电子实训设计报告.docx
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电子实训设计报告
电子系统设计实训报告
指导教师
学生姓名赵儒桐王华民孙敬周
学号2011008050352011002011008050
专业11级电子信息工程本科
教学单位物理与电子信息学院
完成时间2013年11月24日
目录
内容摘要1
关键词1
1绪论1
2系统设计2
2.1设计任务与要求2
2.2方案的选择与论证2
3系统硬件设计3
3.1电源模块4
3.2主控器模块5
3.3数码管显示模块6
3.4键盘显示模块7
3.5报警显示模块8
4系统硬件制作8
4.1硬件电路制作方法9
4.2硬件电路制作过程9
4.3硬件元件清单9
5实训总结10
参考文献10
摘要：
该系统以STC89C52RC40单片机为控制核心，实现外界环境温度信息采集、数值显示、报警的功能。
该系统由单片机最小系统模块、信息采集模块、数码管显示模块、键盘模块、报警模块组成。
此系统能实时采集周围的温度信息进行显示，程序内部设定有报警上下限，根据应用环境不同可设定不同的报警上下限。
该系统实现了对温度的自动监测，为设备的正常运行提供了条件，在工业中具有一定的实用价值和广泛的应用前景。
关键词：
AT89C52温度检测报警
1绪论
目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。
导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录象机、摄象机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。
更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。
因此，单片机的学习、开发与应用必须重视。
温度是一个十分重要的物理量，对它的测量与控制有十分重要的意义。
随着现代工农业技术的发展及人们对生活环境要求的提高，人们也迫切需要检测与控制温度。
在控制领域中，对温度的控制有着举足轻重的作用。
例如陶瓷的烧烤，只有控制住温度的适度，才能制作出一件完美的艺术品，否则只是一件废品；还有如酿酒的过程，也需要对温度进行控制。
可见，在生活的许多方方面面都有着对温度进行感知和控制的需要。
本次设计的目的就是基于AT89C52单片机设计一个温度检测,报警的系统，该系统能实时采集周围的温度信息进行显示，程序内部设定有报警上下限，根据应用环境不同可设定不同的报警上下限。
该系统实现了对温度的自动监测，为设备的正常运行提供了条件，在工业中具有一定的实用价值和广泛的应用前景。
2系统设计
2.1设计任务与要求
2.1.1设计任务
基于AT89C52单片机设计温度检测报警，可以实时采集周围的温度信息进行显示，并且可以根据应用环境不同设定不同的报警上下限。
2.1.2设计要求
（1）实时温度检测并显示其对应的值。
（2）具有温度报警功能。
（3）可以设报警置温度上下限。
2.2方案的选择与论证
2.2.1总体设计方案
方案一：
采用51系列单片机作为整机的控制单元，将0-5V模拟电压信号通过AD0808模数转换成模拟温度值0-255℃，然后通过数码管显示其温度值。
此方案虽设计简单，程序编写复杂，可以增宽测量温度范围。
但对于我们此次设计的目的与要求并不需要太高要求。
方案二：
基于STC89C52单片机通过读取温度传感器DS18B20测量温度后存储的数据，之后送去数码管显示。
当高于或低于一定温度将分别利用红绿白灯报警。
由于DS18b20测量温度范围为－55℃～+125℃，适合生活中的应用。
本设计采用第二种方案。
为了能够使系统具备检测温度的大小，利用51系列单片机为主控制器，通过温度传感器DS18B20测量温度后存储的数据，之后送去数码管显示，当高于或低于一定温度将分别利用红绿白灯报警。
其中数码管通过驱动电路驱动显示。
3系统硬件设计
本系统由电源模块、主控模块、温度检测模块、键盘模块、温度显示模块、和报警模块6个模块组成，实现至少一个环境参量信息采集、数值显示、报警功能。
系统硬件组成框图如图3.1所示，整体电路图如图3.2所示。
图3.1系统硬件组成框图
图3.2系统整体电路图
3.1电源模块
电源模块为系统板上其它模块提供＋5V电源，电源输入有两种方式，一种为交直流电源从电源插座输入，输入的电压要求，直流输入应大于7.5V，交流输入应大于5V，通过7805三端稳压器得到5V的直流电源供给系统其它模块工作，另一种为从USB接口获取＋5V电源，只要用相应配套的USB线从电脑主机获取＋5V直流电源，在电源模块中加有保护电路，即电路中有短路，不会对7805三端稳压器及电脑主机电源有损害！
其电路原理图如图3.3所示：
图.3.3电源电路图
3.2主控器模块
本系统控制器芯片采用AT89C52单片机,AT89C52单片STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。
STC89C52使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。
在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
具有以下标准功能：
8k字节Flash，512字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，内置4KBEEPROM，MAX810复位电路，3个16位定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断结构），全双工串行口。
另外STC89C52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。
空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。
掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。
最高运作频率35MHz，6T/12T可选。
如下图3.4所示。
图3.4最小系统模块
3.3数码管显示模块
图3.5为数码管电路模块，图中为一个2位八段数码管，其接法为共阳极接法。
图3.5数码管显示电路
3.4键盘模块
3.5报警模块
四、系统硬件制作
4.1硬件电路制作方法
本系统电路制作采用的是万用表焊接。
4.2硬件电路制作过程
4.3硬件元件清单
系统元器件清单见表4.1
元器件清单表4.1：
（查找元器件并附元件图片）
器件名称
数量
备注
单片机STC89C52RC40
1
0.56英寸2位数码管红色共阳数码管5261BSLED数码管
1
7cm*9cm单面万能电路板（孔距2.54MM）
1
排阻（A09-102脚距2.54mm）
1
11.0592M晶振49S型无源晶振
1
轻触按钮4脚小按键6*6*4.3
4
LED红、绿、白色
4
瓷片电容30PF
2
（晶振电路）
电解电容22uF
1
（复位电路）
电阻10K
1
（复位电路）
排座2*2040脚双排
1
排针排座单排
若干
五设计总结
回顾起此次单片机课程设计，我仍感慨颇多，从理论到实践，在接近一月的日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多的的东西，不仅是学习上的，而且是关于做人做事方面的感悟。
通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
我在设计的过程中遇到了许多问题，同时也发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，比如说不懂一些元器件的使用方法，对汇编语言掌握得不透彻。
还有，这次的设计让我明白了求人不如求己，虽然我们要讲究合作，但更重要的是自己，只有自己懂，自己做，才不会在关键时刻掉链子。
别人终究是一个陪衬，路总是要自己走，属于自己的任务就要自己搞。
所以，我们必须要时刻强大自己，别人终究是别人。
这个过程虽然不是很平坦，肯定会遇到各种各样的问题，但一旦征服了它那它就是你的东西了，当这样的厚积达到一定程度那你就能享受到薄发那刻的辉煌。
参考文献
[1]孙涵芳.MCS-51/96系列单片机原理及应用（修订版）.北京航空航天大学出版社.1994
[2]李朝青.单片机原理及接口技术（第3版）.北京航空航天大学出版社.2005
[3]周润景、袁伟亭、景晓松.Proteus在MCS-51&ARM7系统中的应用百例.电子工业出版社.2006
[4]阎石.数字电子技术基础（第四版）.高等教育出版社.2004
[5]王幸之钟爱琴.AT89系列单片机原理与接口技术[M].北京：
北京航空航天大学出版社，2004.
[6]谭浩强.C程序设计（第二版）[M].北京：
清华大学出版社，1999
[7]赵亮.单片机C语音编程与实例[M].北京：
人民邮出版社，2004.
[8]康华光.电子技术基础数字部分（第四版）[M].北京：
高等教育出版社，1998.
[9]张毅刚.单片机原理及应用[M].北京：
高等教育出版社，2003.
[10]杨振江.A/D、D/A转换器接口技术与实用电路[M].西安：
西安电子科技大学出版社.
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