基于TLC549的溫度采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書

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1、山東交通學(xué)院?jiǎn)纹瑱C(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告——基于TLC549的溫度采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 基于TLC549的溫度采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 系（部）： 信息工程系 班 級(jí)： 自動(dòng)化082 學(xué)生姓名： 張青蒙 學(xué)號(hào) 080819623 指導(dǎo)教師： 韓耀振 時(shí)間：2010 年 12 月 13 日到 2010 年 12月 24日 課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書

2、題 目 基于TLC549的溫度采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 系 (部) 信息工程系 專 業(yè) 自動(dòng)化 班 級(jí) 自動(dòng)化082 學(xué)生姓名 張青蒙 學(xué) 號(hào) 080819623 12 月 13 日至 12 月 24 日 共 2 周 指導(dǎo)教師(簽字) 系

3、 主 任(簽字) 年 月 日 一、設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 利用溫度傳感器AD590采集溫度信號(hào)，并調(diào)理放大采集到的電壓信號(hào)，用TLC549進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)溫度采集，并將采集溫度顯示出來(lái)（LED動(dòng)態(tài)顯示）。 二、設(shè)計(jì)原始資料 單片機(jī)原理及應(yīng)用教程 范立南 2006年 1月 單片機(jī)原理及應(yīng)用教程 劉瑞新 2003年07月 三、設(shè)計(jì)完成后提交的文件和圖表 1．計(jì)算說(shuō)明書部分 1）方案論證報(bào)告打印版或手寫版 2）程序流程圖 3）具體程序 2．圖紙部分：

4、 具體電路原理圖打印版 四、進(jìn)程安排 教學(xué)內(nèi)容 學(xué)時(shí) 地點(diǎn) 資料查閱與學(xué)習(xí)討論 2天 現(xiàn)代電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室 分散設(shè)計(jì) 5天 現(xiàn)代電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室 編寫報(bào)告 2天 現(xiàn)代電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室 成果驗(yàn)收 1天 現(xiàn)代電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室 五、主要參考資料 《電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)基礎(chǔ)》馬建國(guó)、孟憲元編 清華大學(xué)出版 2004年4月 《實(shí)用電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 姜威 2008年1

5、月 《單片機(jī)系統(tǒng)的PROTEUS設(shè)計(jì)與仿真》 張靖武 2007年4月 指導(dǎo)老師成績(jī) 答辯小組成績(jī) 總成績(jī) 目錄 摘要 8 Abstract 9 第一章 系統(tǒng)功能原理及硬件介紹 10 1.1 AT89C51單片機(jī)介紹 10 1.2 TLC549介紹 12 l.2.1 TLC549的主要特點(diǎn) 12 1.2.2 TLC549芯片的工作原理 12 1.3 AD590的介紹 13 第二章 理論分析 15 2.1 各模塊接線及原理說(shuō)明 15 2.1.1 AD590采集溫度信號(hào)模塊 15 2.1

6、.2 TLC549 A/D(模數(shù))轉(zhuǎn)換模塊 15 2.1.3靜態(tài)數(shù)碼管顯示模塊 15 2.1.4 蜂鳴器超量程報(bào)警模塊 16 2.2最小分度、量程及報(bào)警溫度的算法 16 2.2.1最小分度、量程的算法 16 2.2.2報(bào)警溫度的算法 16 第三章 各模塊電路設(shè)計(jì) 16 3.1溫度測(cè)量采集及加熱電路模塊 16 3.2 串行A/D(模數(shù))轉(zhuǎn)換模塊 18 3.3 靜態(tài)數(shù)碼管顯示模塊 18 3.4 蜂鳴器超量程報(bào)警模塊 19 第四章 電路與程序設(shè)計(jì) 20 4.1 程序流程圖 20 4.2 程序清單 21 4.3 PROTEUS制作的電路圖 25 總結(jié) 26

7、參考文獻(xiàn) 27 摘要 溫度是工業(yè)生產(chǎn)和自動(dòng)控制中最常見(jiàn)的工藝參數(shù)之一。過(guò)去溫度檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,大多采用模擬技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì),這樣就不可避免地遇到諸如傳感器外圍電路復(fù)雜及抗干擾能力差等問(wèn)題;而其中任何一環(huán)節(jié)處理不當(dāng),就會(huì)造成整個(gè)系統(tǒng)性能的下降。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的高速發(fā)展,特別是大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展, 數(shù)字化、微型化、集成化成為了傳感器發(fā)展的主要方向。 以單片機(jī)為核心的控制系統(tǒng)．利用匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的控制過(guò)程。在軟件方面，結(jié)合TLC549串行8位A／D轉(zhuǎn)換器的工作時(shí)序，給出A，AT89C5l單片機(jī)與TLC549串行A／D轉(zhuǎn)換器件的接口電路圖，提出基于器件工作時(shí)序進(jìn)行匯編

8、程序設(shè)計(jì)的基本技巧。本系統(tǒng)包括溫度傳感器，數(shù)據(jù)傳輸模塊，溫度顯示模塊和溫度調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電路，其中溫度傳感器為數(shù)字溫度傳感器AD590，包括了單總線數(shù)據(jù)輸出電路部分。文中對(duì)每個(gè)部分功能、實(shí)現(xiàn)過(guò)程作了詳細(xì)介紹。 關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)、匯編語(yǔ)言、TLC549、溫度傳感器AD590、 Abstrac Temperature is the most common one of process parameters in automatic control and industrial production. In the traditional temperature measuremen

9、t system design, often using simulation technology to design, and this will inevitably encounter error compensation, such as lead,complex outside circuit,poor anti-jamming and other issues, and part of a deal with them Improperly, could cause the entire system of the decline. With modern science and

10、 technology of semiconductor development, especially large-scale integrated circuit design technologies, digital, miniaturization, integration sensors are becoming an important direction of development. In the control systems with the core of SCM，assembly language programming is used to achieve the

11、 control of the whole system．Combining with the operation sequence of TLC549，the interface circuit diagrams of AT89C51 SCM and TLC549 serial A／D conveger ale given．The basic skills of assembly language programming based on the operation se—quenee of the chip ale put forward．This system include tempe

12、rature sensor and data transmission, the moduledisplays module and thermoregulation driven circuit from the sensors intofigures of the temperature sensors AD590, including a list of the data outputcircuit. The text of every part of the functions and procedure at present. Key words：single-chip；a

13、ssembly language；serial A／D conversion； TLC549；Temperature sensor AD590 第一章 系統(tǒng)功能原理及硬件介紹 該數(shù)字溫度計(jì)利用AD590集成溫度傳感器及其接口電路完成溫度的測(cè)量并轉(zhuǎn)換成模擬電壓信號(hào)，經(jīng)由模數(shù)轉(zhuǎn)換器TCL549轉(zhuǎn)換成單片機(jī)能夠處理的數(shù)字信號(hào)，然后送到單片機(jī)AT89C51中進(jìn)行處理變換，最后將溫度值顯示在D4、D3、D2、D1共４位七段碼LED顯示器上。系統(tǒng)以AT89C51單片機(jī)為控制核心，加上AD590測(cè)溫電路、TCL549模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、4位溫度數(shù)據(jù)顯

14、示電路以及外圍電源等組成。系統(tǒng)組成框圖如圖1所示。 AT89C51 溫度顯示 電源及復(fù)位電路等 TLC549模數(shù)轉(zhuǎn)化 AD590測(cè)溫電路 超量程報(bào)警 圖1 系統(tǒng)組成框圖 1.1 AT89C51單片機(jī)介紹 AT89C51是美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS8位單片機(jī)，可提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：4K 字節(jié)閃存，128字節(jié)內(nèi)部RAM，32個(gè)I/O口線，兩個(gè)16位定時(shí)／計(jì)數(shù)器，一個(gè)5向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。同時(shí)，AT89C51可降至0HZ的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。空閑方式停止CPU的工作，但允許RAM

15、，定時(shí)／計(jì)數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。 圖2 AT89C51引腳圖 引腳功能說(shuō)明 Vcc：電源電壓 GND：地 P0口：P0口是一組8位漏極開路型雙向I/O口，即地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)位口。作為輸出口用時(shí)，每位能吸收電流的方式驅(qū)動(dòng)8個(gè)邏輯門電路，對(duì)端口寫“1”可 作為高阻抗輸入端用。在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低8位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，此時(shí)P0激活內(nèi)部的上拉電阻。 P1口：P1是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口。P1的輸出緩沖級(jí)可

16、驅(qū)動(dòng)（輸入或輸出）4個(gè)TTL邏輯門電路。對(duì)端口寫“1”，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可做輸入口。因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流。 P2口：P2是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（輸入或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門電路。對(duì)端口寫“1”，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作為輸入口。因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流。在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器獲16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行 MOVX @DPTR指令）時(shí)，P2口送出高8位地址數(shù)據(jù)。在訪問(wèn)8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行 MOVX @RI指令

17、）時(shí)，P2口線上的內(nèi)容（也即特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中R2寄存器的內(nèi)容），在整個(gè)訪問(wèn)期間不改變。 P3口：P3口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口。P3口輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（輸入或輸出）4個(gè)TTL邏輯門電路。對(duì)P3口寫入“1”時(shí)，他們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入口。此時(shí)，被外部拉低的P3口將用上拉電阻輸出電流。 RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，RST引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。 ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。即使不訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器，ALE仍以時(shí)鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的正脈

18、沖信號(hào)，因此它可對(duì)輸出時(shí)鐘信號(hào)或用于定時(shí)。要注意的是：當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。閃存編程期時(shí)，該引腳還用于輸入編程脈沖。 PSEN：程序存儲(chǔ)允許輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng)AT89C51由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩個(gè)PSEN有效，即輸出兩個(gè)脈沖。在此期間，當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，這兩次有效的PSEN信號(hào)不出現(xiàn)。 EA/VPP:外部訪問(wèn)允許。要使CPU僅訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000H---FFFFH），EA端必須保持低電平（接地）。需注意的是; 如果加密位LB1被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存EA端狀態(tài)。如 EA端為高電平（接VCC端），C

19、PU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。 XTAL1:振蕩器反相放大器及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。 XTAL2 :振蕩器反相放大器的輸出端。 1.2 TLC549介紹 l.2.1 TLC549的主要特點(diǎn) TLC549是采用IinCMOSTM技術(shù)并以開關(guān)電容逐次逼近原理工作的8位串行A／D7芯片，可與通用微處理器、控制器通過(guò)I／O CLOCK、CS、DATA OUT三條口線進(jìn)行串行接口。TLC549具有4MHz的片內(nèi)系統(tǒng)時(shí)鐘和軟、硬件控制電路，轉(zhuǎn)換時(shí)間最長(zhǎng)為17μs，允許的最高轉(zhuǎn)換速率為40000次/s。總失調(diào)誤差最大為0．5LSB，典型功耗值為6 mW。TLC549采用差分參考電壓高阻

20、輸入，抗干擾，可按比例量程校準(zhǔn)轉(zhuǎn)換范圍，由于其VREF-接地時(shí)，(VREF+)-(VREF-)≥1 V，故可用于較小信號(hào)的采樣，此外，該芯片還單電源3～6v的供電范圍?？傊琓LC549具有控制口線少，時(shí)序簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)換速度快，功耗低，價(jià)格便宜等特TLC549的極限參數(shù)如下： ◇電源電壓：6．5 V： ◇輸入電壓范圍：0.3V～VCC：+o.3V： ◇輸出電壓范圍：0.3V～VCC：+0．3 V； ◇峰值輸入電流（任一輸人端）：10 mA； ◇峰值輸人電流(所有輸入端)：30mA ◇工作溫度：TLC549C：0℃～70~C ◇TLC549I：-40℃～85℃ ◇TL

21、C549M．-55"C～125℃ TLC549的引腳圖如圖3所示。 圖3 TLC549的引腳圖 1.2.2 TLC549芯片的工作原理 TLC549帶有片內(nèi)系統(tǒng)時(shí)鐘，該時(shí)鐘與I／OCLOCK是獨(dú)立工作的，無(wú)需特殊的速度或相位匹配。當(dāng)CS為高時(shí)，數(shù)據(jù)輸DATA OUT端處于高阻狀態(tài)，此時(shí)I／O CLOCK不起作用。這種CS控制作用允許在同時(shí)使用多片TLc549時(shí)，共用I／OcLOCK，以減少多路(片)A／D使用時(shí)的I／O控制端口。一組通常的控制時(shí)序操作如下： (1)將Cs置低，內(nèi)部電路在測(cè)得CS下降沿后，在等待兩個(gè)內(nèi)部時(shí)鐘上升沿和一個(gè)下降沿后，再確認(rèn)這一變化，最后自動(dòng)將

22、前一次轉(zhuǎn)換結(jié)果的最高位(D7)位輸出到DATAOUT端； (2)在前四個(gè)I／O CLOCK周期的下降沿依次移出第2、3、4和第5個(gè)位(D6，D5，D4，D3)，片上采樣保持電路在第4個(gè)I／O CLOCK下降沿開始采樣模擬輔人： (3)接下來(lái)的3個(gè)I/O CLOCK周期的下降沿可移出第6、7、8(D2，D1，D0)各轉(zhuǎn)換位；(4)最后，片上采樣保持電路在第8個(gè)I／OCLOCK周期的下降沿將移出第6、7、8(D2，D1，D0）各轉(zhuǎn)換位。然后使保持功能持續(xù)4個(gè)內(nèi)部時(shí)鐘周期，接著開始進(jìn)行32個(gè)內(nèi)部時(shí)鐘周期的A／D轉(zhuǎn)換。在第8個(gè)I／O cLCOK后,CS必須為高或I／O LOCK保持低電平，這種

23、狀態(tài)需要維持36個(gè)內(nèi)部系統(tǒng)時(shí)鐘周期以等待保持和轉(zhuǎn)換工作的完成。如果CS為低時(shí)，I／O CLOCK上出現(xiàn)一個(gè)有效干擾脈沖，則微處理器，控制器將與器件的I／O時(shí)序失去同步；而在cs為高時(shí)若出現(xiàn)一次有效低電平，則將使引腳重新初始化，從而脫離原轉(zhuǎn)換過(guò)程。在36個(gè)內(nèi)部系統(tǒng)時(shí)鐘周期結(jié)束之前，實(shí)施步驟(1)～(4)，可重新啟動(dòng)一次新的A／D轉(zhuǎn)換，與此同時(shí)，正在進(jìn)行的轉(zhuǎn)換將終止。但應(yīng)注意，此時(shí)的輸出是前一次的轉(zhuǎn)換結(jié)果而不是正在進(jìn)行的轉(zhuǎn)換結(jié)果。若要在特定的時(shí)刻采樣模擬信號(hào)，則應(yīng)使第8個(gè)I／O CLOCK時(shí)鐘的下降沿與該時(shí)刻對(duì)應(yīng)。因?yàn)樾酒m在第4個(gè)I／O CLOCK時(shí)鐘的下降沿開始采樣，卻在第8個(gè)I／O CLOC

24、K的下降沿才開始保存。 TLC549的工作時(shí)序圖如圖4所示。 圖4 TLC549的工作時(shí)序 1.3 AD590的介紹 AD590是AD公司利用PN結(jié)構(gòu)正向電流與溫度的關(guān)系制成的電流輸出型兩端溫度傳感器.（熱敏器件） AD590是美國(guó)模擬器件公司生產(chǎn)的單片集成兩端感溫電流源。它的主要特性如下： 1、流過(guò)器件的電流（mA）等于器件所處環(huán)境的熱力學(xué)溫度（開爾文）度數(shù)，即：mA/K式中： —流過(guò)器件（AD590）的電流，單位為mA； T—熱力學(xué)溫度，單位為K。 2、AD590的測(cè)溫范圍為-55℃～+150℃。 3、AD590的電源電壓范圍為4V～30V。電源電壓可在4V

25、~6V范圍變化，電流 變化1mA，相當(dāng)于溫度變化1K。AD590可以承受44V正向電壓和20V反向電壓，因而器件反接也不會(huì)被損壞。 4、輸出電阻為710MW。 5、精度高。AD590共有I、J、K、L、M五檔，其中M檔精度最高，在-55℃～+150℃范圍內(nèi)，非線性誤差為0.3℃。 AD590溫度感測(cè)器是一種已經(jīng)IC化的溫度感測(cè)器,它會(huì)將溫度轉(zhuǎn)換為電流,在8051的各種課本中?？吹剿?相當(dāng)常用到。 其規(guī)格如下： 溫度每增加1℃,它會(huì)增加1μA輸出電流。 可量測(cè)范圍-55℃至150℃。 供應(yīng)電壓范圍+4V至30V。 AD590的輸出電流值說(shuō)明如下： 其輸出電流是

26、以絕對(duì)溫度零度(-273℃)為基準(zhǔn),每增加1℃,它會(huì)增加1μA輸出電流,因此在室溫25℃時(shí),其輸出電流Io=(273+25)=298μA。 Vo的值為Io乘上10K,以室溫25℃而言,輸出值為2.98V(10K298μA)。 量測(cè)Vo時(shí),不可分出任何電流,否則量測(cè)值會(huì)不準(zhǔn)。 AD590的輸出電流I=(273+T)μA(T為攝氏溫度),因此量測(cè)的電壓V為(273+T)μA 10K= (2.73+T/100)V。為了將電壓量測(cè)出來(lái)又需使輸出電流I不分流出來(lái),我們使用電壓追隨器其輸出電壓V2等于輸入電壓V。 由于一般電源供應(yīng)較多零件之后,電源是帶雜訊的,因此我們使用齊納二極體作為穩(wěn)壓

27、零件,再利用可變電阻分壓,其輸出電壓V1需調(diào)整至2.73V。 接下來(lái)我們使用差動(dòng)放大器其輸出Vo為 (100K/10K)(V2-V1)=T/10V。如果現(xiàn)在為攝氏28度,輸出電壓為2.8V。 圖5 AD590的封裝及其基本應(yīng)用電路 圖6 AD590內(nèi)部電路原理圖 第二章 理論分析 TLC549溫度采集系統(tǒng)采用了AD590采集溫度信號(hào)，TLC549轉(zhuǎn)換溫度模擬信號(hào)，AT89C51（偉福仿真器仿真）控制TLC549轉(zhuǎn)換，靜態(tài)數(shù)碼管顯示，超量程報(bào)警。 2.1 各模塊接線及原理說(shuō)明 2.1.1 AD590采集溫度信號(hào)模塊 將T-DETECT接到TLC549的AIN

28、端口，然后用T-CON控制電路加熱與否。不需要進(jìn)行其他的控制。 2.1.2 TLC549 A/D(模數(shù))轉(zhuǎn)換模塊 TLC549的三個(gè)I/O口分別為DATA、CLK和CS端口，其中CLK為時(shí)鐘、CS為片選、DATA為數(shù)據(jù)輸出。 2.1.3靜態(tài)數(shù)碼管顯示模塊 靜態(tài)數(shù)碼管顯示電路由四只74LS164、四只共陰極LED數(shù)碼管組成。輸入只有兩個(gè)信號(hào)，它們是串行數(shù)據(jù)線DIN和移位信號(hào)CLK。四只74LS164首尾相連，每只74LS164的并行輸出作為L(zhǎng)ED數(shù)碼管的段碼。因此，選取單片機(jī)的兩個(gè)I/O口分別控制串行數(shù)據(jù)線DIN和移位信號(hào)CLK，使四位數(shù)碼管靜態(tài)顯示。 2.1.4 蜂鳴器超量程報(bào)警

29、模塊 由AT89C51的I/O口直接輸出信號(hào)到蜂鳴器的控制信號(hào)輸入端口C，當(dāng)輸入信號(hào)為高點(diǎn)平時(shí)，蜂鳴器報(bào)警。 2.2最小分度、量程及報(bào)警溫度的算法 2.2.1最小分度、量程的算法 TLC549C工作溫度為0℃～70℃，溫度與電壓成正比。當(dāng)設(shè)定量程與70℃接近時(shí)測(cè)量所得溫度與實(shí)際溫度才能相符。 TLC549C的A/D輸出為00H到FFH，可進(jìn)行256等分，4能被256整除，以此算法設(shè)定最小分度為0.25℃，量程為0℃～63.75℃，比較符合要求。 2.2.2報(bào)警溫度的算法 設(shè)定最小溫度分度為0.25℃，量程為 0℃～63.75℃，所以，0℃時(shí)A/D輸出的數(shù)字量為00H，63.75℃

30、時(shí)A/D輸出的數(shù)字量為FFH。報(bào)警溫度以0℃為基準(zhǔn)： 報(bào)警時(shí)A/D輸出的數(shù)字量=報(bào)警溫度*4/16 將所得的數(shù)字量轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制表示形式，輸入程序相應(yīng)位置即可完成設(shè)定。 第三章 各模塊電路設(shè)計(jì) 溫度采集系統(tǒng)由溫度采集模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊和溫度值顯示模塊三大部分組成。其中溫度采集模塊主要用AD590采集溫度，并輸出一個(gè)模擬電壓信號(hào)，TLC549接收到模擬信號(hào)后，進(jìn)行ＡＤ轉(zhuǎn)換把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換位數(shù)字信號(hào)，并串行輸出（一個(gè)時(shí)鐘下降沿輸出一次），單片機(jī)接到數(shù)據(jù)后存入累加器Ａ，經(jīng)過(guò)一定的轉(zhuǎn)化，經(jīng)過(guò)74LS164輸入到四段七位數(shù)碼管中，并靜態(tài)顯示出來(lái)，當(dāng)溫度超過(guò)設(shè)定的報(bào)警溫度，蜂鳴器報(bào)警裝

31、置自動(dòng)報(bào)警。 3.1溫度測(cè)量采集及加熱電路模塊 T-DETECT接到TLC549模擬信號(hào)輸入端AIN，T-CON接高電平時(shí)開始加熱。 圖7 溫度測(cè)量采集及加熱電路原理圖 圖8 參考電壓電路 3.2 串行A/D(模數(shù))轉(zhuǎn)換模塊 圖9 串行模數(shù)轉(zhuǎn)換電路 3.3 靜態(tài)數(shù)碼管顯示模塊 圖10 靜態(tài)數(shù)碼管顯示模塊電路原理圖 3.4 蜂鳴器超量程報(bào)警模塊 圖11 蜂鳴器超量程報(bào)警原理電路 第四章 電路與程序設(shè)

32、計(jì) 4.1 程序流程圖 開始 初始化 啟動(dòng)轉(zhuǎn)換 調(diào)用讀取數(shù)據(jù)函數(shù)READ 停止轉(zhuǎn)化，并清CY以備下次轉(zhuǎn)化 數(shù)據(jù)暫存R1備用 數(shù)據(jù)除以4判余數(shù) 余數(shù)=0？ 余數(shù)=1？ 余數(shù)=2？ 余數(shù)為3 N N N 執(zhí)行余數(shù)為3時(shí)子程序L3 顯示xx.75 執(zhí)行余數(shù)為2時(shí)子程序L2 執(zhí)行余數(shù)為1時(shí)子程序L1 執(zhí)行余數(shù)為0時(shí)子程序L0 Y 顯示xx.50 顯示xx.25 顯示xx.00 是否達(dá)到 報(bào)警溫度 執(zhí)行報(bào)警子程序BJ Y Y 4.2 程序清單 CLK_549 BIT P3.4 DO BIT P3.5 CS

33、BIT P3.2 DIN BIT P2.0 CLK BIT P2.1 BJO BIT P2.2 GEWEI EQU 41H SHIWEI EQU 40H ORG 0000H JMP MAIN ORG 0030H MAIN: MOV SP,#60H CLR BJO ;防止誤報(bào)警 AD: SETB CLK_549 SETB CS MOV R0,#00H CLR CLK_549 CLR CS ;啟動(dòng)轉(zhuǎn)換 LCALL REA

34、D ;調(diào)用讀數(shù) SETB CS ;停止轉(zhuǎn)換 CLR C ;清零CY，以備下次轉(zhuǎn)換 MOV R1,A ;將數(shù)據(jù)暫存在R1中，報(bào)警時(shí)用到 MOV B,#4 DIV AB MOV R0,B PP0: CJNE R0,#0,PP1 ;判斷余數(shù)是否為0，不為0轉(zhuǎn)PP1 LCALL L0 JMP AD PP1: CJNE R0,#1,PP2 ;判斷余數(shù)是否為1，不為1轉(zhuǎn)PP2 LCALL L1 JMP AD PP2: CJNE R0,#2,PP3 ;判斷余數(shù)是否為2，不為2轉(zhuǎn)PP

35、3 LCALL L2 JMP AD PP3: LCALL L3 ;余數(shù)為3時(shí)執(zhí)行 JMP AD ;******讀數(shù)函數(shù)****** READ: MOV C,DO ;讀取最高位 RLC A ;左移一位 MOV R6,#07H RE: SETB CLK_549 ;循環(huán)讀取剩下七位數(shù) NOP NOP CLR CLK_549 NOP NOP MOV C,DO RLC A DJNZ R6,RE SETB CLK_549 NOP NOP CLR

36、 CLK_549 NOP NOP RET ;******余數(shù)為0時(shí)子函數(shù)****** L0: LCALL DIV1 ;余數(shù)為0時(shí)，顯示XX.00 MOV A,#0 LCALL DISP MOV A,#0 LCALL DISP MOV A,GEWEI LCALL XSD MOV A,SHIWEI LCALL DISP LCALL D10MS LCALL BJ RET ;******余數(shù)為1時(shí)子函數(shù)****** L1: LCALL DIV1 ;余數(shù)為1時(shí)，顯示xx.25 MO

37、V A,#5 LCALL DISP MOV A,#2 LCALL DISP MOV A,GEWEI LCALL XSD MOV A,SHIWEI LCALL DISP LCALL D10MS LCALL BJ RET ;******余數(shù)為2時(shí)子函數(shù)****** L2: LCALL DIV1 ;余數(shù)為2時(shí)，顯示xx.50 MOV A,#0 LCALL DISP MOV A,#5 LCALL DISP MOV A,GEWEI LCALL XSD MOV A,SHIWEI

38、 LCALL DISP LCALL D10MS LCALL BJ RET ;******余數(shù)為3時(shí)子函數(shù)****** L3: LCALL DIV1 ;余數(shù)為3時(shí)，顯示xx.75 MOV A,#5 LCALL DISP MOV A,#7 LCALL DISP MOV A,GEWEI LCALL XSD MOV A,SHIWEI LCALL DISP LCALL D10MS LCALL BJ RET ;******進(jìn)制轉(zhuǎn)化子函數(shù)****** DIV1: MOV B,#10 ;

39、二進(jìn)制轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制 DIV AB MOV SHIWEI,A ;保存十位數(shù) MOV GEWEI,B ;保存?zhèn)€位數(shù) RET ;******延時(shí)子函數(shù)****** DLY: MOV R6,#100 ;1s延時(shí)函數(shù) D10MS: MOV R5,#40H ;10ms延時(shí) DL: MOV R4,#123 NOP DJNZ R4,$ DJNZ R5,DL DJNZ R6,D10MS RET ;******個(gè)位帶小數(shù)點(diǎn)顯示函數(shù)****** XSD: MOV R3,#10 ;個(gè)位小數(shù)點(diǎn)顯示

40、L5: INC A DJNZ R3,L5 LCALL DISP RET ;******報(bào)警子函數(shù)****** BJ: MOV A,R1 ;當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)報(bào)警 CJNE A,#01111100B,LOP1 ;目前設(shè)定溫度為30℃ LOP1: JC LOP2 SETB BJO LCALL DLY LOP2: CLR BJO RET ;******顯示子函數(shù)****** DISP: MOV DPTR,#TAB ;顯示函數(shù) MOVC A,@A+DPTR ;查表 L6: JB AC

41、C.7,L7 ;判每一位并發(fā)送數(shù)據(jù) CLR DIN JMP L8 L7: SETB DIN L8: CLR CLK SETB CLK RL A DJNZ R7,L6 MOV R7,#8 RET TAB: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH ;不帶小數(shù)點(diǎn)0——9 DB 0BFH,86H,0DBH,0CFH,0E6H,0EDH,0FDH,87H,0FFH,0EFH ;帶小數(shù)點(diǎn)0——9 END 4.3 PROTEUS制作的電路圖

42、 總結(jié) 終于完成了我的單片機(jī)課程設(shè)計(jì)，從心底里還是高興的，畢竟這次設(shè)計(jì)放了很多心血進(jìn)去，高興之余不得不深思呀！ 在本次設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我發(fā)現(xiàn)很多的問(wèn)題，雖然以前還做過(guò)這樣的設(shè)計(jì)但這次設(shè)計(jì)真的讓我長(zhǎng)進(jìn)了很多，單片機(jī)課程設(shè)計(jì)重點(diǎn)就在于軟件算法的設(shè)計(jì)，需要有很巧妙的程序算法，雖然以前寫過(guò)幾次程序，但我覺(jué)的寫好一個(gè)程序并不是一件簡(jiǎn)單的事，只有我們?nèi)ピ囍隽?，才能真正的掌握，學(xué)習(xí)的理論有些東西是很難理解的，更談不上掌握。 從這次的課程設(shè)計(jì)中，我真真正正的意識(shí)到，在以后的學(xué)習(xí)中，要理論聯(lián)系實(shí)際，把我們所學(xué)的理論知識(shí)用到實(shí)際當(dāng)中，學(xué)習(xí)單

43、機(jī)片機(jī)更是如此，程序只有在經(jīng)常的寫與讀的過(guò)程中才能提高，這就是我在這次課程設(shè)計(jì)中的最大收獲。 很感謝學(xué)校和老師給我們安排了這次課程設(shè)計(jì)，讓我真正感受到的是合作的重要，許多時(shí)候都是同學(xué)間的討論，老師的指導(dǎo)中的一句半句啟發(fā)了我，就出現(xiàn)的讓人欣喜的結(jié)果；基礎(chǔ)知識(shí)同樣很重要，有些問(wèn)題都是由于基礎(chǔ)知識(shí)掌握不好才出現(xiàn)的。 參考文獻(xiàn) [1] 李全利《單片機(jī)原理及接口技術(shù)》北京：高等教育出版社，2009.1 [2] 張靖武 周靈彬 《單片機(jī)原理、應(yīng)用與PROTEUS仿真 》電子工業(yè)出版社，2008 [3] 趙全利 肖興達(dá)《單片機(jī)原理及應(yīng)用教程》機(jī)械工業(yè)出版社，2007 [4] 何立民.單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)選編[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2004. [5] 邱關(guān)源.電路 第五版.高等教育出版社 [6] 實(shí)驗(yàn)臺(tái)原理圖 [7] 實(shí)驗(yàn)臺(tái)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 [8] 網(wǎng)絡(luò) 26