件的排版與焊接 117、參考程序編寫與導(dǎo)入 128、成品的調(diào)試15 9、總結(jié) 16 10、參考文獻(xiàn) 17 原理根據(jù)主芯片AT89S52所展開設(shè)計(jì) 1 微處理器：AT89S52非常適用于控制，他的主要構(gòu)造和特點(diǎn)在前面已經(jīng)介紹過了，為了滿足外圍接口電路的需要，一般都要在輸出口處接鎖存驅(qū)動(dòng)電路，這里我們采用的是SN74HC573。 2 壓頻變換裝置：將模擬的電壓量轉(zhuǎn)化成頻率值，這是一種A/D轉(zhuǎn)化方式，將輸出電壓U0采樣通過壓頻變換裝置傳給單片機(jī)，壓頻轉(zhuǎn)化裝置我們用的是National Semiconductor的LM331。 3 輸出控制電

4、路：單片機(jī)的輸出控制信號(hào)通過電阻解碼網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)化成模擬電壓值，控制電壓和電流比較器的基準(zhǔn)值，實(shí)現(xiàn)對外圍功率電路的控制。 4 上電復(fù)位電路：為了防止單片機(jī)的程序飛跑，出現(xiàn)死鎖，我們采用MA*IM公司的MA*813L系統(tǒng)監(jiān)控集成芯片來實(shí)現(xiàn)對單片機(jī)的監(jiān)控，該芯片具有看門狗電路、門限值檢測器、手動(dòng)復(fù)位等功能。 5 輸入控制和數(shù)碼顯示電路：包括按鍵和顯示局部。通過簡單的按鍵選擇，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行方式選擇、復(fù)位及故障的顯示。顯示局部采用SN74HC573驅(qū)動(dòng)兩個(gè)8位七段LED顯示；同時(shí)通過發(fā)光二極管和蜂鳴器提示運(yùn)行狀態(tài)。 1 元器件介紹本設(shè)計(jì)選用的單片機(jī)型號(hào)為STC89C52RC，它是一種低功耗、高性能CMOS8位微

5、控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使得STC89C52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。芯片的引腳見圖3-1。 圖3-1 STC89C52芯片引腳圖 2其部管腳與通用的8*C52根本一樣，主要處理各外部硬件的初始化，會(huì)聚IC部存放器和數(shù)據(jù)RAM并與CPU進(jìn)展通信等。其主要管腳有：*TAL1(19腳)和*TAL2(18腳)為振蕩器輸入輸出端口，外接12MHz晶振。RST(9腳)為復(fù)位輸入端口，外接電阻電容組成的復(fù)位電路，可進(jìn)展手動(dòng)復(fù)位。VCC(40腳)和GND(20腳)為供電端口，分別接+5V電源的正負(fù)端。

6、P0P3為可編程通用I/O腳，其功能用途由軟件定義,各引腳功能描述見表3-1。表3-1 STC89C52RC引腳功能描述名稱名稱及功能ALE地址鎖存使能P0口P1口T2P1.0：定時(shí)/計(jì)數(shù)器2的外部記數(shù)輸入/時(shí)鐘輸出T2E*P1.1：定時(shí)/計(jì)數(shù)器2重裝載/捕捉/方向控制P2口P3口R*D(P3.0)：串行輸入口T*D(P3.1)：串行輸出口INT0(P3.2)：外部中斷0INT1(P3.3)：外部中斷T0(P3.4)：定時(shí)器0外部輸入T1(P3.5)：定時(shí)器1外部輸入WR(P3.6)：外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫信號(hào)RD(P3.7)：外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀信號(hào)PSEN程序存儲(chǔ)選通RST復(fù)位端VCC電源：提供掉電

7、，空閑，正常工作電壓。GND接地EA/Vpp外部尋址使能/編程電壓*TAL1晶體1：反相振蕩放大器輸入和部時(shí)鐘發(fā)生電路輸入*TAL2晶體2：反相振蕩放大器輸出STC89C52RC單片機(jī)還具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：1) 增強(qiáng)型6時(shí)鐘/機(jī)器周期CPU；2) 3.4V-5.5V寬工作電壓，工作頻率圍0-40MHz，實(shí)際工作頻率可達(dá)48MHz；3) 工作溫度圍075；4) 8KB用戶應(yīng)用程序空間以及512B片RAM，無需擴(kuò)展存儲(chǔ)器；32個(gè)通用I/O口，復(fù)位后P1/P2/P3是準(zhǔn)雙向口/弱上拉，P0口是開漏輸出，作為總線擴(kuò)展用時(shí)，不用加上拉電阻，作為I/O口使用則需要上拉電阻；5) 置看門狗電路，無需外加看門狗

8、電路；6) 置3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，其中定時(shí)器0可作為2個(gè)8位定時(shí)器使用；7) 具有4個(gè)外部中斷源，下降沿或低電平觸發(fā)中斷，掉電模式可由外部中斷低電平觸發(fā)中斷模式喚醒；8) PDIP-40封裝。 4 共陽極數(shù)碼管：數(shù)碼管引腳分部： 5 6元器件清單名稱參數(shù)數(shù)量7組數(shù)量51系列單片機(jī)STC89C51/52RC17單片機(jī)座子40引腳17晶振12MHz17瓷片電容22pF214瓷片電容0.1uF214電解電容22uF/16V17電解電容20uF/16V214電阻10k214電阻1k214電阻4k214電阻30017變阻器100k17集成運(yùn)放UA74117串行A/D轉(zhuǎn)換器TLC54917模擬溫度傳

9、感器LM3517三極管901217蜂鳴器17按鍵17焊錫假設(shè)干萬能板7cm*15cm110導(dǎo)線0.8mm單芯漆包線假設(shè)干 7 參考電路圖 8 電路詳解80C51時(shí)鐘有兩種方式產(chǎn)生，即部方式和外部方式。如圖2-4所示80C51中有一個(gè)構(gòu)成部震蕩器的高增益反向放大器，引腳*TAL1和*TAL2分別是該放大器的輸入端和輸出端。這個(gè)放大器與作為反響元件的片外石英或瓷震蕩器一起構(gòu)成自激震蕩器震蕩電路如圖。外接石英晶體或瓷震蕩器及電容C1、C2接在放大器的震蕩回路中構(gòu)成并聯(lián)震蕩電路。對外接電容C1、C2雖然沒有非常嚴(yán)格的要求，但電容的大小會(huì)輕微影響震蕩頻率的上下、震蕩工作的穩(wěn)定性、起震的難易程序及溫度穩(wěn)定

10、性，如果使用石英晶體，推薦使用30pF10pF，而如果使用瓷諧振器建議選擇40pF10pF。用戶還可以采用外部時(shí)鐘，采用外部時(shí)鐘如下列圖。在這種情況下，外部時(shí)鐘脈沖接到*TAL1端，既部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端，*TAL2懸空。由于外部時(shí)鐘信號(hào)是通過一個(gè)2分頻的觸發(fā)器后作為部時(shí)鐘信號(hào)的所以外部時(shí)鐘的占空比沒有特殊要求，但最小高電平持續(xù)的時(shí)間和最大低電平持續(xù)的時(shí)間應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)條件的要求。本次設(shè)計(jì)采用部震蕩電路,瓷片電容采用30P,晶振采用12MHZ。復(fù)位電路設(shè)計(jì)容采用電容值為10的電解電容。具體連接電路如圖2-5所示：單片機(jī)系統(tǒng)的復(fù)位電路在這里采用的是上電+按鈕復(fù)位電路形式，其中電阻R采用10K的阻

11、值，電 10元器件排版焊接 首先拿到參考電路圖，仔細(xì)觀看和理解電路圖。在根據(jù)電路圖上面的元器件一次核對教師所發(fā)的元器件是否夠數(shù)，元器件的參數(shù)是否正確，用萬用表測出每個(gè)電阻的參數(shù)大小，按順序排列標(biāo)注好參數(shù)信息。檢查元器件是排版焊接的第一步.元器件檢查完后，是就排版了，根據(jù)以往的經(jīng)歷可以把電路圖分為幾個(gè)局部后在來逐個(gè)排版焊接，現(xiàn)實(shí)最小系統(tǒng)電路的焊接，再焊接復(fù)位電路的元器件，這樣把電路劃分為幾個(gè)小局部逐個(gè)焊接，利于焊接，便于檢查，易防止漏掉元器件的安裝與焊接。 11參考程序*include*define uchar unsigned char*define uint unsigned int*def

12、ine Tma* 35 /報(bào)警溫度35sbit TLC549_SCLK=P12; /TLC549芯片SCLK線sbit TLC549_SDO=P10; /TLC549芯片SDO線sbit TLC549_CS=P11; /TLC549芯片CS線sbit Speaker=P17; /蜂鳴器端口*define outbit P3 /outbit為數(shù)碼管的公共端控制量*define outseg P2 /outseg為數(shù)碼管的段碼端控制量*define len 2 /len為數(shù)碼管的個(gè)數(shù)uchar ledbuflen; /顯示緩沖，存儲(chǔ)顯示字符的字段碼uchar code segmap17=0*3f,

13、0*06,0*5b,0*4f,0*66,0*6d,0*7d,0*07,0*7f,0*6f,0*77, 0*7c,0*39,0*5e,0*79,0*71,0*00; uchar TLC549_data( )/TLC549的A/D轉(zhuǎn)換程序 uchar result;/定義result存放A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果 uchar i=0,j; TLC549_CS=1;/TLC549的CS引腳輸出高電平，為A/D轉(zhuǎn)換做準(zhǔn)備 TLC549_CS=0; /TLC549的CS引腳輸出低電平，開場一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換周期 result=0;/A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果清零 TLC549_SDO=1;/ 51單片機(jī)讀數(shù)據(jù)時(shí)得先把管腳置1 fo

14、r(i=0;ii);/ 從高位到低位依次獲取A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)果 TLC549_SCLK=1; TLC549_SCLK=0; /輸出TLC549的下降沿，從SDO端送出一位A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果 for(j=0;j2;j+);/下降沿產(chǎn)生后，400ns后新的位被寫到數(shù)據(jù)線上，所以需延時(shí) TLC549_CS=1; /一個(gè)周期完畢后，TLC549的CS端設(shè)置為高電平 return result; /返回A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果/延時(shí)子程序void Sleep(uchar count) uchar i; while(count- != 0) for(i=0;i124;i+);/ LED七段碼顯示函數(shù) void DispL

15、ed() uchar i, pos=0*01; /從左往右顯示，公共端控制暫存變量pos設(shè)置為0*01 outbit=0*ff; /全滅 for(i=0; ilen; i+) /掃描2個(gè)LED outseg =ledbufi; /輸出當(dāng)前的段碼值outbit=pos; /輸出公共端的控制值，選通一個(gè)數(shù)碼管 Sleep(20); /延時(shí) pos=1; / 公共端控制暫存變量pos左移一位，為選通下一個(gè)數(shù)碼管做準(zhǔn)備 outbit=0*ff; /關(guān)閉所有數(shù)碼管Sleep(5); /延時(shí) 13/揚(yáng)聲器發(fā)聲void speaker()uchar i;for(i=0;i=Tma*) /超過規(guī)定的溫度，報(bào)警 speaker();DispLed();/顯示溫度值 順序：1、18,19腳 2、9，31腳3、 14 成品的調(diào)試 15 總結(jié) 經(jīng)過這次微機(jī)控制技術(shù)實(shí)訓(xùn)?溫度采集報(bào)警數(shù)字溫度計(jì)?的制作過程，我再次穩(wěn)固了單片機(jī)的有關(guān)知識(shí)。了解了80C52芯片的信息和功能還有用法，以及管腳分布，和引腳功能。學(xué)習(xí)了八段共陽極的數(shù)碼管的引腳分布。溫習(xí)了時(shí)鐘電路，復(fù)位電路等的電路知識(shí)。通過焊接電路板，再次對我們的焊接技術(shù)進(jìn)展回爐打造，得到提升，還有程序的編寫也使我們對程序方面的知識(shí)得到大幅度的提升。 通過這次實(shí)訓(xùn)不僅使我們的專業(yè)知識(shí)和素養(yǎng)得到提升，對我們實(shí)