电子技术综合设计温度测量显示系统设计.docx
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电子技术综合设计温度测量显示系统设计
二○一四～二○一五学年第二学期
信息科学与工程学院
电子技术综合设计
（一）
课程设计报告
班级：
姓名：
学号：
指导教师：
二○一五年六月十八日
一、设计任务
温度测量显示系统设计
在Proteus软件下，利用AT89C51系列单片机、A/D芯片ADC0831、OP07高精度单片运算放大器、TCK温度传感器、LED等设计一个温度测量显示报警系统，外接至少4个LED数码管，将当前测量温度值显示在LED上。
根据系统的设计要求，温度传感器TCK输出信号经信号差动放大到0—5V，放大器的输出送ADC80C51进行A/D转换，A/D转换结果送单片机进行处理，最后将所测的温度在LED数码管上显示。
仿真时可在TCK温度传感器上手动修改输入当前环境温度值。
2、设计要求
1）测量范围为0℃～＋120℃，精度为1℃。
2）利用温度传感器测量某一点环境温度。
3）利用A/D转换将温度信号转换成电压信号，在LED数码管上显示。
4）设置一个开关，当开关断开时LED显示个人学号的后4位数字，当开关闭合时工作在测温报警显示状态，LED显示温度值。
5）设置2个指示LED灯，当温度低于80°时，绿灯亮，当温度高于80°时，红灯亮报警。
6）扩展功能：
语音报警。
7）所有单片机程序代码都用C语言编写。
8）用Proteus软件进行仿真。
报告要求:
1）.在报告中应对系统的设计思想、设计方法用文字详细说明，有总体电路框图和Proteus连接图的截图。
2）.有程序者在报告中应有完整的程序清单（必需加注释）。
3）.有程序者在报告中应有完整的程序流程框图。
4）.谈谈自己通过这次设计实践的收获和体会。
课程考核方式
考查
要求：
提交课程设计报告，设计报告内容包括设计任务，设计要求，软硬件设计，程序结果描述。
1）每人独立完成题目的基本功能。
包括设计报告、电路图和程序清单（带注释），运行结果及有关运行说明。
2）程序检查。
分优、良、中、及格、不及格，如为不及格，需下一学年进行重修；
3）课程设计报告，正规书写打印，否则不计成绩；
4）验收时每位同学现场演示仿真结果，指导老师随时针对电路设计、程序调试、代码功能等各个方面进行提问。
5）设计报告若雷同或超过50%雷同，则以作弊论，作弊者本课程均计零分。
本课程无补考，只能下一学年进行重修。
3、各部分电路设计
1）温度测量电路设计
度测量电路要实现的目标是：
将0～120度通过传感器测量，运算放大器放大的0～5V的电压信号。
温度传感器选用Pa-t传感器，放大器采用OP07E放大器，温度信号输入采用差动放大形式，放大器输出为：
即放大倍数为100倍。
在Proteus中实测放大器输出数据为：
温度
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
电压
0.00
0.43
0.83
1.24
1.66
2.07
2.49
2.91
3.33
3.75
4.17
4.58
5.00
从测试数据来看，本设计符合0～120
对应输出0～5V电压要求。
温度测量电路
2）A/D转换器的设计
A/D转换的目标是将模拟量转化成数字量，选用ADC0831串行A/D转换芯片做为温度测试系统的A/D转换芯片，设计电路如图所示：
3）LED显示电路设计
LED显示电路
4）报警电路设计
当温度低于80度时，绿灯亮；当温度高于80度时，红灯亮。
报警电路
5）系统整体硬件电路设计
4、Proteus仿真调试及结果
1）温度显示结果
2）
学号显示
五、电路设计代码
#include//52单片机头文件
#include//特殊移位操作函数的头文件
#defineucharunsignedchar//宏定义用来随后定义变量的时候简单定义
#defineuintunsignedint//宏定义用来随后定义变量的时候简单定义
sbitCS=P3^7;//adc0831片选信号控制端
sbitCLK=P3^6;//adc0831时钟信号输入端
sbitDO=P3^5;//数据输出口
sbitled_red=P3^4;//报警灯信号控制
sbitled_green=P3^0;//绿灯信号控制端
sbitswi=P3^2;//读状态
ucharcodetab[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x39};//0-9数字编码
ucharcodedu[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7};//段选控制
ucharpeng[]={4,0,5,2};//学号
uchardate;
voiddelay（）//延时
{
intx,y;
for（x=1;x>0;x--）
for（y=180;y>0;y--）;
}
voidxianshi（）//数码管显示函数
{uchari;
for（i=0;i<4;i++）
{
P1=du[i];
P2=tab[peng[i]];//显示学号和温度，中间转换数组
delay（）;
}
}
uintRead_ADC0831（）//AD转换函数，及时序实现
{uchari,temp;
DO=1;
_nop_（）;
_nop_（）;
CS=0;
_nop_（）;
_nop_（）;
CLK=0;
_nop_（）;
_nop_（）;
CLK=1;
_nop_（）;
_nop_（）;
CLK=0;
_nop_（）;
_nop_（）;
CLK=1;
_nop_（）;
_nop_（）;
CLK=0;
_nop_（）;
_nop_（）;
for（i=0;i<8;i++）
{
CLK=1;
_nop_（）;
_nop_（）;
temp<<=1;
if（DO）
{
temp++;
}
CLK=0;
_nop_（）;
_nop_（）;
}
CS=1;
_nop_（）;
_nop_（）;
return（temp）;//返回温度测量值
}
voidmain（）
{
while
（1）
{swi=1;
if（swi==0）
{
date=Read_ADC0831（）;//读状态0831
date=（date）*1.0/255*500/4.16;//装换后数据
if（date>25）
date=date+1;
if（date>80）//温度大于80则红灯亮
{led_red=0;
led_green=1;}
else//低于80则绿灯亮
{led_green=0;
led_red=1;}
peng[3]=10;//最高位
peng[0]=date%1000/100;//低位
peng[1]=date%1000%100/10;
peng[2]=date%1000%100%10;
xianshi（）;
}
else//显示学号
{peng[0]=4;
peng[1]=0;
peng[2]=5;
peng[3]=2;
xianshi（）;}
}
}
6、设计实践收获和体会
在本次题目的设计过程当中确实遇到了很多的问题，往往是自己能力所不能的解决的，所以有些东西还需借助网上帮助，proteus第一次使用，学习用了较长时间。
通过这次设计的成功使我的自信心大增，同时学习了更多设计知识。
在设计中用了ADC0831采集电压，通过温度传感器采集温度，并将温度信号变成电压信号，用放大器将微弱电压放大，放大到ADC0831可以检测的范围0~5V，分别对应温度0~120度。
用4个数码管来显示温度和我的学号，显示采用数码管扫描的动态显示。
通过操作段选和位选来实现。
通过按键来切换显示温度和学号。
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