远程温度监控.docx

1、远程温度监控学 号 实习报告（生产实习）起止日期： 2013 年 6 月 24 日 至 2013 年 7 月 19 日学生姓名班级 成绩指导教师(签字) 计算机与信息工程学院2013年 7 月 19 日目 录第一章 系统开发与调试 11.1生产实习介绍 11.1.1生产实习的目的 11.1.2生产实习的意义 11.2单片机开发系统介绍 11.2.1系统原理及功能介绍 11.2.2开发系统总的原理图 21.2.3开发系统的组成 21.3单片机开发板的焊接 51.3.1焊接操作要领 51.3.2焊接注意事项 51.3.3焊接清单 6第二章 开发板调试程序及结果 82.1 LED流水灯的调试 82.

2、1.1调试程序 82.1.2 LED调试结果 92.2数码管调试 92.2.1数码管程序 92.2.2数码管调试结果 102.3液晶（LCD1206）显示调试 102.3.1 LCD调试程序 102.3.2 LCD调试结果 14第三章 开发板扩展应用（远程温度监控） 153.1 远程温度监控介绍 153.1.1 要求 153.1.2 分析 153.2主要组成分析 153.3.1 对DS18B20的认识 153.2.2 温度检测 163.2.3 电平串口发送 173.3调试及结果 173.3.1 调试主要程序 173.3.2 调试结果 26第四章 开发过程遇到的问题、现象及解决办法 274.1所

3、遇问题、现象 274.2解决办法 27第五章 实习体会 28实物图： 29第一章 系统开发与调试1.1生产实习介绍1.1.1生产实习的目的本次生产实习是学校教务规定，由电子信息工程教研室组织在电信楼305实验室进行的一个单片机的开发、生产与应用的实习。此实习的目的旨在理论学习的基础上，通过完成一个涉及51单片机多种资源应用并具有综合功能的最小系统目标板的设计与编程应用，通过我们独立进行单片机开发板的焊接、调试以及应用扩展，提高我们的专业技能，为今后工作或是深造打好坚实的基础，让我们真正从这次实习中收获到对自己有价值的东西。1.1.2生产实习的意义此次生产实习是将理论知识与实际应用结合起来，从实

4、际出发分析、研究和解决问题，将单片机的知识系统化，而且能对电子电路、电子元器件、印制电路板等方面的知识进一步加深认识，同时在软件编程、纠错、调试、焊接技术相关仪器设备的使用技能方面得到全面的锻炼和提高，为今后独立进行某些单片机应用系统的开发设计打下坚实基础。1.2单片机开发系统介绍1.2.1系统原理及功能介绍此次单片机开发是利用AT89S52单片机的定时器、中断、串口、8KB Flash ROM、16个按键组成的按键电路、8个共阳极LED灯、4位数码管显示电路、DG12887时钟电路、LCD1206液晶显示电路、CH341A下载器电路、外部扩展等外设，实现并焊接制作一个具有综合功能的最小系统板

5、。在单片机的开发中，我们用到了一个最重要的器件AT89S52单片机，它是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash 存储器，并且模块间各自独立，接口均由排针引出。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、高效率的解决方案。1.2.2开发系统总的原理图图1-1 开发板原理图1.2.3开发系统的组成（1）主控芯片介绍-AT89S52本次系统开发采用的主控芯片是AT89S52，AT89S52单片机是一种低功耗高性能的CMOS8位微控制器，内置8KB可在线编程闪存。该器件采用Atmel公司的高密度非易失性

6、存储技术生产，其指令与工业标准的80C51指令集兼容。片内程序存储器允许重复在线编程，允许程序存储器在系统内通过SPI串行口改写或用同用的非易失性存储器改写。通过把通用的8位CPU与可在线下载的Flash集成在一个芯片上，AT89S52便成为一个高效的微型计算机。它的应用范围广，可用于解决复杂的控制问题，且成本较低。AT89S52主要性能：与MCS-51单片机产品兼容；8K字节在系统可编程 Flash 存储器1000次擦写周期；全静态操作：0Hz33Hz；三级加密程序存储器；32个可编程I/O口线；三个16位定时器/计数器；八个中断源；全双工UART串行通道；低功耗空闲和掉电模式；掉电后中断可

7、唤醒；看门狗定时器；双数据指针；掉电标识符。如图2所示AT89S52引脚功能图。图1-2 AT89S52功能引脚图(2)74HC573芯片 高性能硅门CMOS 器件SL74HC573 跟LS/AL573 的管脚一样。器件的输入是和标准CMOS 输出兼容的；加上拉电阻，他们能和LS/ALSTTL 输出兼容。当锁存使能端LE为高时，这些器件的锁存对于数据是透明的（也就是说输出同步）。当锁存使能变低时，符合建立时间和保持时间的数据会被锁存。 图1-3 78HC573引脚图(3)DS12C887时钟芯片DS12C887 的引脚排列如图1 所示，各管脚的功能说明如下：GND、VCC：直流电源，其中VCC

8、 接+5V 输入，GND 接地，当VCC 输入为+5V 时，用户可以访问DS12C887 内RAM 中的数据，并可对其进行读、写操作；当VCC 的输入小于+4.25V 时，禁止用户对内部RAM 进行读、写操作，此时用户不能正确获取芯片内的时间信息；当VCC 的输入小于+3V 时，DS12C887 会自动将电源发换到内部自带的锂电池上，以保证内部的电路能够正常工作。图1-4 DS12C887引脚图（4）串口通信模块串行通信模块传送可靠性高，并行传输速率高。在串行通信中按照数据传送方向，串行通信可分为单工、半双工和全双工三种制式。在进行串行通信接口设计时，必须根据需要确定选择标准接口、传输介质及电

9、平转换等问题。和并行传送一样，现在已经有很多种串行标准总线，如RS-232C，RS-422、RS-485和20mA电流环等。采用标准接口后,能够方便地把单片机和外设、测量仪器等有机地连接起来,从而构成一个测控系统。此次开发板采用的是MAX232芯片提供由电脑串口到开发板的+10V到+5V的电平转换。MAX232芯片是美信公司专门为电脑的RS-232标准串口设计的单电源电平转换芯片,使用+5v单电源供电。主要特点为符合所有的RS-232C技术标准，只需要单一 +5V电源供电，片载电荷泵具有升压、电压极性反转能力，能够产生+10V和-10V电压V+、V- 功耗低，典型供电电流5mA 内部集成2个R

10、S-232C驱动器，内部集成两个RS-232C接收器。 图 1-5 串口通信电路（5）USB下载器-CH341A芯片CH341是一个USB 总线的转接芯片，通过USB 总线提供异步串口、打印口、并口以及常用的2 线和4 线等同步串行接口。在异步串口方式下，CH341 提供串口发送使能、串口接收就绪等交互式的速率控制信号以及常用的MODEM 联络信号，用于将普通的串口设备直接升级到USB 总线。在打印口方式下，CH341提供了兼容USB相关规范和Windows操作系统的标准USB打印口，用于将普通的并口打印机直接升级到USB 总线。在并口方式下，CH341 提供了EPP 方式或MEM方式及BUS

11、扩展方式的8位并行接口，用于在不需要单片机/DSP/MCU 的环境下，直接输入输出数据。除此之外，CH341A 芯片还支持一些常用的同步串行接口，例如2 线接口（SCL 线、SDA 线）和4线接口（CS 线、CLK 线、DIN 线、DOUT 线）等。图 1-6 CH341A引脚图1.3单片机开发板的焊接1.3.1焊接操作要领(1)焊接最好是松香、松香油或无酸性焊剂。 (2)焊接时电烙铁应有足够的热量，才能保证焊接质量，防止虚焊和日久脱焊。 (3)在焊接晶体管等怕高温器件时，最好用小平嘴钳或镊子夹住晶体管的引出脚，焊接时还要掌握时间。 (4)烙铁在焊接处停留的时间不宜过长，否则容易将铜焊盘焊掉。

12、 (5)烙铁离开焊接处后，被焊接的零件不能立即移动，否则因焊锡尚未凝固而使零件容易脱焊。1.3.2焊接注意事项(1)新买的烙铁在使用之前必须先给它蘸上一层锡。通电加热升温，并将烙铁头蘸上一点松香，待松香冒烟时在上锡，使在烙铁头表面先镀上一层锡。 (2) 电烙铁通电后温度高达250摄氏度以上，不用时应放在烙铁架上，但较长时间不用时应切断电源，防止高温“烧死”烙铁头（被氧化）。(3) 电烙铁及烙铁架单独放置，要防止烫伤人及烫坏其他元器件，尤其是电源线，若其绝缘层被烙铁烧坏而不注意便容易引发安全事故。 (4) 不要把电烙铁猛力敲打，以免震断电烙铁内部电热丝或引线而产生故障。1.3.3焊接清单表1.1

13、 焊接清单序号名称型号数量说明1电容20p210462电解电容100uf14.7uf11uf53晶振11.0592MHZ14电阻101200843021k62k14.7k18.2k110k15发光二极管白发红1白发绿1白发蓝16电阻排430110k17二极管IN414818三极管855069接插件单排2双排1USB母座110集成电路4106174HC5731STC12C5A60S21HS00381DS12C887111温度传感器DS18B20112数码管MT03641B113按键四脚1614自锁开关115蜂鸣器5V116IC座DIP81DIP142DIP161DIP201DIP241DIP40

14、117液晶模块Lcd1602118JN12864J第2章 开发板调试程序及结果2.1 LED流水灯的调试2.1.1调试程序8个发光二极管由p1口控制程序：ORG 0000HLJMP MAINORG 0030HMAIN:MOV SP, #60H/主程序LIGHT:MOV R4,#08 MOV A,#0FEHLOOP:RR A MOV P1,A LCALL DEL1S DJNZ R4,LOOP MOV R4,#07 LJMP NEXTNEXT: RL A MOV P1,A LCALL DEL1S DJNZ R4,NEXT MOV R4,#03 LJMP ALLALL:MOV A,#000H MOV

15、 P1,A LCALL DEL1S MOV P1,#0FFH LCALL DEL1S DJNZ R4,ALL LJMP LIGHTDEL1S:MOV R5, #089H/延时程序DL1S0:MOV R6, #0A4HDL1S1: MOV R7, #013H DJNZ R7, $ DJNZ R6, DL1S1 DJNZ R5, DL1S0 RET END2.1.2 LED调试结果结果：二极管从左边到右边依次开始点亮，然后从右边到左边在依次点亮，最后再一起亮3下。依次重复2.2数码管调试2.2.1数码管程序程序：#include reg51.h#include intrins.h#includea

16、bsacc.h#includemath.htypedef unsigned char BYTE;typedef unsigned int WORD;/*LED口地址*/#define led_data XBYTE0x6000 /写命令BYTE led_w;BYTEled_dm10=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90;/0:0xc0,1:0xf9,2:0xa4,3:0xb0,4:0x99,5:0x92,6:0x82,7:0xf8,8:0x80,9:0x90BYTE di;/*LED显示*/void LED_crt(BYTE val)

17、led_data=led_dmval;/0:0xc0,1:0xf9,2:0xa4,3:0xb0,4:0x99,5:0x92,6:0x82,7:0xf8,8:0x80,9:0x90P2 |= 0xff;P2 &= led_w;led_w=1;if (led_w=0x0f) led_w=0xf7;void Delay(WORD n)WORD x;while(n-)x=500;while(x-);void main()led_w=0xf7;di=0;7while(1)LED_crt(di);di+;if(di0x09) di=0;Delay(1000);2.2.2数码管调试结果结果：4位数码管从左到

18、右依次显示19.然后重复执行2.3液晶（LCD1206）显示调试2.3.1 LCD调试程序程序：#include reg51.h#includeabsacc.h typedef unsigned char BYTE;typedef unsigned int WORD;/* 液晶1602口地址 */#define wr_com XBYTE0xC000 /写命令 #define wr_data XBYTE0xC100 /写数据 #define rd_com XBYTE0xC200 /读命令 #define rd_data XBYTE0xC300 /读数据void lcd_init(void); /

19、 lcd初始化 void write_cmd(BYTE cmd); / lcd写命令 /void write_string(unsigned char *s); / 写字符串 void write_data(BYTE dat) ; / 写数据 void set_display_place(BYTE line,column);void write_string_lcd(BYTE line,column,unsigned char *string);/void write_data_lcd(BYTE line,column,dat);/void crti(unsigned long dat);/v

20、oid crt_r(float x,BYTE N);void Delay(WORD n) WORD x; while(n-) x=500; while(x-); /*void Delay2(WORD n) WORD x; while(n-) x=5000; while(x-); */*Function name: write_cmd Descriptions: 向lcd输入指令 */void write_cmd(BYTE cmd) BYTE dl; do dl=rd_com; while(dl&0x80)!=0); /判忙 wr_com= cmd; Delay(1);/*Function na

21、me: write_data Descriptions: 写入数据 */void write_data(BYTE dat) BYTE dl; do dl=rd_com; while(dl&0x80)!=0); /判忙 wr_data= dat; Delay(1); /*Function name: write_string Descriptions: 写入字符串 */void write_string(BYTE *s) while(*s != 0) /0为字符串结束标志 write_data(*s); s+; /*Function name: set_display_placeDescript

22、ions: 设置字符的显示位置 */void set_display_place(BYTE line,column) BYTE address; if(line = 1) address = 0x80 + column; else if(line = 2) address = 0xc0 + column; write_cmd(address); /*Function name: 将字符串写到指定的位置 Descriptions: 将字符串显示在lcd的特定位置 */void write_string_lcd(BYTE line,column,unsigned char *string) set

23、_display_place(line,column); write_string(string); Delay(1);/*Function name: 将字符写到指定的位置 Descriptions: 将字符串显示在lcd的特定位置 */*void write_data_lcd(BYTE line,column,dat) set_display_place(line,column); write_data(dat); Delay(1);*/*液晶模块初始化*/void lcd_init(void) write_cmd(0x38);/ write_cmd(0x38);/ write_cmd(0

24、x06);/ write_cmd(0x0c);/ write_cmd(0x01);/*LED显示位置*/void main() /SP=0x60; lcd_init(); while(1) write_string_lcd(1,1, 10780101 ); write_string_lcd(2,1, wp ); 2.3.2 LCD调试结果结果：lcd的第一行显示：10780101，第二行显示wp；第三章 开发板扩展应用（远程温度监控）3.1 远程温度监控介绍3.1.1 要求两个单片机一组，在一个单片机上测试温度，然后发送给另一个单片机接受，并在数码管或者LCD上显示。3.1.2 分析多点测温系

25、统中，传统的测温方法是将模拟信号远距离采样进行AD转换，而为了获得较高的测温精度，就必须采用措施解决由长线传输，多点测量切换及放大电路零点漂移等造成的误差补偿问题。采用数字温度芯片DS18B20测量温度，输出信号全数字化。便于单片机处理及控制，省去传统的测温方法的很多外围电路。且该芯片的物理化学性很稳定，它能用做工业测温元件，此元件线形较好。在0100摄氏度时，最大线形偏差小于1摄氏度。DS18B20的最大特点之一采用了单总线的数据传输，由数字温度计DS1820和微控制器AT89S52构成的温度测量装置,它直接输出温度的数字信号,可直接与计算机连接。这样,测温系统的结构就比较简单,体积也不大,且由于AT89S52可以带多个DSB1820,因此可以非常容易实现多点测量.轻松的组建传感器网络。采用温度芯片DS18B20测量温度，可以体现系统芯片化这个趋势。部分功能电路的集成，使总体电路更简洁，搭建电路和焊接电路时更快。而且，集成块的使用，有效地避免外界的干扰，提高测量电路的精确度。所以集成芯片的使用将成为电路发展的一种趋势。本方案应用这一温度芯片，也是顺应这一趋势。3.2主要组成分析3.3.1 对DS18B20的认识DS18B20一线式数字温度传感器，具有3引脚TO92小体积封装形式。测温分辨率可达0.