基于at89s51的單片機(jī)的數(shù)字溫度測量及顯示系統(tǒng)設(shè)計-全文預(yù)覽

　　

【正文】 路 采用數(shù)字單片智能溫度傳感器智能溫度傳感器(亦稱數(shù)字溫度傳感器)是微電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和自動測試技術(shù)(ATE)的結(jié)晶。調(diào)整的方法為：把AD590放于冰水混合物中，調(diào)整電位器R2，使=。 溫度傳感器的選擇 采用模擬集成溫度傳感器集成傳感器是采用硅半導(dǎo)體集成工藝而制成的，因此亦稱硅傳感器或單片集成溫度傳感器，它是將溫度傳感器集成在一個芯片上、可完成溫度測量及模擬信號輸出功能的專用IC。同時要求能設(shè)定溫度。 題目分析本設(shè)計是一個數(shù)字溫度控制系統(tǒng)，能測量溫度，并能在超限的情況下進(jìn)行控制、調(diào)整，并報警。同時該芯片還具有PDIP、TQFP和PLCC等三種封裝形式。中央微處理器 AT89S51： AT89S51是一個低功耗，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含4k Bytes ISP(Insystem programmable)的可反復(fù)擦寫1000次的Flash只讀程序存儲器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)及80S51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲單元，功能強(qiáng)大的微型計算機(jī)的AT89S51可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價比的解決方案。選用數(shù)字溫度傳感器DS18B20，省卻了采樣／保持電路、運放、數(shù)／模轉(zhuǎn)換電路以及進(jìn)行長距離傳輸時的串／并轉(zhuǎn)換電路，簡化了電路，縮短了系統(tǒng)的工作時間，降低了系統(tǒng)的硬件成本。 電路的總體工作原理溫度控制系統(tǒng)采用AT89S51八位機(jī)作為微處理單元進(jìn)行控制。本設(shè)計由于采用了新型單片機(jī)對溫度進(jìn)行控制，以其測量精度高，操作簡單。即使有些用戶采用半導(dǎo)體二極管作溫度傳感器，但由于其互換性差，效果也不理想。它的主要組成部分有：AT89S51單片機(jī)、溫度傳感器、鍵盤與顯示電路、溫度控制電路。當(dāng)溫度高于設(shè)定溫度時，風(fēng)扇開；當(dāng)溫度低于設(shè)定溫度時，加熱器開。用單片機(jī)來實現(xiàn)對溫度的自動控制，從而大幅度提高被測溫度的技術(shù)指標(biāo)。主要技術(shù)指標(biāo)二、畢業(yè)設(shè)計的基本要求1) 收集、整理與畢業(yè)設(shè)計有關(guān)領(lǐng)域的信息資料。本文采用單片機(jī)來實現(xiàn)對溫度的控制。本文介紹了數(shù)字溫度測量及自動控制系統(tǒng)的設(shè)計。通過測試表明，本設(shè)計對溫度的控制有方便、簡單的特點，從而大幅提高了被控溫度的技術(shù)指標(biāo)。4) 完成本畢業(yè)設(shè)計程序流程圖和匯編語言源程序設(shè)計5) 完成軟件和硬件系統(tǒng)的調(diào)試，功能指標(biāo)達(dá)到技術(shù)要求；6) 程序清單和圖樣資料；7) 作品及照片；8) 形成符合學(xué)校規(guī)定的畢業(yè)設(shè)計書面文檔；三、畢業(yè)論文（設(shè)計）進(jìn)度安排第一階段 2008 年11月21 日 2008 年 1 月 20日 選題、調(diào)研、收集資料、論證、開題第二階段 2009 年2月20 日 2009 年 4 月 20日 方案、電路、硬件、軟件設(shè)計 第三階段 2009 年 4月21 日 2009 年 5 月 10日 軟硬件調(diào)試、寫作初稿第四階段 2009 年 5 月10 日 2009 年 6 月 15日 修改、定稿、打印、答辯四、畢業(yè)設(shè)計提交的成果1） 開題報告2） 設(shè)計說明書3） 圖樣資料a) 系統(tǒng)原理圖；b) 硬件電路圖；c) 軟件流程圖；4） 中、英文摘要（中文摘要約200字，3—5個關(guān)鍵詞）5） 查閱文獻(xiàn)不少于8篇教研室審核系部審核第 二 部 分開題報告揚州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 電子信息工程系 2010 屆畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告書學(xué)生姓名柳鵬程 專業(yè)應(yīng)用電子技術(shù)班級0702應(yīng)用電子 學(xué)號0705120230題 目基于AT89S51單片機(jī)的數(shù)字溫度測量及顯示系統(tǒng)設(shè)計指導(dǎo)教師單丹職稱助教學(xué) 位碩士題目類別□ 工程設(shè)計 □ 基礎(chǔ)研究 ■ 應(yīng)用研究 □ 其它【課題內(nèi)容及要求】1. 提出選題的初步設(shè)想和研究目的 2. 掌握單片機(jī)的工作原理、結(jié)構(gòu)3. 了解單片機(jī)的結(jié)構(gòu)組成和原理4. 了解單片機(jī)在當(dāng)今社會的應(yīng)用5. 完成數(shù)字溫度測量及控制系統(tǒng)【前言】單片機(jī)芯片作為核心控制部件，已經(jīng)滲入到人們工作和生活的各個角落，有力地推動了各行業(yè)的技術(shù)改造和產(chǎn)品的更新?lián)Q代，前景廣闊。【預(yù)期的效果及指標(biāo)】測量并顯示溫度，且對所測溫度進(jìn)行監(jiān)控。本文采用單片機(jī)來實現(xiàn)對溫度的控制。[關(guān)鍵詞]: 單片機(jī) 溫度傳感器 鍵盤和顯示 Based on AT89S51 digital temperature measurement and display system design Liu Pengcheng0702 application of electronicAbstract: As the technology advances in industrial production in the temperature is charged with mon parameters, and the use of those charged with SCM to the parameters of control has bee the mainstream. In this paper, digital temperature measurement and automatic control system design. In this paper, SCM to achieve the temperature control. It is a major ponent of: AT89S51 SCM, temperature sensor, keyboard and display circuit, temperature control circuit. It can display realtime and temperature settings, and the temperature control. Passed the tests show that the design of the temperature control is convenient and simple characteristics’, thus greatly raising the temperature was charged with the technical indicators.Key words: MCU Temperature sensor Keyboard and Demonstration 目 錄第1章 系統(tǒng)的總體設(shè)計 12 設(shè)計背景 12 電路的總體工作原理 12 第2章 方案論證 15 題目分析 15 具體指標(biāo) 15 具體控制要求 15 溫度傳感器的選擇 15 顯示器的選擇 17 單片機(jī)的選擇 18 第3章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計 20 單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計 20 溫度傳感電路設(shè)計 21 溫度控制電路的設(shè)計 24 鍵盤電路的設(shè)計 24 顯示電路的設(shè)計 26 第4章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計 29 系統(tǒng)的主程序設(shè)計 29 中斷程序的設(shè)計 30 第5章 系統(tǒng)的控制 32 溫控電路及報警電路的控制 32 LCD顯示電路的控制 33 使用說明 33 第6章 全文總結(jié) 34 經(jīng)濟(jì)效益分析 34 社會效益分析 34 致謝 35 參考文獻(xiàn) 52 附錄I 元器件清單 35 附錄II 程序 37 第1章 系統(tǒng)的總體設(shè)計 設(shè)計背景 溫度控制廣泛應(yīng)用于人們的生產(chǎn)和生活中，人們使用溫度計來采集溫度，通過人工操作加熱、通風(fēng)和降溫設(shè)備來控制溫度，這樣不但控制精度低、實時性差，而且操作人員的勞動強(qiáng)度大。為了避免這些缺點，需要在某些特定的環(huán)境里安裝數(shù)字溫度測量及控制設(shè)備。保證環(huán)境保持在限定的溫度中。：AT89S51溫度控制報警電路顯示電路溫度傳感器鍵盤設(shè)定 系統(tǒng)框圖根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計要求，選擇DS18B20作為本系統(tǒng)的溫度傳感器，選擇單片機(jī)AT89S51為測控系統(tǒng)的核心來完成數(shù)據(jù)采集、處理、顯示、報警等功能。本系統(tǒng)除了顯示溫度以外還可以設(shè)置一個溫度值，對所測溫度進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)溫度高于或低于設(shè)定溫度時，開始報警并啟動相應(yīng)程序（溫度高于設(shè)定溫度時，風(fēng)扇開；當(dāng)溫度低于設(shè)定溫度時，加熱器開）。空閑模式下，CPU暫停工作，而RAM定時計數(shù)器，串行口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存RAM的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。第 23 頁 第2章 方案論證本章主要對畢業(yè)設(shè)計的題目進(jìn)行了分析，根據(jù)要實現(xiàn)的功能，綜合比較幾種設(shè)計方法，提出了實現(xiàn)系統(tǒng)功能的最佳方案。當(dāng)溫度低于設(shè)定的溫度時（5℃），打開升溫裝置進(jìn)行調(diào)整使溫度在設(shè)定的范圍內(nèi)。要實現(xiàn)系統(tǒng)的設(shè)計要用到的知識點有單片機(jī)的原理及其應(yīng)用，溫度傳感器的原理和應(yīng)用，及鍵盤和顯示電路的設(shè)計等。但由于AD590的增益有偏差，電阻也有誤差，因此應(yīng)對電路進(jìn)行調(diào)整。AD590把被測溫度轉(zhuǎn)換為電流再通過放大器和A/D轉(zhuǎn)換器，輸出數(shù)字量送給單片機(jī)進(jìn)行溫度控制。有的產(chǎn)品還帶多路選擇器、中央控制器(CPU)、隨機(jī)存取存儲器(RAM)和只讀存儲器(ROM)。典型產(chǎn)品有DS18B20,智能溫度控制器適配各種微控制器,構(gòu)成智能化溫控系統(tǒng)。多個DS18B20可以并聯(lián)到3根或2根線上，CPU只需一根端口線就能與諸多DS18B20通信,占用微處理器的端口較少,可節(jié)省大量的引線和邏輯電路。現(xiàn)場溫度直接以“一線總線”的數(shù)字方式傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。而且新一代產(chǎn)品更便宜，體積更小。使您可以充分發(fā)揮“一線總線”的長處。LED雖然價格便宜，但在現(xiàn)代的許多儀表、各種電子產(chǎn)品中逐漸被LCD所取代。優(yōu)點為：1 顯示質(zhì)量高，由于液晶顯示器的每一個點收到信號后就一直保持那種色彩和亮度恒定發(fā)光，因此液晶顯示器的畫質(zhì)高而且不會閃爍。 單片機(jī)的選擇 采用凌陽單片機(jī)隨著單片機(jī)功能集成化的發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域也逐漸地由傳統(tǒng)的控制，擴(kuò)展為控制處理、數(shù)據(jù)處理以及數(shù)字信號處理（DSP，Digital SignalProcessing）等領(lǐng)域。’nSP?）。’nSP?家族）采用的是模塊式集成結(jié)構(gòu)，它以181。除此之外的其它功能模塊均為可選結(jié)構(gòu)，亦即這種結(jié)構(gòu)可大可小或可有可無。 采用AT89S51單片機(jī)由于單片機(jī)技術(shù)在各個領(lǐng)域正得到越來越廣泛的應(yīng)用，世界上許多集成電路生產(chǎn)廠家相繼推出了各種類型的單片機(jī)，在單片機(jī)家族的眾多成員中，MCS51系列單片機(jī)以其優(yōu)越的性能、成熟的技術(shù)及高可靠性和高性能價格比，迅速