TLC549温度采集系统Word文档下载推荐.docx

1、2）程序流程图3）具体程序 2图纸部分：具体电路原理图打印版四、进程安排教学内容 学时 地点资料查阅与学习讨论 2天 现代电子技术实验室分散设计 5天 现代电子技术实验室编写报告 2天 现代电子技术实验室成果验收 1天 现代电子技术实验室五、主要参考资料电子设计自动化技术基础马建国、孟宪元编 清华大学出版 2004年4月 实用电子系统设计基础 姜威 2008年1月 单片机系统的PROTEUS设计与仿真 张靖武 2007年4月指导老师成绩答辩小组成绩总成绩目录摘要 7第一章 硬件介绍 91.1 AT89C51单片机介绍 91.2 AD590介绍 91.3 TLC549介绍 10第二章 设计思路及

2、电路原理图 112.1温度测量采集及加热电路模块 122.2 串行A/D（模数）转换模块 132.3 静态数码管显示模块 132.4 蜂鸣器报警模块 14第三章 理论分析、流程图及程序清单 153.1 各模块接线及原理说明 153.2 最小分度、量程及报警温度的算法 153.3 程序流程图 163.4 程序清单 17第四章 结果分析 21总结 21参 考 文 献 21摘要 温度是工业生产和自动控制中最常见的工艺参数之一。过去温度检测系统设计中,大多采用模拟技术进行设计,这样就不可避免地遇到诸如传感器外围电路复杂及抗干扰能力差等问题;而其中任何一环节处理不当,就会造成整个系统性能的下降。随着半导

3、体技术的高速发展,特别是大规模集成电路设计技术的发展, 数字化、微型化、集成化成为了传感器发展的主要方向。以单片机为核心的控制系统利用汇编语言程序设计实现整个系统的控制过程。在软件方面，结合TLC549串行8位AD转换器的工作时序，AT89C5l单片机与TLC549串行AD转换器件的接口电路图，提出基于器件工作时序进行汇编程序设计的基本技巧。本系统包括温度传感器，数据传输模块，温度显示模块和温度调节驱动电路，其中温度传感器为数字温度传感器AD590，包括了单总线数据输出电路部分。文中对每个部分功能、实现过程作了详细介绍。关键词：单片机、汇编语言、TLC549、温度传感器AD590。Abstra

4、ct Temperature is the most common one of process parameters in automatic control and industrial production. In the traditional temperature measurement system design, often using simulation technology to design, and this will inevitably encounter error compensation, such as lead,complex outside circu

5、it,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 technology of semiconductor development, especially large-scale integrated circuit design technologies, digital, miniaturization, integration sensors

6、are becoming an important direction of development.In the control systems with the core of SCM，assembly language programming is used to achieve the control of the whole systemCombining with the operation sequence of TLC549，the interface circuit diagrams of AT89C5 1 SCM and TLC549 serial AD conveger

7、ale givenThe basic skills of assembly language programming based on the operation sequenee of the chip ale put forwardThis system include temperature sensor and data transmission, the moduledisplays module and thermoregulation driven circuit from the sensors intofigures of the temperature sensors AD

8、590, including a list of the data outputcircuit. The text of every part of the functions and procedure at present.Key words：single-chip；assembly language；serial AD conversion； TLC549；Temperature sensor AD590第一章 硬件介绍1.1 AT89C51单片机介绍AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS8位单片机，可提供以下标准功能：4K 字节闪存，128字节内部RAM，32个

9、I/O口线，两个16位定时计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89C51可降至0HZ的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。 图1 AT89C51引脚图1.2 AD590介绍AD590是AD公司利用PN结构正向电流与温度的关系制成的电流输出型两端温度传感器（热敏器件）。图2 AD590的封装及其基本应用电路 图3 AD590内部电路原理图1.3 TLC549介绍TLC5

10、49是美国德州仪器公司生产的8位串行A/D转换器芯片，可与通用微处理器、控制器通过CLK、CS、DATA OUT三条口线进行串行接口。具有4MHz片内系统时钟和软、硬件控制电路，转换时间最长17s， TLC549为40 000次/s。总失调误差最大为05LSB，典型功耗值为6 mW。TLC549采用差分参考电压高阻输入，抗干扰，可按比例量程校准转换范围，由于其VREF-接地时，（VREF+）-（VREF-）1 V，故可用于较小信号的采样，此外，该芯片还单电源36v的供电范围。 图4 TLC封装引脚图 图5 串行I/O接口图6 工作时序图第二章 设计思路及电路原理图温度采集系统由温度采集模块、A

11、D转换模块和温度值显示模块三大部分组成。其中温度采集模块主要用AD590采集温度，并输出一个模拟电压信号，TLC549接收到模拟信号后，进行转换把模拟信号转换位数字信号，并串行输出（一个时钟下降沿输出一次），单片机接到数据后存入累加器，经过一定的转化，经过74LS164输入到四段七位数码管中，并静态显示出来，当温度超过设定的报警温度，蜂鸣器报警装置自动报警。图7 系统组成框图 图8 proteus制作的电路图2.1温度测量采集及加热电路模块T-DETECT接到TLC549模拟信号输入端AIN，T-CON接高电平时开始加热。图9 温度测量采集及加热电路原理图图10 参考电压电路2.2 串行A/D

12、（模数）转换模块图11 串行模数转换电路2.3 静态数码管显示模块图12 静态数码管显示模块电路原理图2.4 蜂鸣器报警模块 图13 蜂鸣器报警电路原理第三章 理论分析、流程图及程序清单TLC549温度采集系统采用了AD590采集温度信号，TLC549转换温度模拟信号，AT89C51（伟福仿真器仿真）控制TLC549转换，静态数码管显示，设定报警。3.1 各模块接线及原理说明3.1.1 AD590采集温度信号模块将T-DETECT接到TLC549的AIN端口，然后用T-CON控制电路加热与否。不需要进行其他的控制。3.1.2 TLC549 A/D（模数）转换模块TLC549的三个I/O口分别为

13、DATA、CLK和CS端口，其中CLK为时钟、CS为片选、DATA为数据输出。3.1.3 静态数码管显示模块静态数码管显示电路由四只74LS164、四只共阴极LED数码管组成。输入只有两个信号，它们是串行数据线DIN和移位信号CLK。四只74LS164首尾相连，每只74LS164的并行输出作为LED数码管的段码。因此，选取单片机的两个I/O口分别控制串行数据线DIN和移位信号CLK，使四位数码管静态显示。3.1.4 蜂鸣器报警模块由AT89C51的I/O口直接输出信号到蜂鸣器的控制信号输入端口C，当输入信号为高点平时，蜂鸣器报警。3.2 最小分度、量程及报警温度的算法3.2.1 最小分度、量程

14、的算法TLC549C工作温度为070，温度与电压成正比。当设定量程与70接近时测量所得温度与实际温度才能相符。TLC549C的A/D输出为00H到FFH，可进行256等分：FFH=255D 255/4=63.75 以此算法设定最小分度为0.25，量程为063.75，比较符合要求。3.2.2 报警温度的算法设定最小温度分度为0.25，量程为 063.75，所以，0时A/D输出的数字量为00H，63.75时A/D输出的数字量为FFH。报警温度以0为基准：报警时A/D输出的数字量=报警温度*4/16将所得的数字量转化成二进制表示形式，输入程序相应位置即可完成设定。3.3 程序流程图3.4 程序清单

15、CLK BIT P3.4 DO BIT P3.5 CS BIT P3.2 DIN BIT P2.0 PX BIT P2.1 BJ BIT P2.2 GW EQU 41H SW EQU 40H ORG 0000H JMP MAIN ORG 0030H MAIN: MOV SP,#60H ;调整指针首地址 CLR BJ AD: SETB CLK ;置位CLK SETB CS ;置位CS MOV R0,#00H CLR CLK CLR CS ;启动转换 LCALL READ ;调用读数停止转换 CLR C ;清零CY MOV R1,A MOV B,#4 ;设计最小精度0.25度 DIV AB MOV

16、 R0,B PY0: CJNE R0,#0,PY1 ;判断余数B,PY0判断余数是否为0 LCALL L0 JMP AD PY1: CJNE R0,#1,PY2 ;判断余数B,PY1判断余数是否为1 LCALL L1 PY2: CJNE R0,#2,PY3 ;判断余数B,PY2判断余数是否为2 LCALL L2 PY3: LCALL L3 READ: MOV C,DO ;读取数据 RLC A MOV R6,#07H RE:一个下降沿读入一次数据 NOP CLR CLK MOV C,DO RLC A DJNZ R6,RE ;循环8次 SETB CLK RET L0: LCALL DIV1 ;显示

17、XX.00 MOV A,#0 LCALL XSSJ ;XSSJ显示数据 LCALL XSSJ MOV A,GW ;个位数 LCALL L4 MOV A,SW ;十位数 LCALL D10MS LCALL FMQ ;调用蜂鸣器报警子程序 L1:显示XX.25 MOV A,#5 MOV A,#2 MOV A,GW MOV A,SW LCALL FMQ L2:显示XX.50 LCALL FMQ L3:显示XX.75 MOV A,#7 LCALL FMQ DIV1: MOV B,#10 ;把二进制转化成十进制 MOV SW,A ; MOV GW,B ; D_1S: MOV R6,#100 ;以下为延时

18、子程序 D10MS: MOV R5,#40H DL: MOV R4,#123 DJNZ R4,$ DJNZ R5,DL DJNZ R6,D10MS L4: MOV R3,#10 ;带小数点显示 L5: INC A DJNZ R3,L5 FMQ: MOV A,R1 ;蜂鸣器报警子程序 CJNE A,#10001100B,LP1 ;报警温度设定 LP1: JC LP2 SETB BJ LCALL D_1S LP2: CLR BJ RET XSSJ: MOV DPTR,#TAB ;查表，显示数据 MOVC A,A+DPTR L8: JB ACC.7,L6 ; CLR DIN JMP L7 L6: S

19、ETB DIN L7: CLR PX ;片选 SETB PX RL A DJNZ R7,L8 MOV R7,#8 TAB: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH DB 0BFH,86H,0DBH,0CFH,0E6H,0EDH,0FDH,87H,0FFH,0EFH END第四章 结果分析该系统的主要功能是用AD590采集一个温度信号，输出一个模拟电压信号，经过一系列转换后，将该温度显示出来，采集的温度范围为063.75，显示的最大值为63.75，精度为0.25/LSB，误差在5%左右,并能实现报警。总结本次课程设计是用AD590、AT89C51、T

20、LC549和四段七位静态数码管设计一个简易温度采集系统，经过两个星期的努力，成果满足设计要求，验证无误。设计中要用到了多种芯片，程序也比较长比较麻烦，过程中遇到不少麻烦，尤其是关于TLC549转换模块的设计实现。关于显示模块，在以前的实验中做过，所以题目很轻易解决。将编写好的源程序输入电脑，编译后出现很多错误，这些错误有很多是在平时的实验过程中碰到过的，幸好这些错误在平时的实验中碰到了，所以改错误很轻易。还有几条错误时我从来没有碰到过的，如：JMP跳转指令跳不回指定的地位，是由于跳转的长度大于JMP跳转的长度，最后只好用LJMP。在前期的程序编写和几天的上机调试，使我又获得了很多新的知识，由于

21、前期编写程序时查了很多材料学到了很多知识，这几天的调试更时获得很新的知识，由于程序中又很多的错误，为了修正错误必须看书或向别人请教，这个过程中无意识的获得了很多知识。这同时也使我对单片机更感兴趣了，相信在以后的单片机有关的学习中会有更好地表现。通过这两周的课程设计，我对一些专业知识和电子设计有了更深的了解，同时也尝试着去应用自己的所掌握的知识。这次课程设计不仅给我们提供了一个很好的展现应用自己所掌握的知识的平台,又是检验自己所学知识的一次考核。单片机是我们本学期学的一门很重要的课程，有强大的功能。这次设计主要是以单片机为主的，一个是Keil C,另一个便是对单片机的一个应用温度采集系统。这次设计过程中我们遇到了很多的问题，尤其是在调试过程中,会因为某些原因出不来结果,或两人之间出现了意见分歧，但在最后都达成了一致。最后调试结果出来的时候，我们更是无比的兴奋。总之，通过这次课程设计，对自己的知识有了更好的掌握。感谢老师在课程设计中给予我们巨大帮助和耐心的指导。参 考 文 献 电子设计自动化技术基础马建国、孟宪元编 清华大学出版 2004年4月 网络查找所得资料