单片微型计算机原理与接口技术课程设计报告温度测量Word文件下载.docx

1、当接到上位机发的AAH时，则将当前温度发给上位机当接到上位机发的55H时，则小灯亮，提示修改上、下限2、方案论证由于本设计是于AT89C51 单片机的温度测量系统，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D 转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上将被测温度显示出来。但是这种设计需要用到A/D 转换电路，还要涉及到电阻与温度的对应值的计算，比较麻烦。所以采用DS18B20温度传感器，这样可以很容易直接读取被测温度值，进行转换，电路简单，精度高，软硬件都容易实现，而且使用单片机的接口便于系统的再扩展，满足设计要求。步进电机模块，由于步进

2、电机的额定工作电流过大，单片机无法独立驱动其工作，因而在接口电路与步进电机之间加入ULN2003A驱动芯片，利用驱动芯片的电流放大作用，使步进电机可靠的运转。总体设计方框图如图2.1所示。图2.1总体设计方框图3、硬件系统设计及原理图3.1单片机主控电路本设计中采用美国Atmel公司的8位单片机AT89C51作为单片机控制模块的核心部件，该型单片机在本设计中的应用如下：晶振采用 12MHZ，复位电路采用上电加按钮复位。 图3.1.2 复位电路3.2 显示电路显示电路采用 4位共阴极 LED 数码管 ， P 0 口 由上拉电阻提高驱动能力，作为段码输出并作为数码管的驱动。 P2 口的低四位作为数

3、码管的位选端。采用动态扫描的方式显示。图3.2数码管显示电路3.3温度传感器DS18B2 0 温度传感器是美国 DALLA S 半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器 ， 与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现9-12位的数字值读数方式。图3.3温度传感器与单片机的连接3.4温度上下限调整按键本系统设计三个按键，采用查询方式，一个用于选择切换设置温度上下限和当前温度，另外两个分别用于设置报警温度的加和减。均采用软件消抖。图3.4按键电路3.5步进电机3.5.1步进电机驱动电路本设计选用驱动芯片ULN2003驱动四相步进电机。ULN200

4、3是高耐压、大电流达林顿陈列，由七个硅NPN达林顿管组成。ULN2003 的每一对达林顿都串联一个2.7K的基极电阻,在5V的工作电压下它能与TTL和 CMOS 电路直接相连，可以直接处理原先需要标准逻辑缓冲器来处理的数据。ULN2003 工作电压高，工作电流大，灌电流可达 500mA，并且能够在关态时承受 50V 的电压，输出还可以在高负载电流并行运行。图3.5.2.1 ULN2003方框图表3.5.2 ULN2003极限值参数ULN2003与单片机连接驱动步进电机原理图如下：图3.5.2.2步进电机驱动电路3.6双机通信利用单片机串行口实现两个单片机（主机、从机）之间的通信，其中一个单片机

5、作为主机（发送方），另一个为从机（接收方），主机读入按键值并将相应命令发送给从机，从机收到命令后执行相应的功能。双机通信示意图如下：图3.6双机通信示意图4、软件清单系统程序主要包括主程序和通信程序。其中主程序包括延时函数、扫描显示函数、DS18B20 复位函数、DS18B20 写命令函数、DS18B20 读1 字节函数、读出温度函数、温度数据处理函数、报警函数、步进电机函数、设置温度显示转换函数、按键查询程序、主函数。通信上位机程序包括延时函数、扫描显示函数、初始化函数、按键查询程序、主函数。下位机函数包括初始化、接收程序、主函数。上位机软件清单：#include reg51.hintrin

6、s.h /_nop_（）;延时函数用#define dm P0 /段码输出口#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuint h;sbit w0=P20; /数码管4sbit w1=P21; /数码管3sbit w2=P22; /数码管2sbit w3=P23; /数码管1sbit aa=P10;sbit bb=P11;sbit cc=P12;uchar idata buf1;uchar code table_dm15=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00,0

7、x40,0x38,0x76,0x39;/共阴LED 段码表0 123456789不亮-LHCuchar data display4=0x00,0x00,0x00,0x00; /显示单元数据，共4 个数据和一个运算暂用/*11us 延时函数*/void delay（uint t）for （;t0;t-）;/*scan*/void scan（）int j;for（j=0;j4;j+）switch （j）case 0: dm=table_dmdisplay0;w0=0;delay（50）;w0=1;case 1: dm=table_dmdisplay1;w1=0;w1=1;case 2: dm=ta

8、ble_dmdisplay2;w2=0;w2=1;case 3: dm=table_dmdisplay3;w3=0;w3=1;/*初始化函数*/void init（）TMOD=0x20;TH1=0xfd;TL1=0xfd;PCON=0x00;TR1=1;SCON=0x50;/*keyscan*/void keyscan（）if （aa=0）SBUF=0x06;do while（TI=0）;TI=0;else if （bb=0）SBUF=0xaa;else if（cc=0）SBUF=0x55;display3=0x0d;display2=0x0d;display1=0x0d;display0=0

9、x0d;else ;/*main*/void main（）init（）;dm=0x00; /初始化端口for（h=0;hh+） /开机显示0000displayh=0;while（1）scan（）;keyscan（）;if（RI=1）RI=0;buf0=SBUF;if（buf0=0x55） else if（buf0=0x06）display3=0x0a;display2=0x0a;display1=buf0%100/10;display0=buf0%10;else display2=0x0e; 下位机软件清单uchar code Table4=0x03,0x06,0x0c,0x09;uchar

10、 code Table14=0x09,0x0c,0x06,0x03;sbit DQ=P27; /温度输入口 sbit beep=P37; /蜂鸣器和指示灯sbit set=P26; /温度设置切换键sbit add=P24; /温度加sbit dec=P25; /温度减sbit lig=P36;int temp1=0; /显示当前温度和设置温度的标志位为0 时显示当前温度uint temp;uchar r;uchar high=35,low=20;uchar sign;uchar q=0;uchar tt=0;uchar scale;uchar idata buf1=0x00;int num=

11、0;int num1=0;/*温度小数部分用查表法*/uchar code ditab16=0x00,0x01,0x01,0x02,0x03,0x03,0x04,0x04,0x05,0x06,0x06,0x07,0x08,0x08,0x09,0x09;/小数断码表uchar code table_dm15=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00,0x40,0x38,0x76,0x39;uchar table_dm1=0xbf,0x86,0xdb,0xcf,0xe6,0xed,0xfd,0x87,0xff,0xef; /个位带小数点的断码表uchar data temp_data2=0x00,0x00; /读出温度暂放uchar data display5=0x00,0x00,0x00,0x00,0x00;/*延时函数*/*扫描显示函数*/