項(xiàng)目一溫度報警器的設(shè)計與制作

單片機(jī)產(chǎn)品設(shè)計與制作項(xiàng)目一溫度報警器的設(shè)計與制作設(shè)計方法回溯電路如何設(shè)計？——C8051F005的引腳定義C8051F005引腳電源引腳VDD和DGND典型值為3V允許范圍2.7～3.6V。數(shù)字電源和數(shù)字地為片內(nèi)數(shù)字電路供電。C8051F005引腳電源引腳AV+和AGND典型值為3V允許范圍2.7～3.6V。模擬電源和模擬地為片內(nèi)模擬電路供電。模擬電源和數(shù)字電源是C8051工作的首要保證！C8051F005引腳I/O引腳P0.0—P3.7單片機(jī)與外部輸入輸出外設(shè)進(jìn)行信號溝通的引腳C8051F005的I/O引腳有32個分成4組名字分別是——P0.7……P0.0，P1.7……P1.0，P2.7……P2.0，P3.7……P3.0原理圖中常將引腳分組畫C8051F005與電源的連接方法：VDDDGNDAV+AGNDC8051F005與電源的連接方法：一般畫成：C8051F005與溫度傳感器的連接方法：P3.7C8051F005與溫度傳感器的接線原理：P3.7T≥40℃，開關(guān)閉合P3.7被下拉到0VC8051F005與溫度傳感器的接線原理：P3.7T〈40℃，開關(guān)斷開P3.7被上拉到+3V結(jié)論：該電路可將溫度傳感器的通斷信號變成電平信號送到單片機(jī)的P3.7管腿。T≥40℃，P3.7管腿得到低電平（0）T〈40℃，P3.7管腿得到高電平（1）C8051F005與發(fā)光二極管的連接方法：P3.2C8051F005與發(fā)光二極管的連接方法：P3.2C8051F005與發(fā)光二極管的連接原理：P3.20V如果P3.2=0V發(fā)光二極管兩端承受3V正向電壓，點(diǎn)亮C8051F005與發(fā)光二極管的連接原理：P3.2+3V如果P3.2=+3V發(fā)光二極管兩端電壓=0，不導(dǎo)通，滅如何使P3.2輸出高電平或低電平？如何使P3.2根據(jù)溫度情況輸出正確的高低電平？——程序軟件設(shè)計

#include<c8051f000.h>sbitsensor=P3^7;//定義P3.7管腿為sensorsbitlamp=P3^2;//定義P3.2管腿為lampvoidmain(){WDTCN=0xde;WDTCN=0xad;while(1){lamp=sensor;//將sensor(P3.7)的狀態(tài)取進(jìn)來送給lamp(P3.2)}}工作過程——T≥40℃→P3.7=0V→sensor=0P3.7=0VP3.2=0V亮#include<c8051f000.h>sbitsensor=P3^7;sbitlamp=P3^2;voidmain(){WDTCN=0xde;WDTCN=0xad;while(1){lamp=sensor;//→lamp=0→亮燈}}5.1K200工作過程——T＜40℃→P3.7=3V→sensor=1P3.7=3VP3.2=3V滅#include<c8051f000.h>sbitsensor=P3^7;sbitlamp=P3^2;voidmain(){WDTCN=0xde;WDTCN=0xad;while(1){lamp=sensor;//→lamp=1→滅燈}}5.1K200硬件制作與調(diào)試

有三種制作電路的方法：完全手工制作。利用PROTEL等電路設(shè)計軟件畫出電路原理圖和PCB圖，利用專門的制版機(jī)制出電路板，再通過手工或機(jī)器焊接元件。利用實(shí)驗(yàn)箱實(shí)現(xiàn)。利用實(shí)驗(yàn)箱進(jìn)行電路連接1、實(shí)驗(yàn)箱上已連接好部分線路2、圖中實(shí)線部分為箱內(nèi)衣連電路3、只需按在虛線連接4、注意兩個VCC插孔不同L10P3.7P3.2VCC綠

大膽嘗試1、將如上系統(tǒng)的P3.7和P3.2引腳互換，程序也做相應(yīng)改變，結(jié)果如何？說明什么？2、將如上系統(tǒng)的P3.7和P3.2引腳換成P3.0、P3.1，程序也做相應(yīng)改變，結(jié)果如何？說明什么？3、還可以怎么改變？

作業(yè)1、上網(wǎng)查找其他溫度傳感器，至少兩種。2、查找傳感器的輸出信號與溫度的關(guān)系？3、查到的傳感器能代替本系統(tǒng)的水銀溫度計嗎？為什么？關(guān)于單片機(jī)一、單片機(jī)的發(fā)展第1階段（1976～1978）：SCM初始階段。代表產(chǎn)品為Intel公司生產(chǎn)的MCS-48。第2階段（1978～1982）：SCM的完善階段。代表產(chǎn)品為Intel公司生產(chǎn)的MCS-51。對單片機(jī)產(chǎn)品的貢獻(xiàn)極大?，F(xiàn)在許多單片機(jī)都與之兼容。單片機(jī)相關(guān)知識SingleChipMicrocomputer關(guān)于單片機(jī)單片機(jī)的發(fā)展第3階段（1982～1990）：從SCM向MCU發(fā)展的階段。也是8位單片機(jī)的鞏固發(fā)展及16位單片機(jī)的推出階段。代表產(chǎn)品是80C51單片機(jī)及以其為內(nèi)核的其它多種單片機(jī)。MicroControlUnit單片機(jī)相關(guān)知識關(guān)于單片機(jī)單片機(jī)的發(fā)展第4階段（1990~）全面發(fā)展階段。向上，出現(xiàn)了32位字長，速度更快的、強(qiáng)數(shù)據(jù)處理能力的單片機(jī)如ARM系列單片機(jī)和DSP（數(shù)字信號處理器）等產(chǎn)品。向下，在工控領(lǐng)域，8位機(jī)速度和功能都得以提高。典型產(chǎn)品是SiliconLabs生產(chǎn)的C8051F系列單片機(jī)單片機(jī)相關(guān)知識關(guān)于單片機(jī)世界主要單片機(jī)生產(chǎn)廠家及其系列產(chǎn)品IntelMCS-51系列ZilogZ8系列AtmelAT89系列SiliconLabsC8051F系列Philips80C51系列ADADμC81x系列

C8051F005也是本課程主要介紹的單片機(jī)關(guān)于單片機(jī)C8051F005屬于C8051F系列其中有C8051F00x

C8051F02xC8051F2xxC8051F3xx思考題：1、什么是單片機(jī)？2、單片機(jī)的用途？3、單片機(jī)幾種名稱的由來？4、計算機(jī)系統(tǒng)的基本組成？5、指出三個單片機(jī)生產(chǎn)廠家和3種不同的單片機(jī)產(chǎn)品。6、如何用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)溫度報警功能？關(guān)于單片機(jī)

作業(yè)1、上網(wǎng)查找AT89S52數(shù)據(jù)手冊2、在手冊上查找電源電路、復(fù)位電路、振蕩電路的連接方法和元件參數(shù)3、畫出如上電路程序設(shè)計的相關(guān)知識1、機(jī)器語言程序、匯編語言程序、高級語言程序*機(jī)器語言程序：用機(jī)器碼編寫的程序例如：將P3.0傳送給C,A2B0H將P3.7傳送給C,A2B7H;難記*匯編語言程序：用助記符編寫如：MOVC,P3.0;便于理解記憶*高級語言程序：例如C語言CY=P3^0;功能較強(qiáng)，但占內(nèi)存量和速度不如匯編語言本課程學(xué)習(xí)C程序編寫方法程序設(shè)計的相關(guān)知識1、機(jī)器語言程序、匯編語言程序、高級語言程序3、匯編語言程序→機(jī)器語言的過程，叫匯編4、高級語言程序→機(jī)器語言的過程，叫編譯2、匯編語言和高級語言編寫的程序必須翻譯成語言程序才能存入存儲器并被CPU執(zhí)行。5、匯編的方法：人工或自動6、人工：查指令表7、自動：利用編程軟件自帶的功能C51程序設(shè)計的相關(guān)知識1、經(jīng)過編譯和生成，keil自動將C51程序轉(zhuǎn)換成機(jī)器語言程序2、反匯編窗口（disassembly)可以顯示機(jī)器語言（機(jī)器碼），也可顯示對應(yīng)的匯編語言紅色字體為我們編寫的C語言程序此列為生成的機(jī)器語言（機(jī)器碼）窗口中按16進(jìn)制顯示，實(shí)際在芯片里是按二進(jìn)制存儲每一條機(jī)器語言對應(yīng)一條匯編語言機(jī)器碼匯編語言有些C語句對應(yīng)一條匯編語言，例如WDTCN=0xde;MOVWDTCN,#0xDE有些語句對應(yīng)若干條匯編語言還會自動添加一些指令最左列是存儲地址，例如WDTCN=0xde語句的機(jī)器碼被存到地址為0x0800、0801、0802三個存儲單元反匯編窗口也能顯示每條機(jī)器碼對應(yīng)的匯編語言；指令；指令$INCLUDE(C8051F000.INC）ORG0000HLJMPMAINORG0100HMAIN：MOVC，P3.7MOVP3.2，CSJMPMAINEND；指令；偽指令，告訴匯編程序包含C8051INC文件；偽指令，說明以下指令放在0000H開始的存儲單元；指令，調(diào)到MAIN處執(zhí)行程序；偽指令，說明以下指令放在；0100H開始的存儲單元sensorbitP3.7 ;偽指令，給管腿起名字lampbitP3.2 ;偽指令，給管腿起名字匯編語言程序C語言程序設(shè)計的相關(guān)知識1、語句、變量和函數(shù)#include<c8051f000.h>//包含語句sbit sensor=P3^7; //位變量定義語句sbit lamp=P3^6; //位變量定義語句voidmain() //函數(shù)定義語句{ WDTCN=0xde;WDTCN=0xad;while（1）//while語句 {lamp=sensor; //賦值語句

}}單片機(jī)C語言程序設(shè)計的相關(guān)知識2、單片機(jī)C語言中常數(shù)的格式1、十進(jìn)制例如：x=57;2、十六進(jìn)制例如：x=0x39;3、ASCII碼例如：x=‘9’;C8051F005內(nèi)部I/O端口C8051F005外部引腳數(shù)字I/O引腳（DI、DO引腳）DigitalInput、DigitalOutput單片機(jī)與外部輸入輸出設(shè)備進(jìn)行溝通的引腳有32個名字分別是——P0.7～P0.0

(P0^7……P0^0）P１.7～P１.0

(P１^7……P１^0）P２.7～P２.0

(P２^7……P２^0）P３.7～P３.0

(P３^7……P３^0）對如下電路，P2口連接了8個按鍵，按鍵是單片機(jī)的輸入外設(shè)。

P3口連接了8個LED，LED是單片機(jī)的輸出外設(shè)。

5.1K200單片機(jī)內(nèi)部有4組電路，分別與32個I/O引腳相連分別稱為P0口（端口0）P1口（端口1）P2口（端口2）P3口（端口3）——統(tǒng)稱為I/O端口（I/OPort)I/O端口與I/O引腳關(guān)系每個端口有8位，分別對應(yīng)不同的引腳每個引腳既可以連接按鍵、溫度開關(guān)等輸入外設(shè)也可以連接發(fā)光二級管等輸出外設(shè)I/O端口與I/O引腳關(guān)系引腳輸入高電平（DC3V)時，端口對應(yīng)值=1；引腳輸入低電平（DC0V)時，端口對應(yīng)值=0；即P2=2b11111100=0xfcP2.7=1;P2.6=1;P2.5=1;P2.4=1;P2.3=1;P2.2=1;P2.1=0

;P2.0=0;圖中電路如果K0和K1被按下，則P2口各位的輸入值為5.1K200I/O端口與I/O引腳關(guān)系如下電路，如果程序使P3.7=0;P3.6=1;P3.5=0;P3.4=1;P3.3=1;P3.2=1;P3.1=0;P3.0=1;即P3=2b01011101=0x5D則：LED7、LED5、LED2點(diǎn)亮5.1K200I/O端口與I/O引腳關(guān)系端口輸出值=1時，對應(yīng)引腳輸出高電平（DC3V)端口輸出值=0時，對應(yīng)引腳輸出低電平（DC0V)P0、P1、P2、P3口是單片機(jī)內(nèi)部的4個具有特殊功能的寄存器可以用來接收輸入外設(shè)（例如按鍵、溫度傳感器）送到管腿上的高、低電平信號可以向連接到這些管腿上的輸出外設(shè)（例如發(fā)光二極管）送出高低電平信號特殊功能寄存器---SFR（SpecialFunctionRegister）結(jié)論將P2口8個開關(guān)信號送到P3口，控制8個LED,用C語言寫：#include<c8051f000.h>voidmain(){ WDTCN=0xde; WDTCN=0xad; while(1) {P3=P2;//;將P2上的信號送給P3

}}結(jié)果是：按鍵K0~K7任一個按下，對應(yīng)LED點(diǎn)亮。應(yīng)用1：將P2口8個開關(guān)信號送到P3口，控制8個LED,。要求按鍵按下，對應(yīng)LED熄滅；否則點(diǎn)亮。#include<c8051f000.h>voidmain(){WDTCN=0xde;WDTCN=0xad;while(1) {P3=~P2;//;將P2上的信號取反送給P3

}}應(yīng)用2：連接如下電路，編程使L0和L1點(diǎn)亮,其余滅。#include<c8051f000.h>sbitLED0=P3^0;sbitLED1=P3^1;sbitLED2=P3^2;sbitLED3=P3^3;sbitLED4=P3^4;sbitLED5=P3^5;sbitLED6=P3^6;sbitLED7=P3^7;voidmain(){ WDTCN=0xde;WDTCN=0xad;while(1) {LED0=0; LED1=0; LED2=1; LED3=1; LED4=1; LED5=1; LED6=1; LED7=1;}}分析：給P3.0和P3.1送低電平，點(diǎn)亮之；其它送高電平。200連接如下電路，編程使LED5點(diǎn)亮,其余滅。#include<c8051f000.h>sbitLED0=P3^0;sbitLED1=P3^1;sbitLED2=P3^2;sbitLED3=P3^3;sbitLED4=P3^4;sbitLED5=P3^5;sbitLED6=P3^6;sbitLED7=P3^7;voidmain(){ WDTCN=0xde;WDTCN=0xad;while(1) {LED0=1; LED1=1; LED2=1; LED3=1; LED4=1;

LED5=0; LED6=1; LED7=1;}}分析：其實(shí)就是使P3=0b11011111，因此程序也可以——分析：給P3.5送低電平，點(diǎn)亮之。200連接如下電路，編程使LED5點(diǎn)亮,其余滅。#include<c8051f000.h>voidmain(){WDTCN=0xde;WDTCN=0xad;while(1) { P3=0xdf;//P3=2b11011111

}}此方法是直接給P3賦值200課堂練習(xí)1：如下電路，用以上兩種方法編程使LED0~LED3點(diǎn)亮,其余滅。課堂練習(xí)2：如下電路，用以上兩種方法編程使所有燈都亮課堂練習(xí)3：如下電路，用以上兩種方法編程使所有燈都滅課堂練習(xí)4：如下電路，用以上兩種方法編程使LED2、3、5亮以上8個LED連接方式為共陽極200也可以共陰極連接例如要使LED0點(diǎn)亮，應(yīng)該讓P3.0輸出高電平，其余輸出低電平。程序變?yōu)椤?00#include<c8051f000.h>sbitLED0=P3^0;sbitLED1=P3^1;sbitLED2=P3^2;sbitLED3=P3^3;sbitLED4=P3^4;sbitLED5=P3^5;sbitLED6=P3^6;sbitLED7=P3^7;voidmain(){WDTCN=0xde;WDTCN=0xad;while(1){LED0=1; LED1=0; LED2=0; LED3=0; LED4=0;

LED5=0; LED6=0; LED7=0;}}調(diào)試發(fā)現(xiàn)LED0不亮。修改程序如下——或：#include<c8051f000.h>voidmain(){while(1){P3=0x01;}}#include<c8051f000.h>sbitLED0=P3^0;sbitLED1=P3^1;sbitLED2=P3^2;sbitLED3=P3^3;sbitLED4=P3^4;sbitLED5=P3^5;sbitLED6=P3^6;sbitLED7=P3^7;voidmain(){WDTCN=0xde;WDTCN=0xad;PRT3CF=0xff;while(1){LED0=1; LED1=0; LED2=0; LED3=0; LED4=0;

LED5=0; LED6=0; LED7=0;}}調(diào)試時看到LED0亮?；颍?include<c8051f000.h>voidmain(){PRT3CF=0xff;while(1){P3=0x01;}}PRT3CF=0x00=0b00000000P3.7~P3.0都不是推挽輸出PRT3CF=0x01=0b00000001P3.0是推挽輸出PRT3CF=0x02=0b00000010P3.1是推挽輸出PRT3CF=0x03=0b00000011P3.1和P3.0是推挽輸出……PRT3CF=0xff=0b11111111P3.7~P3.0都是推挽輸出PRT3CF:C8051單片機(jī)內(nèi)部的一個SFR用來決定P3口的每一個引腳是否為推挽輸出推挽輸出情況下，可以驅(qū)動共陰極LED將前面的溫度報警器電路中的LED修改為共陰極，畫電路，編程。#include<c8051f000.h>sbitsensor=P3^7;sbitlamp=P3^2;voidmain(){WDTCN=0xde;WDTCN=0xad;PRT3CF=0x04;//00000100//設(shè)P3.2為推挽輸出while(1){lamp=~sensor;//sensor狀態(tài)取反后送lamp}}5.1K200作業(yè)：1、設(shè)計溫度報警器，要求溫度大于80℃，報警燈1點(diǎn)亮；溫度低于40℃，報警燈2點(diǎn)亮。（1）畫出共陽極LED電路圖，編程。（2）畫出共陰極LED電路圖，編程。2、設(shè)計一個壓力報警顯示裝置，要求壓力高于上限時，上限指示燈點(diǎn)亮；壓力低于下限時，下限指示燈點(diǎn)亮。畫出電路圖，編程實(shí)現(xiàn)功能并利用實(shí)驗(yàn)箱調(diào)試。3、用AT89S52實(shí)現(xiàn)溫度報警器功能，設(shè)計焊接電路，編程，調(diào)試完成?，F(xiàn)在研究P0—P2口做輸入輸出P0~P2口做輸入方法與P3口一樣但P0~P2口做輸出需要設(shè)置XBR2=0x40;//允許P0~P2輸出，且輸出為