機電一體化畢業(yè)論文范文

1、 畢業(yè)論文（設(shè)計）任務(wù)書課題名稱：基于單片機溫度采集系統(tǒng)的設(shè)計 學(xué)生姓名： 孔祥恒 系 別： 電子工程與物理系 專 業(yè)： 電子信息工程 指導(dǎo)教師： 陳愛武 2007 年 1 月 6 日1、主題詞、關(guān)鍵詞： 單片機；溫度采集；報警2、畢業(yè)論文（設(shè)計）內(nèi)容要求：0利用溫度傳感器將被測溫度轉(zhuǎn)換為電量，經(jīng)過放大濾波電路處理后，由模數(shù)轉(zhuǎn)換器將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，再與單片機相連，通過可編程鍵盤顯示接口芯片實現(xiàn)溫度限值的設(shè)定。最后通過小鍵盤控制數(shù)碼管顯示所需要的某路溫度值。同時，也可利用小鍵盤實現(xiàn)溫度最大最小值的設(shè)定。對于超過此限的溫度數(shù)據(jù)將產(chǎn)生報警信號。3、文獻查閱指引：李時惠.計算機多點溫度采集系統(tǒng)的設(shè)

2、計與實現(xiàn).北京：計算技術(shù)與自動化，2001，20（1）趙鋒，紀(jì)建偉，李芳，于玉真.gic-型日光溫室智能監(jiān)控系統(tǒng)的研制與應(yīng)用.沈陽：沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2004，35（3）丁文彥，徐江寧.節(jié)能型日光溫室控制系統(tǒng)的研制.沈陽：沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2001，32（2）薛小鈴，吳壽強.數(shù)字式溫度檢測系統(tǒng)的設(shè)計.福建：閩江學(xué)院學(xué)報，2003.24（2）徐鳳霞，趙成安.at89c51單片機溫度控制系統(tǒng).齊齊哈爾：齊齊哈爾大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版.2004.20（1）國強，王淑均.高精度恒溫連續(xù)可調(diào)型穩(wěn)控器的設(shè)計.哈爾濱：應(yīng)用科技，2003，30（4）鮑亞萍.對大棚溫室控制技術(shù)的探討.現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)，2000（2）-

3、31-31聶毅，聶暉.植物溫室單片機控制系統(tǒng).微計算機信息，2002，18（8）蘇惠蓮，陳強.單片機在農(nóng)作物溫室中的應(yīng)用.福建電腦，2003（7）郭文川.單片機原理與接口技術(shù).西北農(nóng)林科技大學(xué)機電學(xué)院.2003.7盧勝利主編.智能儀器設(shè)計與實現(xiàn).重慶：重慶大學(xué)出版社，2003：144-150王新賢主編.通用集成電路速查手冊.濟南：山東科學(xué)技術(shù)出版社，2002何希才，伊兵，杜煜. 新型實用電子電路.北京：電子工業(yè)出版社，1998楊寶清，宋文貴.實用電路手冊.北京：機械工業(yè)出版社，2002.5于楓，宋占偉，李海富.電子工程師制圖與制版技術(shù)protel99se應(yīng)用.北京：科學(xué)技術(shù)出版社，2004趙保

4、經(jīng)主編.中國集成電路大全.接口集成電路.北京：國防工業(yè)出版社，1986 atmel .8-bit microcontroller with 2kbytes flash at89c2051.教研室意見： 負責(zé)人簽名： 湖南科技學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計）開題報告書論文（設(shè)計）題目基于單片機溫度采集系統(tǒng)的設(shè)計作 者 姓 名 孔祥恒所屬系、專業(yè)、年級 物電 系 電子信息工程 專業(yè) 03年級指導(dǎo)教師姓名、職稱陳愛武 碩士預(yù)計字數(shù)1萬開題日期1月18日選題的根據(jù)：1）說明本選題的理論、實際意義2）綜述國內(nèi)外有關(guān)本選題的研究動態(tài)和自己的見解（一）溫度作為作物生長一個非常重要的參數(shù)，溫度的變化影響作物的發(fā)芽、幼

5、苗的成長、作物的開花、果實的成熟等等。對于不同的作物，其適宜的生長溫度總是在一個范圍。超過這個范圍，作物或許會活著，但是其生長的規(guī)律將發(fā)生明顯的變化。這對于我們所希望的要求作物能夠優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的愿望相距甚遠，所以我們必須實時獲取作物生長的環(huán)境溫度。對于，超過作物生長適宜范圍的溫度能夠報警。同時，我們也希望作物的適宜溫度范圍可以由檢測人員根據(jù)實際情況加以改變。同時，由于作物分布空間的狹小，各點的溫度在同一時間上可能存在差異，所以對于溫室必須采取多點采集，以保證能夠更準(zhǔn)確的獲知作物生長的實時溫度。（二）自從1976年intel公司推出第一批單片機以來，80年代單片機技術(shù)進入快速發(fā)展時期，近年來，隨著

6、大規(guī)模集成電路的發(fā)展，單片機繼續(xù)朝快速、高性能方向發(fā)展，從4位、8位單片機發(fā)展到16位、32位單片機。單片機主要用于控制，它的應(yīng)用領(lǐng)域遍及各行各業(yè)，大到航天飛機，小至日常生活中的冰箱、彩電，單片機都可以大顯其能。主要內(nèi)容：本設(shè)計就是基于單片機89c51設(shè)計的實時溫度采集儀。采用adc0809最多可以采集8路溫度數(shù)據(jù)。通過小鍵盤實現(xiàn)對不同路溫度數(shù)據(jù)的切換顯示。同時，也可利用小鍵盤實現(xiàn)溫度最大最小值的設(shè)定。對于超過此限的溫度數(shù)據(jù)將產(chǎn)生報警信號。研究方法： 查閱書籍，摘記重要內(nèi)容。 完成期限和采取的主要措施：完成期限：2007年上學(xué)期1-3周討論論文題目2007年上學(xué)期4-5周收集論文資料2007年

7、上學(xué)期第6周開始寫論文2007年上學(xué)期第7周完成初稿2007年上學(xué)期第8周定稿，述寫相關(guān)表格2007年上學(xué)期第9周論文裝訂，準(zhǔn)備答辯主要措施：2006年1月到2006年4月閱讀大量相關(guān)文章，綜合參考資料，提出自己的觀點。去資料室和圖書館查資料，上網(wǎng)查資料，分析資料，與同學(xué)討論，向老師請教，不斷修改與提高。主要參考資料李時惠.計算機多點溫度采集系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).北京：計算技術(shù)與自動化，2001，薛小鈴，吳壽強.數(shù)字式溫度檢測系統(tǒng)的設(shè)計.福建：閩江學(xué)院學(xué)報，2003.24（2）-53-57.國強，王淑均.高精度恒溫連續(xù)可調(diào)型穩(wěn)控器的設(shè)計.哈爾濱：應(yīng)用科技，2003聶毅，聶暉.植物溫室單片機控制系統(tǒng)

8、.微計算機信息，2002，18（8）-36-37，39蘇惠蓮，陳強.單片機在農(nóng)作物溫室中的應(yīng)用.福建電腦，2003（7）-64-65郭文川.單片機原理與接口技術(shù).西北農(nóng)林科技大學(xué)機電學(xué)院.2003.7盧勝利主編.智能儀器設(shè)計與實現(xiàn).重慶：重慶大學(xué)出版社，2003：144-150于楓，宋占偉，李海富.電子工程師制圖與制版技術(shù)protel99se應(yīng)用.北京：科學(xué)技術(shù)出版社，2004趙保經(jīng)主編.中國集成電路大全.接口集成電路.北京：國防工業(yè)出版社，1986atmel .8-bit microcontroller with 2kbytes flash at89c2051.指導(dǎo)教師意見： 指導(dǎo)教師簽名：

9、 教研室意見：簽 名： 年 月 日開 題 報 告 會 紀(jì) 要時間 地點與會人員姓 名職務(wù)（職稱）姓 名職務(wù)（職稱）姓 名職務(wù)（職稱）會議記錄摘要：會議主持人：記 錄 人：年 月 日指導(dǎo)小組意見負責(zé)人簽名： 年 月 日系部 意 見負責(zé)人簽名：年月日注：此表由學(xué)生本人填寫，一式三份，一份留系里存檔，指導(dǎo)老師和本人各保存一份湖南科技學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計）評審表論文題目基于單片機的溫度采集系統(tǒng)的設(shè)計作者姓名孔祥恒所屬系、專業(yè)、年級物電系 電子信息工程 專業(yè) 03年級指導(dǎo)教師姓名、職稱陳愛武 碩士字 數(shù)1萬定稿日期2007-5-8中文摘要近年來，單片機以其功能強、體積小、使用方便、性能價格比高等優(yōu)點,

10、在實時控制、自動測試、智能儀表、計算機終端、遙測通訊、家用電器等許多方面得到了廣泛的應(yīng)用。本設(shè)計采用單片機89c51作為控制核心，對多點溫度進行采集。通過集成溫度傳感器ad590將溫度值轉(zhuǎn)換為電量輸出。由adc0809實現(xiàn)模擬信號的數(shù)字化。同時，外接可編程鍵盤顯示器接口芯片7279通過小鍵盤實現(xiàn)多點溫度值的切換顯示；可以利用小鍵盤設(shè)定溫度的最大值和最小值，對于超過最大值或低于最小值的溫度數(shù)據(jù)通過揚聲器進行報警。關(guān)鍵詞（3-5個）單片機；溫度采集；報警英文摘要recently, scm (single chip micyoco) is widely used in real-time contr

11、ol, automatism testing, computer terminal, remote communication, home appliances by strong function, small bulk, used convenient and high capability-price ratio.this design adopts scm89c51 by way of controlling core; it can gather several different temperature signals. through the integration temper

12、ature sensor a/d590, it converts temperature value to electricity signal; and then switches the analog signals for digital signals by adc809. at the same time, the programmable keyboard/display port chip7279 can display the different temperature value. it also can enactment the maxim and minimum tem

13、perature value by the small keyboard. when the gathered temperature value exceeds the maxim and minimum value, the system will give an alarm through the speaker.關(guān)鍵詞(3-5個)scm; temperature gathering; alarm指導(dǎo)教師評定成績評審基元評審要素評審內(nèi)涵滿分指導(dǎo)教師實評分選題質(zhì)量25%目的明確符合要求選題符合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，體現(xiàn)學(xué)科、專業(yè)特點和教學(xué)計劃的基本要求，達到畢業(yè)論文（設(shè)計）綜合訓(xùn)練的目的。10理論

14、意義或?qū)嶋H價值符合本學(xué)科的理論發(fā)展，有一定的學(xué)術(shù)意義；對經(jīng)濟建設(shè)和社會發(fā)展的應(yīng)用性研究中的某個理論或方法問題進行研究，具有一定的實際價值。10選題恰當(dāng)題目規(guī)模適當(dāng)，難易度適中；有一定的科學(xué)性。5能力水平40%查閱文獻資料能力能獨立查閱相關(guān)文獻資料，歸納總結(jié)本論文所涉及的有關(guān)研究狀況及成果。10綜合運用知識能力能運用所學(xué)專業(yè)知識闡述問題；能對查閱的資料進行整理和運用；能對其科學(xué)論點進行論證。10研究方案的設(shè)計能力整體思路清晰；研究方案合理可行。5研究方法和手段的運用能力能運用本學(xué)科常規(guī)研究方法及相關(guān)研究手段（如計算機、實驗儀器設(shè)備等）進行實驗、實踐并加工處理、總結(jié)信息。10外文應(yīng)用能力能閱讀、翻

15、譯一定量的本專業(yè)外文資料、外文摘要和外文參考書目（特殊專業(yè)除外）體現(xiàn)一定的外語水平。5論文質(zhì)量35%文題相符較好地完成論文選題的目的要求。5寫作水平論點鮮明；論據(jù)充分；條理清晰；語言流暢。15寫作規(guī)范符合學(xué)術(shù)論文的基本要求。用語、格式、圖表、數(shù)據(jù)、量和單位、各種資料引用規(guī)范化、符合標(biāo)準(zhǔn)。10論文篇幅10000字左右。5實評總分 成績等級 指導(dǎo)教師評審意見： 指導(dǎo)教師簽名： 說明：評定成績分為優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格五個等級，實評總分90100分記為優(yōu)秀，8089分記為良好，7079分記為中等，6069分記為及格，60分以下記為不及格。評閱教師評定成績評審基元評審要素評審內(nèi)涵滿分評閱教師實

16、評分選題質(zhì)量25%目的明確符合要求選題符合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，體現(xiàn)學(xué)科、專業(yè)特點和教學(xué)計劃的基本要求，達到畢業(yè)論文（設(shè)計）綜合訓(xùn)練的目的。10理論意義或?qū)嶋H價值符合本學(xué)科的理論發(fā)展，有一定的學(xué)術(shù)意義；對經(jīng)濟建設(shè)和社會發(fā)展的應(yīng)用性研究中的某個理論或方法問題進行研究，具有一定的實際價值。10選題恰當(dāng)題目規(guī)模適當(dāng)，難易度適中；有一定的科學(xué)性。5能力水平40%查閱文獻資料能力能獨立查閱相關(guān)文獻資料，歸納總結(jié)本論文所涉及的有關(guān)研究狀況及成果。10綜合運用知識能力能運用所學(xué)專業(yè)知識闡述問題；能對查閱的資料進行整理和運用；能對其科學(xué)論點進行論證。10研究方案的設(shè)計能力整體思路清晰；研究方案合理可行。5研究方法和手

17、段的運用能力能運用本學(xué)科常規(guī)研究方法及相關(guān)研究手段（如計算機、實驗儀器設(shè)備等）進行實驗、實踐并加工處理、總結(jié)信息。10外文應(yīng)用能力能閱讀、翻譯一定量的本專業(yè)外文資料、外文摘要和外文參考書目（特殊專業(yè)除外）體現(xiàn)一定的外語水平。5論文質(zhì)量35%文題相符較好地完成論文選題的目的要求。5寫作水平論點鮮明；論據(jù)充分；條理清晰；語言流暢。15寫作規(guī)范符合學(xué)術(shù)論文的基本要求。用語、格式、圖表、數(shù)據(jù)、量和單位、各種資料引用規(guī)范化、符合標(biāo)準(zhǔn)。10論文篇幅10000字左右。5實評總分 成績等級 評閱教師評審意見： 評閱教師簽名： 說明：評定成績分為優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格五個等級，實評總分90100分記為優(yōu)

18、秀，8089分記為良好，7079分記為中等，6069分記為及格，60分以下記為不及格。湖南科技學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計）答辯記錄表論文題目作者姓名所屬系、專業(yè)、年級系 專業(yè) 年級指導(dǎo)教師姓名、職稱答 辯 會 紀(jì) 要時間地點答辯小組成員姓 名職務(wù)（職稱）姓 名職務(wù)（職稱）姓 名職務(wù)（職稱）答辯中提出的主要問題及回答的簡要情況記錄：會議主持人：記 錄 人：年 月 日答辯小組意見評語：評定等級： 負責(zé)人（簽名）： 年 月 日系學(xué)位委員會意見評語：論文（設(shè)計）最終評定等級：負責(zé)人（簽名）： 系部（公章） 年月 日校學(xué)位委員會意見評語：評定等級： 負責(zé)人（簽名）： 年月 日目 錄摘 要iiabstract

19、iii1 引言12 緒 論32.1 問題的提出32.2 設(shè)計目的及系統(tǒng)功能33 第二章 硬件電路設(shè)計43.1 硬件設(shè)計思路43.2 總體設(shè)計框圖43.3 單元電路設(shè)計43.3.1 89c51單片機43.3.2 溫度采集及調(diào)理電路53.3.3 鍵盤及數(shù)碼管顯示電路83.3.3.1 led顯示器83.3.3.2 7279可編程鍵盤顯示器接口芯片84 第三章 軟件設(shè)計94.1 程序流程圖設(shè)計94.2 程序設(shè)計154.2.1 a/d轉(zhuǎn)換154.2.2 鍵盤及數(shù)碼管顯示154.3 調(diào)試與測試195 結(jié)論206 參考文獻1附錄：程序清單3 基于單片機的溫度采集系統(tǒng)的設(shè)計電子信息工程專業(yè) 2003級 孔祥恒

20、摘 要近年來，單片機以其功能強、體積小、使用方便、性能價格比高等優(yōu)點,在實時控制、自動測試、智能儀表、計算機終端、遙測通訊、家用電器等許多方面得到了廣泛的應(yīng)用。本設(shè)計采用單片機89c51作為控制核心，對多點溫度進行采集。通過集成溫度傳感器ad590將溫度值轉(zhuǎn)換為電量輸出。由adc0809實現(xiàn)模擬信號的數(shù)字化。同時，外接可編程鍵盤顯示器接口芯片7279通過小鍵盤實現(xiàn)多點溫度值的切換顯示；可以利用小鍵盤設(shè)定溫度的最大值和最小值，對于超過最大值或低于最小值的溫度數(shù)據(jù)通過揚聲器進行報警。關(guān)鍵詞：單片機；溫度采集；報警the design of temperature gathering system

21、based on single chip micyoco electronics and information engineering grad 2003 kongxianghengabstractrecently, scm (single chip micyoco) is widely used in real-time control, automatism testing, computer terminal, remote communication, home appliances by strong function, small bulk, used convenient an

22、d high capability-price ratio.this design adopts scm89c51 by way of controlling core; it can gather several different temperature signals. through the integration temperature sensor a/d590, it converts temperature value to electricity signal; and then switches the analog signals for digital signals

23、by adc809. at the same time, the programmable keyboard/display port chip7279 can display the different temperature value. it also can enactment the maxim and minimum temperature value by the small keyboard. when the gathered temperature value exceeds the maxim and minimum value, the system will give

24、 an alarm through the speaker.key words: scm; temperature gathering; alarm1 引言自從1976年intel公司推出第一批單片機以來，80年代單片機技術(shù)進入快速發(fā)展時期，近年來，隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展，單片機繼續(xù)朝快速、高性能方向發(fā)展，從4位、8位單片機發(fā)展到16位、32位單片機。單片機主要用于控制，它的應(yīng)用領(lǐng)域遍及各行各業(yè)，大到航天飛機，小至日常生活中的冰箱、彩電，單片機都可以大顯其能。單片機在國內(nèi)的三大領(lǐng)域中應(yīng)用得十分廣泛：第一是家用電器業(yè)，例如全自動洗衣機、智能玩具；第二是通訊業(yè)，包括電話、手機和bp機等等；第三是

25、儀器儀表和計算機外設(shè)制造，例如軟盤、硬盤、收銀機、電表。除了上述傳統(tǒng)領(lǐng)域外，汽車、電子工業(yè)在國外也是單片機應(yīng)用十分廣泛的一個領(lǐng)域。它成本低、集成度高、功耗低、控制功能多能靈活的組裝成各種智能控制裝置，由它構(gòu)成的智能儀表解決了長期以來測量儀器中的誤差的修正、線性處理等問題。單片機將微處理器、存儲器、定時/計數(shù)器、i/o接口電路等集成在一個芯片上的大規(guī)模集成電路，本身即是一個小型化的微機系統(tǒng)。單片機技術(shù)與傳感與測量技術(shù)、信號與系統(tǒng)分析技術(shù)、電路設(shè)計技術(shù)、可編程邏輯應(yīng)用技術(shù)、微機接口技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計算機操作系統(tǒng)、匯編語言程序設(shè)計、高級語言程序設(shè)計、軟件工程、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)字信號處理

26、、自動控制、誤差分析、儀器儀表結(jié)構(gòu)設(shè)計和制造工藝等的結(jié)合，使得單片機的應(yīng)用非常廣泛。同時，單片機具有較強的管理功能。采用單片機對整個測量電路進行管理和控制，使得整個系統(tǒng)智能化、功耗低、使用電子元件較少、內(nèi)部配線少、成本低，制造、安裝、調(diào)試及維修方便。溫度作為作物生長一個非常重要的參數(shù)，溫度的變化影響作物的發(fā)芽、幼苗的成長、作物的開花、果實的成熟等等。對于不同的作物，其適宜的生長溫度總是在一個范圍。超過這個范圍，作物或許會活著，但是其生長的規(guī)律將發(fā)生明顯的變化。這對于我們所希望的要求作物能夠優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的愿望相距甚遠，所以我們必須實時獲取作物生長的環(huán)境溫度。對于，超過作物生長適宜范圍的溫度能夠報警

27、。同時，我們也希望作物的適宜溫度范圍可以由檢測人員根據(jù)實際情況加以改變。同時，由于作物分布空間的狹小，各點的溫度在同一時間上可能存在差異，所以對于溫室必須采取多點采集，以保證能夠更準(zhǔn)確的獲知作物生長的實時溫度。本設(shè)計就是基于單片機89c51設(shè)計的實時溫度采集儀。采用adc0809最多可以采集8路溫度數(shù)據(jù)。通過小鍵盤實現(xiàn)對不同路溫度數(shù)據(jù)的切換顯示。同時，也可利用小鍵盤實現(xiàn)溫度最大最小值的設(shè)定。對于超過此限的溫度數(shù)據(jù)將產(chǎn)生報警信號。2 緒 論2.1 問題的提出 我國農(nóng)業(yè)正處于從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向優(yōu)質(zhì)、高效、高產(chǎn)為目的的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)化的新階段。農(nóng)業(yè)環(huán)境綜合控制作為農(nóng)作物速生、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的手段是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重

28、要標(biāo)志。農(nóng)業(yè)設(shè)施的自動檢測與控制是我國科研急待發(fā)展的項目。 溫度是植物生長的重要環(huán)境條件，影響植物生命周期的各個發(fā)育階段，從種子萌發(fā)、幼苗的生長、生殖直至成熟和休眠，包括了每一個酶反應(yīng)、每一個代謝過程。它也影響植物細胞結(jié)構(gòu)的完整性，特別是影響膜的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，直接關(guān)系到植物的生存。植物能生長的溫度比能生存的溫度范圍要小得多，在某些溫度條件下，植物也許能活著，但不一定能生長，故溫室中對于溫度的檢測很重要。此外，溫室內(nèi)的作物茂密形成群體時，溫室的空間分布變得復(fù)雜。室內(nèi)平均溫度顯然不同于作物冠層下的氣溫，而冠層內(nèi)氣溫的分布也不會是均勻的。事實上溫度的空間分布受室外氣候因子、室內(nèi)調(diào)控方式、植物群體的綜合

29、影響，以至于室內(nèi)空氣溫度在水平方向和垂直方向上往往都不相同。為此，本文設(shè)計了一個能多路采集、顯示的溫度采集系統(tǒng),對于超出作物適宜生長范圍的溫度發(fā)出警報。2.2 設(shè)計目的及系統(tǒng)功能 本設(shè)計的目的是以單片機為核心設(shè)計出一個8路溫度采集系統(tǒng)。通過本課題設(shè)計，綜合運用單片機及接口技術(shù)、微機原理、微電子技術(shù)，鍛煉動手操作能力，綜合運用能力，學(xué)習(xí)論文的寫作方法和步驟。設(shè)計的溫度采集系統(tǒng)有以下功能：1. 測溫范圍：0502 測溫分辨力：0.23. 測溫準(zhǔn)確度：0.54. 測溫點數(shù)：可以擴展到8點5. 溫度顯示：采用4個7段數(shù)碼管6. 溫限可進行靈活設(shè)定7. 超限報警3 第二章 硬件電路設(shè)計3.1 硬件設(shè)計思

30、路本設(shè)計用溫度傳感器將被測溫度轉(zhuǎn)換為電量，經(jīng)過放大濾波電路處理后，由模數(shù)轉(zhuǎn)換器將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，再與單片機相連，通過可編程鍵盤顯示接口芯片實現(xiàn)溫度限值的設(shè)定。最后通過小鍵盤控制數(shù)碼管顯示所需要的某路溫度值。3.2 總體設(shè)計框圖總體設(shè)計框圖如圖1所示。說明如下：1.被測量經(jīng)過溫度傳感器轉(zhuǎn)換為電量，再放大后送給a/d轉(zhuǎn)換器。2.電量經(jīng)過a/d轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)值，送給89c51單片機，89c51單片機根據(jù)設(shè)計目的完成相應(yīng)的軟件處理。3.處理完畢后，送鍵盤顯示處理芯片，然后再由數(shù)碼管顯示。4.如果溫度超過所設(shè)溫度限值，轉(zhuǎn)報警處理程序。5.由小鍵盤控制所需顯示路數(shù)的溫度。鍵盤顯示電路89c51a/d轉(zhuǎn)

31、換a/d轉(zhuǎn)換溫度采集及信號調(diào)理 圖1 總體設(shè)計框圖3.3 單元電路設(shè)計3.3.1 89c51單片機89c51為字長8位的單片微型計算機，由中央處理器、內(nèi)部ram、內(nèi)部rom、兩個16位的定時計數(shù)器、四個8位的i/o口（p0、p1、p2、p3）、一個全雙工的串行口、五個中斷源以及時鐘等組成。它具有速度快、功能強、功耗底、抗干擾性好、價格低廉等特點。它是標(biāo)準(zhǔn)的40引腳雙列直插封裝（dip）形式。3.3.2 溫度采集及調(diào)理電路常用的溫度傳感器有：熱電偶、熱敏電阻、集成電路溫度傳感器及鉑電阻。溫度傳感器的選擇（1）傳感器的比較：熱電偶靈敏度較低，但能在很寬廣的范圍內(nèi)使用。熱敏電阻的工作溫度范圍較窄，但

32、靈敏度高有利于檢測微小溫差，其輸出特點是非線性，檢測時需要線性化裝置。廉價的集成電路溫度傳感器性能離散度很大，用于高精度測量時必須進行校準(zhǔn)。測溫鉑電阻溫度系數(shù)的離散度很小，精確度高靈敏度也較好，但價格昂貴。集成電路溫度傳感器和熱敏電阻、熱電偶相比，最大特點是輸出線性好，測溫精度較高。感溫部分、傳感器驅(qū)動電路、信號處理電路均集成化并封裝在一個小型管殼內(nèi)，使用方便。ad590是一種兩端集成電路溫度傳感器，由于具有高阻抗的電流輸出，使它在長距離傳輸過程中對壓降不敏感，作為電流輸出型的溫度傳感器，具有很強的抗外界干擾能力，且價格適中。其輸出電流和絕對溫度成正比?；谝陨蟽?yōu)點，本設(shè)計采用ad590作為溫

33、度傳感器。（2）ad590的特點僅需+4v到+30v的直流工作電壓，不需要傳送器、濾波器和線性化電路。一致性非常好，當(dāng)溫度為298.2k（+25）時，ad590均輸出穩(wěn)恒電流298.2a，隨溫度升高或降低以1a/1.0k增減輸出電流，因而ad590很容易互換。是電流輸出而不是電壓輸出，具有良好的干擾抑制比，只需很小的功率（1.5mw）。電源電壓漂移和波紋不敏感。電源電壓+5v變到+10v僅引起1a最大電流變化。電氣上耐用，可承受正向44v和反向20v的電壓而不損壞，不必擔(dān)心管腳接錯。測量電路設(shè)計ad590將溫度轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電流后，需要有電流電壓轉(zhuǎn)換電路（如圖2），其中電容c起濾波作用。該電路中

34、，考慮到測溫范圍是0度到50度，而adc0809輸出電壓范圍為05v，故電阻r2取3.3k，r3取15k，其中r2是可變電阻，精度高于r3。r4取100k，r5取50k，r4是可變電阻，精度高于r5，電阻r6取33k。運放是溫度電壓變換電路，為測試方便，設(shè)計時將0度時的輸出電壓定為0v，每升高100mv，與電壓之間的關(guān)系為：u=k（t-t0）v1式中：k為比例系數(shù)，k=0.98v/，t為環(huán)境溫度，單位為，t0為測溫下限0圖2 溫度采集及調(diào)理電路當(dāng)t=+50和t=0時，變換電路輸出電壓上限為umax=5v，電壓下限umin=0v 時，實現(xiàn)的辦法是：首先調(diào)整r2，使得i1=273.2a，當(dāng)溫度為0

35、時，通過ad590的電流i2=273.2a，此時i3=0a，r4，r5上無壓降，即輸出電壓為0v；當(dāng)環(huán)境溫度為50時，流過ad590的電流為323.2a，此時i3=i2-i1=50a，調(diào)整r4，使r4+r5=98k，有（r4+r5）i3=4.9v。同樣，可以計算出其余各溫度所對應(yīng)的輸出電壓。系統(tǒng)對放大電流要求低失調(diào)、低漂移、高精度，可選用高精度集成運放。op07為低失調(diào)電壓、低失調(diào)電流和低漂移的超低失調(diào)運算放大器，其增益和共模抑制比高，噪聲小，是一種通用性強的運算放大器。本設(shè)計采用它作為運放。op07電源電壓范圍為318v。模數(shù)轉(zhuǎn)換電路a/d轉(zhuǎn)換用于實現(xiàn)模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換。按轉(zhuǎn)換原理可分為四

36、種，即：計數(shù)式a/d轉(zhuǎn)換器、雙積分式a/d轉(zhuǎn)換器、逐次逼近式a/d轉(zhuǎn)換器和并行式a/d轉(zhuǎn)換器。目前使用較多的為后三種。雙積分式a/d轉(zhuǎn)換器具有高精度、抗干擾性好、價格低廉等特點，但速度較慢，經(jīng)常應(yīng)用于對速度要求不高的儀表中；逐次逼近式a/d轉(zhuǎn)換器在精度、速度和價格上都適中，是目前最常用的a/d轉(zhuǎn)換器；并行式a/d轉(zhuǎn)換器是一種用編碼技術(shù)實現(xiàn)的高速a/d轉(zhuǎn)換器其速度最快，價格也最高，使用于要求較高的場合。綜上，本設(shè)計選用逐次逼近式8位a/d轉(zhuǎn)換芯片adc0809。adc0809的主要技術(shù)特性和指標(biāo)：分辨率：8位。轉(zhuǎn)換時間：取決于芯片時鐘頻率。單一電源：+5v。模擬輸入電壓范圍：單極性05v，雙極性

37、+5v或+10v。具有可控三態(tài)輸出鎖存器。啟動轉(zhuǎn)換控制脈沖式（正脈沖），上升沿使內(nèi)部所有寄存器清“0”，下降沿使a/d轉(zhuǎn)換器開始。adc0809其片內(nèi)有8路模擬開關(guān)，可輸入八個模擬量，單極性，量程為05v,典型的轉(zhuǎn)換度為100s。片內(nèi)具有三態(tài)輸出緩沖器，可直接與cpu總線接口。設(shè)計中只使用了in0一路模擬通道，可擴展到8路。電路連接主要涉及兩個問題。一是八路模擬通道信號選擇，二是a/d轉(zhuǎn)換完成后轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的傳送。解決方案如下：1.八路模擬通道選擇：adc0809有a、b、c三根地址線，分別接地址鎖存器的低三位地址，只要把三位地址寫入adc0809中的地址鎖存器，就實現(xiàn)了模擬通道選擇。對于系統(tǒng)來說

38、，地址鎖存器是一個輸入口，為了把三位地址寫入，還要提供口地址。2.轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的傳送：a/d轉(zhuǎn)換后得到的是數(shù)字量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)應(yīng)傳送給單片機進行處理。數(shù)據(jù)傳送的關(guān)鍵問題是如何確認a/d轉(zhuǎn)換的完成，因為只有確認數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換完成后，才能進行傳送。解決此問題的方式有三種；定時傳送方式、查詢方式、中斷方式。設(shè)計中采用的是查詢方式：adc0809由eoc端發(fā)出表明轉(zhuǎn)換完成的信號，軟件測試eoc的狀態(tài)，即可確知轉(zhuǎn)換是否完成，并接著進行數(shù)據(jù)傳送。（如圖3）：圖3 89c51和adc0809的連接3.3.3 鍵盤及數(shù)碼管顯示電路 3.3.3.1 led顯示器顯示器中的發(fā)光二極管共有兩種接法：共陰極接法和共陽極接法。

39、一般發(fā)紅光的led每段流過5ma的平均電流，就可以有比較滿意的亮度，7ma電流會更亮些，10ma以上就不會更亮多少，但長期運行于10ma以上會縮短其壽命。小尺寸的led顯示器每段只有一個發(fā)光二極管，其正向壓降約為1.5v，一般不大于2v。在選擇led借口器件時需考慮器件的驅(qū)動能力和顯示數(shù)據(jù)的設(shè)置方式。對一般儀器儀表中使用的led顯示器而言，其驅(qū)動電流往往為515ma，因此選用普通的ttl器件即可滿足要求。對稍大電流的led驅(qū)動，選擇7407或75452等器件作為后續(xù)的驅(qū)動器件。顯示器有靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示兩種方式。所謂靜態(tài)顯示就是顯示字符的各段連續(xù)通過電流，使所有的字段連續(xù)發(fā)光。所謂動態(tài)顯示就是

40、所需顯示字段斷續(xù)通以電流，因而其發(fā)光是不連續(xù)的。在需要多個字符同時顯示時，可以輪流給每一個字符通以電流，逐次把所需顯示的字符顯示出來。在每點亮一個字符后，必須持續(xù)通電一段時間，使之發(fā)光穩(wěn)定，然后再點亮另一個字符，如此依次掃描所有的字符。由于掃描顯示速度較快，每秒可重復(fù)多次（為了不產(chǎn)生閃爍，可每秒掃描50次左右）。雖然在同一時刻只有一個字符通電，由于人眼的視覺暫留現(xiàn)象和發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，卻感覺每個字符都在穩(wěn)定地顯示。這種巡回掃描顯示器的操作要靠程序控制。動態(tài)顯示的亮度隨電流平均值的增大而增強，其亮度大體上等同于通過同樣大的電流的靜態(tài)顯示亮度。設(shè)計中由于有4個led，采用動態(tài)掃描的方法進行顯示

41、，即逐個地循環(huán)地點亮各位顯示器。這樣雖然在任一時刻只有一位顯示器被點亮，但是由于人眼具有視覺殘留效應(yīng)，看起來與全部顯示器持續(xù)點亮效果完全一樣。3.3.3.2 7279可編程鍵盤顯示器接口芯片7279芯片是一種專用于鍵盤顯示器的接口器件，它能對顯示器自動掃描、識別鍵盤上閉合鍵的鍵號，提高cpu的工作效率。7279包括鍵盤輸入和顯示輸出兩個部分。鍵盤部分提供的掃描方式，可以和具有64個按鍵和傳感器的陣列相連，能自動消除開關(guān)抖動以及對n鍵同時按下采取保護。7279芯片有40引腳，由單一+5v電源供電。其功能有：對鍵盤進行管理控制；對led顯示器的控制及對顯示數(shù)據(jù)，顯示方式的管理。其主要有以下幾部分組

42、成：i/o控制器和數(shù)據(jù)緩沖器、控制和定時寄存器及定時控制、掃描計數(shù)器、回復(fù)緩沖器及鍵盤去抖動和控制電路、fifo/傳感器ram和狀態(tài)電路、顯示器地址寄存器及顯示ram。 利用7279芯片組成鍵盤接口時，平時并不需占用cpu時間，每當(dāng)按下鍵后，即向cpu申請中斷，在中斷服務(wù)程序中查詢哪個鍵按下，在轉(zhuǎn)到相應(yīng)鍵的處理程序，因此這種鍵盤接口得到了廣泛的應(yīng)用。鍵盤及顯示電路原理圖（如圖4）:圖4 鍵盤及顯示電路原理圖4 第三章 軟件設(shè)計4.1 程序流程圖設(shè)計由于本設(shè)計程序較為復(fù)雜，所以在設(shè)計過程中對一些使用較多的程序段采用子程序進行設(shè)計，這些子程序包括：7279初始化子程序、a/d轉(zhuǎn)換子程序、顯示更新子

43、程序、讀鍵值子程序、讀當(dāng)前溫度子程序、比較子程序、溫限設(shè)定子程序、報警子程序、延時子程序等。主程序流程圖如圖5所示。圖5 主程序流程圖各子程序的流程圖（如圖6，7，8，9，10，11，12，13）所示：yn取顯示數(shù)據(jù)首址向7279送顯示數(shù)據(jù)發(fā)送完？返回入口nnyy轉(zhuǎn)alarm返回進位位清零a，b相減cy為1cy為0入口 圖6 顯示子程序（disp1）流程圖 圖7 比較程序流程圖 ny保護現(xiàn)場數(shù)據(jù)讀取鍵值鍵值處理返回入口讀完否？恢復(fù)現(xiàn)場 （be）*10+（be+1）送aa/16，商存于高位余數(shù)存于低位返回入口圖8 十-十六進制轉(zhuǎn)換子程序流程圖圖9 鍵中斷處理顯示子程序key2獲取當(dāng)前溫度將當(dāng)前溫

44、度給a，將溫度最大值給b調(diào)用比較子程序?qū)?dāng)前溫度給b，將溫度最小值給a調(diào)用比較子程序?qū)?dāng)前溫度送adres3轉(zhuǎn)移返回入口 保護現(xiàn)場和斷點報警并延時時間到？恢復(fù)現(xiàn)場返回入口ny 圖10 溫度比較子程序（comp1） 圖11 報警中斷子程序?qū)e和be+1清零調(diào)用鍵處理子程序?qū)@取的鍵值存于a調(diào)用十-十六進制轉(zhuǎn)換子程序輸入是c則結(jié)束并將最值給a返回入口n將a/d端口地址送給數(shù)據(jù)指針啟動a/d讀取端口數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理返回入口轉(zhuǎn)換完？y圖12 鍵值處理子程序流程圖（spec） 圖13 溫度采樣及處理子程序（readtemp、readad）4.2 程序設(shè)計4.2.1 a/d轉(zhuǎn)換adc0809的start端為

45、a/d轉(zhuǎn)換啟動信號。ale端為通道選擇地址的鎖存信號。開發(fā)系統(tǒng)中已將它們相連，這樣同時鎖存通道地址并開始a/d采樣轉(zhuǎn)換，故啟動a/d轉(zhuǎn)換需如下指令：mov dptr ,#port(通道的端口地址)mov dptr,a第一條語句在本程序中是以分支程序的形式體現(xiàn)的。第二條語句a中的內(nèi)容為何是不重要的，這是一次虛擬寫。4.2.2 鍵盤及數(shù)碼管顯示在數(shù)碼顯示方面，需要由軟件來置緩沖區(qū)和提供字型代碼。緩沖區(qū)在內(nèi)部ran中，用于存放顯示的數(shù)字或字符，其單元個數(shù)與led顯示器位數(shù)相同。本設(shè)計程序中，緩沖區(qū)單元與顯示器的對應(yīng)關(guān)系如下：動態(tài)掃描是從左向右進行的，則緩沖區(qū)首址為40h。在顯示之前，是通過查表程序得

46、到字型代碼的。表中的共陰極代碼對應(yīng)的字型如下： 字型 共陰極代碼 字型 共陰極代碼 0 3fh 6 7dh 1 06h 7 07h 2 5bh 8 7fh 3 4fh 9 6fh 4 66h a 77h 5 6dh b 7ch adres3：存放待顯示的字符的代碼的首地址，adres3對應(yīng)于最左邊的顯示器即led0。adres4：按下鍵的鍵值存放首地址。adres5：字型碼存放首地址。1.7279初始化子程序 7279初始化子程序包括：把0d1h寫入“清楚命令”積存器，以便把顯示ram 全部清零，把程序時鐘命令字34h（分頻系數(shù)為10）寫入“程序時鐘命令字”積存器，以便7279對clk分頻后得

47、到100khz內(nèi)部時鐘，把00h寫入“鍵盤、顯示方式設(shè)置積存器”，用于規(guī)定7279工作于左輸入、8位顯示、編碼掃描；雙鍵互鎖開中斷、等待鍵盤中斷。設(shè)into為中斷輸入引腳。程序如下：init7279: clr ea clr p1.0 ;7279 cs選通 mov dptr,#100h mov a,#0d1h movx dptr,a ;清除命令字 mov dptr,#0 ;dptr 指向狀態(tài)口wait1: movx a,dptr ;查詢當(dāng)前狀態(tài) jb acc.7,wait1 ;清除ram未結(jié)束則等待 mov dptr,#100h mov a,#2ah movx dptr,a ;對clk進行10分頻得到100khz clr a movx dptr,a ;置8位顯示-左入-編碼掃描-雙鍵互鎖 setb p1.0 ;禁止訪問7279 setb ex0 ;允許int0中斷setb it0 ;int0為邊沿觸發(fā)setb ea ;開中斷ret2.顯示更新