硬件課程設(shè)計(jì)基于C8051F410的熱電阻測(cè)溫儀表的設(shè)計(jì)

1、信息與控制工程學(xué)院硬件課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)基于c8051f410的熱電阻測(cè)溫儀表的設(shè)計(jì)學(xué)生學(xué)號(hào)： 08540223 學(xué)生姓名： 專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 測(cè)控 0802 指導(dǎo)教師： 職 稱： 講 師 起止日期：2011.03.282011.04.15吉林化工學(xué)院jilin institute of chemical technology課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)一、設(shè)計(jì)題目：基于c8051f410的熱電阻測(cè)溫儀表的設(shè)計(jì)二、設(shè)計(jì)目的:1熟悉keil uvision開(kāi)發(fā)軟件 及protel電路設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)軟件的使用。2. 掌握c8051f410單片機(jī)體系結(jié)構(gòu)及c語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)方法。3掌握熱電阻測(cè)量的三線制原理及信號(hào)調(diào)理電路的設(shè)計(jì)。4.

2、 掌握智能測(cè)量系統(tǒng)的校準(zhǔn)原理。三、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求1學(xué)習(xí)c8051f410單片機(jī)體系結(jié)構(gòu)及程序開(kāi)發(fā)。2設(shè)計(jì)熱電阻測(cè)溫電路，并應(yīng)用protel畫(huà)出其電路原理圖。3完成c8051f410的熱電阻測(cè)溫系統(tǒng)的焊裝和硬件調(diào)試。4. 編寫(xiě)完整的實(shí)驗(yàn)程序，進(jìn)行整機(jī)調(diào)試。5. 撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。 四、設(shè)計(jì)時(shí)間及進(jìn)度安排設(shè)計(jì)時(shí)間共三周,具體安排如下表：周 次設(shè) 計(jì) 內(nèi) 容設(shè)計(jì)時(shí)間第一周1. 學(xué)習(xí)c8051f410單片機(jī)體系結(jié)構(gòu)及程序開(kāi)發(fā)；2. 設(shè)計(jì)熱電阻測(cè)溫電路，并應(yīng)用protel畫(huà)出其電路原理圖。2011.3.282011.4.1第二周1. 完成c8051f410的熱電阻測(cè)溫系統(tǒng)的焊裝和硬件調(diào)試；2. 編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)程

3、序。2011.4.22011.4.8第三周1. 整機(jī)調(diào)試；2. 撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)；3. 答辯。2011.4.92011.4.15五、考核內(nèi)容1出勤、學(xué)習(xí)態(tài)度以及紀(jì)律情況；2設(shè)計(jì)完成情況及設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)完成質(zhì)量；3答辯。綜合以上考核內(nèi)容給出硬件課程設(shè)計(jì)總評(píng)成績(jī)。指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ):年 月 日成績(jī)指導(dǎo)教師(簽字):目 錄摘 要iv第1章 概述1第2章 設(shè)計(jì)方案的選擇及原理框圖22.1 設(shè)計(jì)方案的選擇22.1.1 測(cè)溫元件22.1.2 測(cè)量方法32.1.3 接線方法32.1.4 運(yùn)放元件32.2 設(shè)計(jì)方案原理框圖42.2.1 電源電路42.2.2 信號(hào)采集電路42.2.3 單片機(jī)42.2.4 顯示電路4第3章

4、原理分析53.1 單片機(jī)外圍電路53.2 信號(hào)采集電路53.2.1 恒流源電路53.2.2 信號(hào)調(diào)理電路63.3 顯示電路7第4章 c8051f410單片機(jī)94.1 系統(tǒng)概述94.2 基準(zhǔn)電壓94.3 端口輸入/輸出及其初始化94.4 12位adc(adc0)104.5 定時(shí)器10第5章 系統(tǒng)電源125.1 電源電路原理框圖125.2 電源電路原理圖12第6章 軟件方面146.1 編程語(yǔ)言及軟件146.1.1 編程語(yǔ)言c語(yǔ)言146.1.2 編程軟件146.2 程序流程圖156.3 程序調(diào)試166.4 數(shù)據(jù)測(cè)試及分析16結(jié) 論17參考文獻(xiàn)18摘 要溫度傳感器pt100是一種穩(wěn)定性和線性度都比較好

5、的鉑絲熱電阻傳感器，它可以工作在-200至650的范圍內(nèi)。本電路的工作范圍設(shè)定在-95至325。本設(shè)計(jì)則利用了pt100熱電阻的溫度特性做一個(gè)帶有四位led顯示的溫度采集系統(tǒng)。其中采用了恒流法制作了一個(gè)±5v的電流源，然后通過(guò)信號(hào)采集電路將pt100隨溫度在電阻值上的變化，送入一個(gè)恒定電流從而獲得一個(gè)改變的電壓值，再將電壓上的改變透過(guò)c8051f410單片機(jī)的a/d口來(lái)進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換，送入單片機(jī)中，再通過(guò)軟件進(jìn)行反推計(jì)算得到溫度的改變值，同時(shí)利用軟件剔除了外界干擾及內(nèi)部電路帶來(lái)的粗大誤差以得到穩(wěn)定準(zhǔn)確的結(jié)果，并將計(jì)算結(jié)果送給led來(lái)顯示溫度值。關(guān)鍵字：pt100；三線制；恒流法；溫度

6、采集；op07運(yùn)算放大器 ；c8051f410單片機(jī)第1章 概述 在人類(lèi)的生活環(huán)境中，溫度扮演著極其重要的角色。無(wú)論在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科學(xué)研究、國(guó)防和人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€(gè)方面，溫度測(cè)量和控制都是極為重要的課題。自18世紀(jì)工業(yè)革命以來(lái)，工業(yè)發(fā)展對(duì)是否能掌握溫度有著絕對(duì)的聯(lián)系。在冶金、鋼鐵、石化、水泥、玻璃、醫(yī)藥等等行業(yè)，可以說(shuō)幾乎80%的工業(yè)部門(mén)都不得不考慮著溫度的因素。溫度對(duì)于工業(yè)如此重要，由此推進(jìn)了溫度傳感器的發(fā)展。傳感器主要大體經(jīng)過(guò)了三個(gè)發(fā)展階段傳統(tǒng)的分立式溫度傳感器(含敏感元件)，到模擬集成溫度傳感器/控制器，再到智能溫度傳感器。進(jìn)入21世紀(jì)后，溫度傳感器正朝著高精度、多功能、總線標(biāo)準(zhǔn)化、高可

7、靠性及安全性、開(kāi)發(fā)虛擬傳感器和網(wǎng)絡(luò)傳感器、研制單片測(cè)溫系統(tǒng)等高科技的方向迅速發(fā)展。目前市場(chǎng)主要存在單點(diǎn)和多點(diǎn)兩種溫度測(cè)量?jī)x表。對(duì)于單點(diǎn)溫測(cè)儀表，主要采用傳統(tǒng)的模擬集成溫度傳感器，其中又以熱電阻、熱電偶等傳感器的測(cè)量精度高，測(cè)量范圍大，而得到了普遍的應(yīng)用。此種產(chǎn)品測(cè)溫范圍大都在-200800之間，分辨率12位，最小分辨溫度在0.0010.01之間。自帶led顯示模塊，顯示4位到16位不等。有的儀表還具有存儲(chǔ)功能，可存儲(chǔ)幾百到幾千組數(shù)據(jù)。該類(lèi)儀表可很好的滿足單個(gè)用戶單點(diǎn)測(cè)量的需要。多點(diǎn)溫度測(cè)量?jī)x表，相對(duì)與單點(diǎn)的測(cè)量精度有一定的差距，雖然實(shí)現(xiàn)了多路溫度的測(cè)控，但價(jià)格昂貴。溫度測(cè)量系統(tǒng)在單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

8、中應(yīng)用廣泛，根據(jù)單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求的不同，溫度測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也有所不同，有采用集成芯片的，也有采用恒流源器件和恒壓源器件的。本設(shè)計(jì)以pt100熱電阻為溫度檢測(cè)元件，完成了一個(gè)對(duì)單點(diǎn)溫度實(shí)時(shí)檢測(cè)的單片機(jī)溫度檢測(cè)系統(tǒng)。從信號(hào)采集，到信號(hào)調(diào)理，送入單片機(jī)做模數(shù)轉(zhuǎn)化以及軟件上的數(shù)據(jù)計(jì)算從而得到溫度值，最后送入led數(shù)碼管進(jìn)行顯示，以實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的實(shí)時(shí)檢測(cè)，檢測(cè)范圍可達(dá)-95至325。第2章 設(shè)計(jì)方案的選擇及原理框圖2.1 設(shè)計(jì)方案的選擇方案的選擇涉及到了溫度傳感器的確定，將溫度傳感器阻值上的改變轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的方法選擇，pt100的三種接線方式，以及信號(hào)采集電路中放大器的選擇。綜合各元件的性能及成本問(wèn)題，

9、最終確定以pt100溫度傳感器作為該系統(tǒng)中測(cè)溫的核心元件，對(duì)其用恒流法及三線制的接線方法，同時(shí)輔助op07運(yùn)算放大器得到信號(hào)采集電路，采集信號(hào)并且調(diào)理過(guò)后再送入單片機(jī)中。2.1.1 測(cè)溫元件在各種各樣的測(cè)量技術(shù)中，溫度的測(cè)量可能是最為常見(jiàn)的一種，因?yàn)槿魏蔚膽?yīng)用領(lǐng)域，掌握溫度的確切數(shù)值，了解溫度與實(shí)際狀態(tài)之間的差異等，都具有極為重要的意義。工業(yè)上常用的溫度傳感器有四類(lèi)：即熱電偶、熱電阻rtd、熱敏電阻及集成電路溫度傳感器；每一類(lèi)溫度傳感器有自己獨(dú)特的溫度測(cè)量范圍，有自己適用的溫度環(huán)境；沒(méi)有一種溫度傳感器可以通用于所有的用途：熱電偶的可測(cè)溫度范圍最寬，而熱電阻的測(cè)量線性度最優(yōu)，熱敏電阻的測(cè)量精度最

10、高。（1）熱電偶，可測(cè)溫度范圍大，機(jī)械強(qiáng)度高，及價(jià)格低，成為溫度測(cè)量的常選，高精度系統(tǒng)要求的線性度及準(zhǔn)確度，要實(shí)現(xiàn)并不容易同時(shí)它是一種高度非線性器件，需作大力線性化算法處置。因此不選擇熱電偶作為本設(shè)計(jì)的溫度傳感器。（2）熱敏電阻，靈敏度較高，能檢測(cè)出10-6的溫度變化；工作溫度范圍寬；體積小，能夠測(cè)量其他溫度計(jì)無(wú)法測(cè)量的空隙、腔體及生物體內(nèi)血管的溫度；使用方便，電阻值可在0.1100k間任意選擇；易加工成復(fù)雜的形狀，可大批量生產(chǎn)；穩(wěn)定性好、過(guò)載能力強(qiáng)。但是阻值與溫度的關(guān)系非線性嚴(yán)重；元件的一致性差，互換性差；元件易老化，穩(wěn)定性較差；除特殊高溫?zé)崦綦娮柰猓^大多數(shù)熱敏電阻僅適合0150范圍，使用

11、時(shí)必須注意。因此本設(shè)計(jì)不采用熱敏電阻。（3）集成溫度傳感器，溫度變化引起輸出量的變化呈良好的線性關(guān)系，不像熱電偶那樣需要參考點(diǎn)，抗干擾能力強(qiáng)，互換性好，使用簡(jiǎn)單。它在生活生產(chǎn)中具有非常廣泛的應(yīng)用前景，隨著技術(shù)的不斷改進(jìn)其精度與控制方面也有廣泛的應(yīng)用前景。只是價(jià)格方面略有昂貴，本設(shè)計(jì)并不采用。（4）熱電阻，熱電阻是中低溫區(qū)最常用的一種溫度檢測(cè)器。它的主要特點(diǎn)是測(cè)量精度高，性能穩(wěn)定。由于熱電阻測(cè)溫元件的技術(shù)在持續(xù)不斷地改進(jìn)，溫度測(cè)量的質(zhì)量在不斷提高，但要真正實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、高精度的溫度測(cè)量系統(tǒng)，熱電阻的器件選擇仍然極為重要。熱電阻是電阻性的元件，由金屬制成，如鉑、鎳、銅等，所選金屬必須具有可以預(yù)測(cè)的電

12、阻值隨溫度變化的特性，其物理性能要易于加工制造，電阻溫度系數(shù)必須足夠大，使其電阻隨溫度的改變易于準(zhǔn)確測(cè)量。其他的溫度檢測(cè)器件，如熱電偶，并不能讓設(shè)計(jì)人員有一種相當(dāng)線性的電阻隨溫度變化特性，而熱電阻這種線性度極好的電阻溫度特性，大大簡(jiǎn)化了信號(hào)處理電路的設(shè)計(jì)制作。其中又以鉑電阻在三種金屬中具有最為精確、可靠的溫度電阻特性。因此，鉑電阻最適于需要最高的絕對(duì)精度及重復(fù)性使用場(chǎng)合，它對(duì)環(huán)境的敏感度極低，與此相比，銅電阻則易產(chǎn)生腐蝕，長(zhǎng)期穩(wěn)定性差，而鎳電阻雖然環(huán)境寬容度好，但適用溫度范圍較窄。鉑電阻的對(duì)溫度響應(yīng)的線性度好，化學(xué)惰性，容易加工制作直徑較細(xì)的線材或是厚度小的箔材，鉑的電阻率高于其他的熱電阻材料

13、，在電阻值相同的情況要求用材少，適于對(duì)成本考慮較強(qiáng)，對(duì)熱響應(yīng)講究的場(chǎng)合。鉑熱電阻的測(cè)量精確度是最高的，它不僅廣泛應(yīng)用于工業(yè)測(cè)溫，而且被制成標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)儀。因此本設(shè)計(jì)選用了常見(jiàn)的pt100作為測(cè)溫元件。2.1.2 測(cè)量方法（1）恒壓法采用一個(gè)恒定的電壓源，將其加在pt100熱電阻之上，溫度的變化導(dǎo)致電流的變化，通過(guò)測(cè)量電流變化值并且根據(jù)一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系可以計(jì)算出所測(cè)溫度。（2）恒流法采用恒定的電流加于pt100熱電阻之上，當(dāng)溫度引起阻值變化時(shí)，便可以產(chǎn)生電壓的變化。再根據(jù)此變化值經(jīng)過(guò)計(jì)算得到溫度值。由于在電路的設(shè)計(jì)方面，利用恒流源設(shè)計(jì)測(cè)溫電路比利用恒壓源設(shè)計(jì)的測(cè)溫電路更為簡(jiǎn)潔，因?yàn)楹懔髟纯梢灾苯雍蜔?/p>

14、電阻串聯(lián)在一起，然后設(shè)計(jì)一些消除誤差的輔助電路即可，而恒壓源不可直接加在熱電阻上，否則a/d采樣值將會(huì)恒定地采集恒壓源的電壓，因此要設(shè)計(jì)配套的測(cè)溫電路，成本也會(huì)相應(yīng)地增加。因此本設(shè)計(jì)采用恒流法。2.1.3 接線方法（1）二線制在熱電阻的兩端各連接一根導(dǎo)線來(lái)引出電阻信號(hào)的方式叫二線制：這種引線方法很簡(jiǎn)單，但由于連接導(dǎo)線必然存在引線電阻r整個(gè)電路的電阻為熱電阻的電阻值加上兩段導(dǎo)線電阻的電阻值測(cè)量誤差大，大小與導(dǎo)線的材質(zhì)和長(zhǎng)度的因素有關(guān)，因此這種引線方式只適用于測(cè)量精度較低的場(chǎng)合 （2）三線制在熱電阻的根部的一端連接一根引線，另一端連接兩根引線的方式稱為三線制，這種方式通常與電橋配套使用，可以較好的

15、消除引線電阻的影響，是工業(yè)過(guò)程控制中的最常用的引線電阻。（3）四線制在熱電阻的根部?jī)啥烁鬟B接兩根導(dǎo)線的方式稱為四線制，其中兩根引線為熱電阻提供恒定電流i，把r轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)u，再通過(guò)另兩根引線把u引至二次儀表。這種引線方式可完全消除引線的電阻影響，主要用于高精度的溫度檢測(cè)。本系統(tǒng)中pt100熱電阻采用三線制接法。由于熱電阻要安裝在被測(cè)環(huán)境中，距離電阻測(cè)量裝置有一定距離，這樣實(shí)際測(cè)量的時(shí)候就會(huì)帶來(lái)導(dǎo)線電阻的誤差，因此實(shí)際使用熱電阻的時(shí)候都是采用三線制的連接方法。 2.1.4 運(yùn)放元件 op07是一種低噪聲，非斬波穩(wěn)零的雙極性運(yùn)算放大器。由于op07具有非常低的輸入失調(diào)電壓（對(duì)于op07a最大為2

16、5v），所以op07在很多應(yīng)用場(chǎng)合不需要額外的調(diào)零措施。op07同時(shí)具有輸入偏置電流低（op07a為±2na）和開(kāi)環(huán)增益高（對(duì)于op07a為300v/mv）的特點(diǎn)，這種低失調(diào)、高開(kāi)環(huán)增益的特性使得op07特別適用于高增益的測(cè)量設(shè)備和放大傳感器的微弱信號(hào)等方面。 本設(shè)計(jì)選用op07運(yùn)放元件主要實(shí)現(xiàn)兩種功能，一個(gè)用于設(shè)計(jì)恒流源，另一個(gè)作為差動(dòng)放大器輔助pt100熱電阻三線制消除導(dǎo)線帶來(lái)的誤差。2.2 設(shè)計(jì)方案原理框圖本設(shè)計(jì)利用pt100熱電阻的溫度特性，將其對(duì)溫度改變產(chǎn)生的阻值變化量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，然后經(jīng)過(guò)信號(hào)采集電路，送入單片機(jī)中先進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換再進(jìn)行軟件處理，比照pt100的分度表得到實(shí)

17、時(shí)溫度值，最后給led顯示。原理框圖如圖2-1所示。顯示電路恒流源傳感器 信號(hào)調(diào)理信號(hào)采集電路電 源單片機(jī)c8051f410a/d轉(zhuǎn)換圖2-1 系統(tǒng)原理框圖2.2.1 電源電路電源電路的作用是給整個(gè)系統(tǒng)供電，其輸出電壓為±5v，同時(shí)使用電容以達(dá)到濾波的效果。具體介紹見(jiàn)第5章。2.2.2 信號(hào)采集電路信號(hào)采集電路的作用是將來(lái)自于現(xiàn)場(chǎng)傳感器采集的電阻信號(hào)經(jīng)由施加的恒流源轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，然后通過(guò)三線制輔助差動(dòng)放大電路消除誤差并且放大信號(hào)。2.2.3 單片機(jī)單片機(jī)在本系統(tǒng)中有兩個(gè)作用，其一是用作a/d轉(zhuǎn)換，把采集到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；其二是根據(jù)溫度與電壓信號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系計(jì)算出當(dāng)前溫度值。

18、2.2.4 顯示電路 顯示電路的作用是結(jié)合單片機(jī)將相應(yīng)的斷碼、位碼發(fā)送給led數(shù)碼管，以動(dòng)態(tài)掃描的方式進(jìn)行顯示，可以達(dá)到四位的顯示效果。第3章 原理分析3.1 單片機(jī)外圍電路本系統(tǒng)使用的是c8051f410芯片的最小系統(tǒng)，具體電路如圖3-1所示。 圖3-1 單片機(jī)最小系統(tǒng)本系統(tǒng)采用c8051f410單片機(jī)作為主控芯片，1腳和8腳均接高電平，6腳接低電平。7腳和8腳分別對(duì)地濾波，濾波電容由0.1uf和10uf的電容組成。pc機(jī)連接到usb調(diào)試適配器，六英寸的扁平電纜將usb調(diào)試適配器連接到單片機(jī)(使用兩個(gè)c2引腳和gnd)。其中c2ck引腳為調(diào)試接口的時(shí)鐘信號(hào)，c2d為調(diào)試接口的雙向數(shù)據(jù)信號(hào)。c

19、8051f410單片機(jī)將在第四章具體介紹。3.2 信號(hào)采集電路3.2.1 恒流源電路恒流源提供1ma的恒定電流供后續(xù)電路使用，具體電路如圖3-2所示。 圖3-2 恒流源電路當(dāng)恒流源工作時(shí)，由于lm336-2.5v穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓作用，其兩端的電壓u=u1-u2=2.5v。根據(jù)虛短原理，運(yùn)放的u-=u+，同時(shí)u3=u-，u+=u2，則有u3=u2。那么電阻r31兩端的電壓等于2.5v，流過(guò)的電流為2.5v除以2.5k得到1ma。一般情況下，為避免激勵(lì)電流產(chǎn)生的熱量影響測(cè)量精度，每種熱電阻都有最低限制，一般要求在3ma以下，本系統(tǒng)為1ma是合理的。根據(jù)虛斷原理，流過(guò)r31的電流將幾乎全部流入復(fù)合管而不

20、流入運(yùn)放的2腳，則由9012組成的復(fù)合管集電極輸出電流為1ma，其將被送到pt100熱電阻，將電阻信號(hào)轉(zhuǎn)化成電壓信號(hào)，以便于采集。電路中r30和r29分別起限流和保護(hù)作用；采用復(fù)合三極管抑制漂移。3.2.2 信號(hào)調(diào)理電路信號(hào)調(diào)理電路的主要作用是用pt100熱電阻采集當(dāng)前的溫度并配合恒流源將其轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，調(diào)理電路將這個(gè)微小的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為可以輸入單片機(jī)內(nèi)部a/d的合適電壓值。具體組成電路如圖3-3所示。圖3-3 信號(hào)調(diào)理電路圖 這是一個(gè)差動(dòng)放大電路，在電路中，r44，r41，r42為模擬熱電阻引線的電阻，并且r44=r41=r42。r43為pt100的阻值，將其換為可變電阻箱，即可得到不同的

21、可知電阻值來(lái)模擬溫度變化引起的阻值變化。由于r37>>(r42+r43)，所以我們可以認(rèn)為1ma電流幾乎全部流入r42，則有： (3-1)同理，u2 = i*r44，u3 = uo/11。由于運(yùn)放的“虛短”、“虛斷”作用，可得運(yùn)放的同相輸入端電壓u+ = u1/3，u3 = u2。則有： (3-2)進(jìn)而得： (3-3)得u2 = i*r43，由u2 = u3，得u3 = i*r43，即uo/11 = i*r43，進(jìn)而： (3-4) 可以看出，使用“三線制”接法可以消掉導(dǎo)線電阻的影響，輸出電壓只與r43(即熱電阻)上的電壓有關(guān)。合理的選擇電流源的值，可以實(shí)現(xiàn)電壓的方便測(cè)量。3.3 顯

22、示電路顯示電路采用共陽(yáng)極數(shù)碼管，以動(dòng)態(tài)掃描方式顯示溫度值，具體電路如圖3-4所示。 圖3-4 部分顯示電路圖顯示電路采用四位共陽(yáng)極led數(shù)碼管配合4只9012三極管來(lái)顯示溫度值。在段和位分別加了8只220電阻和4只2k電阻來(lái)起限流作用。在多位led顯示時(shí)，為簡(jiǎn)化硬件電路，通常將所有所有位的段碼線相應(yīng)段并聯(lián)在一起，由1個(gè)8位i/o口控制，形成段碼線的多路復(fù)用，而各位的共陽(yáng)極或共陰極分別由相應(yīng)的i/o線控制，形成各位的分時(shí)選通。本設(shè)計(jì)采用的是4位led動(dòng)態(tài)顯示，將段碼線與p0口相連，位碼線與p2.0p2.3相連。由于各位的段碼線并聯(lián)，8位i/o口輸出的段碼對(duì)各個(gè)顯示位來(lái)說(shuō)都是相同的。因此，在同一時(shí)

23、刻，如果各位位選線都處于選通狀態(tài)的話，4位led將顯示相同的字符。若要各位led能夠同時(shí)顯示出與本位相應(yīng)的顯示字符，就必須采用動(dòng)態(tài)顯示方式，即在某一時(shí)刻，只讓某一位的位選線處于選通狀態(tài)，而其他各位的位選線處于關(guān)閉狀態(tài)，同時(shí)，段碼線上輸出相應(yīng)位要顯示的字符的段碼。這樣，在同一時(shí)刻，4位led中只有選通的那1位顯示出字符而其他3位是熄滅的，同樣，在下一時(shí)刻，只讓下一位的位選線處于選通狀態(tài)，而其他各位的位選線處于關(guān)閉狀態(tài)，在段碼線上輸出將要顯示字符的段碼，則在同一時(shí)刻，只有選通位顯示出相應(yīng)的字符，而其他各位則是熄滅的。如此循環(huán)下去，就可以使各位顯示將要顯示的字符。雖然這些字符是在不同時(shí)刻出現(xiàn)的，而在

24、同一時(shí)刻，只有一位顯示，其他各位熄滅，但由于led顯示器的余暉和人眼的視覺(jué)暫留作用，只要每位顯示間隔足夠短，則可以造成多位同時(shí)亮的假象，達(dá)到同時(shí)顯示的效果。段碼工作時(shí)，單片機(jī)的引腳輸出低電平時(shí)選通三極管，同時(shí)使數(shù)碼管的公共端接通高電平，此時(shí)選中相應(yīng)位的段碼，并送給其將要顯示字符的位碼，數(shù)碼管將顯示其字符，稍作延時(shí)后再顯示下一位，如此循環(huán)得到最終顯示效果。第4章 c8051f410單片機(jī)4.1 系統(tǒng)概述c8051f410器件是完全集成的低功耗混合信號(hào)片上系統(tǒng)型mcu。下面列出了一些本次設(shè)計(jì)使用的主要特性：高速、流水線結(jié)構(gòu)的8051兼容的微控制器核（可達(dá)50mips）；全速、非侵入式的在系統(tǒng)調(diào)試接

25、口（片內(nèi)）；真12位200 ksps的24通道adc，帶模擬多路器；兩個(gè)12位電流輸出dac；高精度可編程的24.5mhz內(nèi)部振蕩器；4個(gè)通用的16位定時(shí)器；片內(nèi)上電復(fù)位；多達(dá)24個(gè)端口i/o等。每種器件都可在工業(yè)溫度范圍（-40到+85）內(nèi)用2.0v2.75v的電壓工作（使用片內(nèi)穩(wěn)壓器時(shí)電源電壓可達(dá)5.25v）。c8051f410有28腳qfn（也稱為mlp或mlf）和32腳lqfp兩種封裝。4.2 基準(zhǔn)電壓c8051f410的電壓基準(zhǔn)mux可以被配置為連接到外部電壓基準(zhǔn)、內(nèi)部電壓基準(zhǔn)或電源電壓vdd?；鶞?zhǔn)控制寄存器ref0cn中的refsl位用于選擇基準(zhǔn)源。選擇使用外部或內(nèi)部基準(zhǔn)時(shí)，ref

26、sl位應(yīng)被清0；選擇vdd作為基準(zhǔn)源時(shí)，refsl應(yīng)被置1。 內(nèi)部電壓基準(zhǔn)電路包含一個(gè)溫度特性穩(wěn)定的帶隙電壓基準(zhǔn)發(fā)生器和一個(gè)兩倍增益的輸出緩沖放大器?？梢赃x擇1.5v或2.2v的輸出電壓。內(nèi)部電壓基準(zhǔn)可以被驅(qū)動(dòng)輸出到vref引腳，這可通過(guò)將ref0cn寄存器中的refbe位置1來(lái)實(shí)現(xiàn)。vref引腳對(duì)地的負(fù)載電流應(yīng)小于200a。當(dāng)使用內(nèi)部電壓基準(zhǔn)時(shí)，建議在vref和gnd之間接0.1f和4.7f的旁路電容。如果不使用內(nèi)部基準(zhǔn)，refbe位應(yīng)被清0。ref0cn中的biase位控制內(nèi)部偏置電壓發(fā)生器。adc、溫度傳感器、內(nèi)部振蕩器和idac都要使用偏置電壓發(fā)生器提供的偏置電壓。當(dāng)這些外設(shè)中的任何一

27、個(gè)被使能時(shí)，biase位被自動(dòng)置1，也可以通過(guò)向ref0cn中的biase位寫(xiě)1來(lái)使能偏置電壓發(fā)生器。4.3 端口輸入/輸出及其初始化 c8051f410器件有24個(gè)i/o引腳，端口引腳被組織為三個(gè)8位端口。端口的工作情況與標(biāo)準(zhǔn)8051相似，但有一些改進(jìn)。數(shù)字和模擬資源可以通過(guò)24個(gè)i/o引腳使用。端口引腳被組織為三個(gè)8位端口。每個(gè)端口引腳都可以被定義為通用i/o（gpio）或模擬輸入/輸出。p0.0p2.7可以被分配給內(nèi)部數(shù)字資源。設(shè)計(jì)者完全控制數(shù)字功能的引腳分配，只受物理i/o引腳數(shù)的限制。這種資源分配的靈活性是通過(guò)使用優(yōu)先權(quán)交叉開(kāi)關(guān)譯碼器實(shí)現(xiàn)的。 所有端口i/o都耐5v電壓，工作在vio

28、的電壓范圍。p1和p2不應(yīng)被驅(qū)動(dòng)到高于vio的電平，否則會(huì)吸收電流。端口i/o單元可以被配置為漏極開(kāi)路或推挽方式（在端口輸出方式寄存器pnmdout中設(shè)置，n = 0,1,2）。端口i/o初始化包括以下步驟： 第一步：用端口輸入方式寄存器（pnmdin）選擇所有端口引腳的輸入方式（模擬或數(shù)字）。 第二步：用端口輸出方式寄存器（pnmdout）選擇所有端口引腳的輸出方式（漏極開(kāi)路或推挽）。 第三步：用端口跳過(guò)寄存器（pnskip）選擇應(yīng)被交叉開(kāi)關(guān)跳過(guò)的那些引腳。 第四步：用xbrn寄存器將引腳分配給要使用的外設(shè)。 第五步：使能交叉開(kāi)關(guān)（xbare = 1）。 所有端口引腳都必須被配置為模擬或數(shù)字

29、輸入。被用作比較器或adc輸入的任何引腳都應(yīng)被配置為模擬輸入。當(dāng)一個(gè)引腳被配置為模擬輸入時(shí)，其弱上拉、數(shù)字驅(qū)動(dòng)器和數(shù)字接收器都被禁止，這可以節(jié)省功耗并減小模擬輸入的噪聲。被配置為數(shù)字輸入的引腳仍可被模擬外設(shè)使用，但不建議這樣做。 此外，應(yīng)將交叉開(kāi)關(guān)配置為跳過(guò)所有被用作模擬輸入的引腳（通過(guò)將pnskip寄存器中的對(duì)應(yīng)位置1來(lái)實(shí)現(xiàn)）。端口輸入方式在pnmdin寄存器中設(shè)置，其中1表示數(shù)字輸入，0表示模擬輸入。復(fù)位后所有引腳的缺省設(shè)置都是數(shù)字輸入。4.4 12位adc(adc0)c8051f410器件內(nèi)部有一個(gè)12位sar adc和一個(gè)27通道單端輸入多路選擇器，該adc的最大轉(zhuǎn)換速率為200ksp

30、s。adc系統(tǒng)包含一個(gè)可編程的模擬多路選擇器，用于選擇adc的輸入。端口02可以作為adc的輸入；另外，片內(nèi)溫度傳感器的輸出和電源電壓（vdd）也可以作為adc的輸入。用戶固件可以將adc置于關(guān)斷狀態(tài)或使用突發(fā)模式以節(jié)省功耗。 a/d轉(zhuǎn)換可以有4種啟動(dòng)方式：軟件命令、定時(shí)器2溢出、定時(shí)器3溢出和外部轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)。這種靈活性允許用軟件事件、周期性（定時(shí)器溢出）信號(hào)或外部硬件信號(hào)觸發(fā)轉(zhuǎn)換。在完成1、4、8或16次采樣并由硬件累加器完成累加后，一個(gè)狀態(tài)位指示轉(zhuǎn)換完成并產(chǎn)生中斷（如果被允許）。轉(zhuǎn)換結(jié)束后，結(jié)果數(shù)據(jù)字被鎖存到adc數(shù)據(jù)寄存器中。當(dāng)系統(tǒng)時(shí)鐘頻率很低時(shí)，突發(fā)模式允許adc0自動(dòng)從低功耗停機(jī)狀

31、態(tài)被喚醒，采集和累加樣本值，然后重新進(jìn)入低功耗停機(jī)狀態(tài)，不需要cpu干預(yù)。4.5 定時(shí)器c8051f410內(nèi)部有4個(gè)16位計(jì)數(shù)器/定時(shí)器：其中兩個(gè)與標(biāo)準(zhǔn)8051中的計(jì)數(shù)器/定時(shí)器兼容，另外兩個(gè)是16位自動(dòng)重裝載定時(shí)器，可用于其他外設(shè)或作為通用定時(shí)器使用。這些定時(shí)器可以用于測(cè)量時(shí)間間隔，對(duì)外部事件計(jì)數(shù)或產(chǎn)生周期性的中斷請(qǐng)求。定時(shí)器0和定時(shí)器1幾乎完全相同，有四種工作方式。定時(shí)器2和定時(shí)器3均可作為一個(gè)16位或兩個(gè)8位自動(dòng)重裝載定時(shí)器。定時(shí)器2和定時(shí)器3還具有smartclock捕捉方式，可用于測(cè)量smartclock時(shí)鐘（相對(duì)于另一振蕩器）。下面針對(duì)本設(shè)計(jì)中采用的方式1進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。在方式1，定

32、時(shí)器0被作為16位的計(jì)數(shù)器/定時(shí)器使用。th0寄存器保持16位計(jì)數(shù)器/定時(shí)器的8個(gè)msb，tl0保持8個(gè)lsb。作為16位定時(shí)器寄存器，計(jì)到0xffff（全1）后再計(jì)一次將發(fā)生溢出，使計(jì)數(shù)值回到0x0000，此時(shí)定時(shí)器溢出標(biāo)志tf0（tcon.5）被置位并產(chǎn)生一個(gè)定時(shí)中斷（如果該中斷被允許）。c/t0位（tmod.2）選擇計(jì)數(shù)器/定時(shí)器的時(shí)鐘源。當(dāng)c/t0被設(shè)置為邏輯1時(shí)，出現(xiàn)在所選定時(shí)器0輸入引腳（t0）上的負(fù)跳變使定時(shí)器寄存器加1。清除c/t0位將選擇由t0m位（ckcon.3）定義的時(shí)鐘作為定時(shí)器的輸入。當(dāng)t0m被置1時(shí)，定時(shí)器0的時(shí)鐘為系統(tǒng)時(shí)鐘；當(dāng)t0m位被清0時(shí)，定時(shí)器0的時(shí)鐘源由c

33、kcon中的時(shí)鐘分頻位定義。當(dāng)gate0（tmod.3）為邏輯0或輸入信號(hào)/int0有效時(shí)（有效電平由it01cf寄存器中的in0pl位定義），置位tr0位（tcon.4）將允許定時(shí)器0工作。設(shè)置gate0為邏輯1允許定時(shí)器受外部輸入信號(hào)/int0的控制，便于脈沖寬度測(cè)量。tr0并不強(qiáng)制定時(shí)器復(fù)位。應(yīng)在定時(shí)器被允許前將定時(shí)器寄存器裝入所需要的初值。第5章 系統(tǒng)電源線性穩(wěn)壓電源是一種最常見(jiàn)的簡(jiǎn)單電源，它的特點(diǎn)是起電壓調(diào)整功能的器件始終工作在線性放大區(qū)，由保險(xiǎn)絲、50hz工頻變壓器、整流器、濾波器和串聯(lián)調(diào)整穩(wěn)壓器組成。 它的基本工作原理為：工頻變壓器將高壓交流電變成低壓交流電，然后經(jīng)過(guò)整流橋，使低

34、壓交流電變成低壓脈動(dòng)電壓，然后經(jīng)過(guò)電容濾波和穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓作用，在輸出端形成一個(gè)幾乎沒(méi)有波動(dòng)的直流電壓。它的特點(diǎn)是：輸出電壓比輸入電壓低；反應(yīng)速度快，輸出紋波較??；工作產(chǎn)生的噪聲低；效率較低；發(fā)熱量大（尤其是大功率電源），間接地給系統(tǒng)增加熱噪聲。 5.1 電源電路原理框圖系統(tǒng)電源由通用的220v交變電流經(jīng)變壓器、整流、濾波及穩(wěn)壓后得到，方框圖如5-1所示。電 源變壓器整 流電 路濾 波電 路穩(wěn) 壓電 路uo220v 50hz圖5-1 電源電路原理框圖直流穩(wěn)壓電源的輸入為220v的電網(wǎng)電壓，一般情況下，所需直流電壓的數(shù)值和電網(wǎng)電壓的有效值相差較大，因而需要通過(guò)變送器降壓后，再對(duì)交流電壓進(jìn)行處理。變

35、壓器副邊電壓有效值決定于后面電路的需要，本設(shè)計(jì)副邊電壓有效值為6v。目前，也有部分電路不用變壓器。本設(shè)計(jì)使用的的是單相橋式整流電路。單相橋式整流電路由四只二極管組成，其構(gòu)成原則是保證在變壓器副邊電壓的整個(gè)周期內(nèi)，負(fù)載上的電壓和電流方向始終不變。電路工作時(shí)，由于d1 、d3 和d2、 d4兩對(duì)二極管交替導(dǎo)通，致使二極管橋輸出的電流在副邊電壓的整個(gè)周期內(nèi)方向不變。整流電路的輸出電壓雖然是單一方向的，但含有較大的交流成分，不能適應(yīng)多數(shù)電路及設(shè)備的需要。因此，一般在整流后，還需用濾波電路將脈動(dòng)的直流電壓變?yōu)槠交闹绷麟妷?。直流電源中濾波電路的特點(diǎn)是采用無(wú)源電路，能輸出較大電流。本設(shè)計(jì)采用的是電容濾波電

36、路，即在整流電路的輸出端并聯(lián)一個(gè)容量較大的電容。電容濾波電路是利用電容的充放電作用使輸出電壓平滑的雖然整流濾波電路能將正弦交流電壓變換為平滑的直流電壓，但為了避免電網(wǎng)波動(dòng)或負(fù)載電流變化引起的輸出電壓變化，故電路需外加穩(wěn)壓電路。本設(shè)計(jì)中采用集成的三端穩(wěn)壓器w7805和w7905，使直流穩(wěn)壓電路輸出±5v的直流電壓，以便于對(duì)整個(gè)系統(tǒng)供電。5.2 電源電路原理圖本設(shè)計(jì)采用固定集成輸出集成穩(wěn)壓電路，它主要由變壓器、整流橋、電容、集成穩(wěn)壓器lm7805（+5v）和lm7905(-5v)構(gòu)成。如圖5-2所示。圖5-2 電源電路圖設(shè)變壓器副邊電壓u2=1.41u2sin wt, u2為有效值，本設(shè)

37、計(jì)中u2=6v。圖5-2中，單相橋式整流電路由d1 、d2、d3 、 d4四只二極管組成，電路工作時(shí)，由于d1 、d3 和d2、 d4兩對(duì)二極管交替導(dǎo)通，致使二極管橋輸出的電流在的整個(gè)周期內(nèi)方向不變，而此時(shí)的輸出電壓平均值uov =0.9，u2=5.4v。在整流電路的輸出端并聯(lián)一個(gè)較大的電容，利用電容的充放電作用使輸出電壓平滑,充電時(shí),回路電阻為整流電阻的內(nèi)阻，其值很小，因而時(shí)間常數(shù)很小；放電時(shí)，回路電阻為負(fù)載電阻故放電時(shí)間常數(shù)遠(yuǎn)大于充電時(shí)間常數(shù)，濾波效果取決于放電時(shí)間常數(shù)。濾波后，輸出電壓的脈動(dòng)系數(shù)減小，為使電源輸出電壓穩(wěn)定，在濾波電路的輸出端接穩(wěn)壓電路，使直流穩(wěn)壓電路輸出±5v的

38、直流電壓，以便于對(duì)整個(gè)系統(tǒng)供電。第6章 軟件方面 本章主要針對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)的軟件方面作介紹，涉及到了編程語(yǔ)言的選擇，編程軟件的使用，程序流程圖及調(diào)試，測(cè)試結(jié)果與分析。6.1 編程語(yǔ)言及軟件本次設(shè)計(jì)選用的編程語(yǔ)言為c語(yǔ)言，它既具有高級(jí)語(yǔ)言的特點(diǎn)，又具有匯編語(yǔ)言的特點(diǎn)。它可以作為工作系統(tǒng)設(shè)計(jì)語(yǔ)言，編寫(xiě)系統(tǒng)應(yīng)用程序，也可以作為應(yīng)用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，編寫(xiě)不依賴計(jì)算機(jī)硬件的應(yīng)用程序。因此，它的應(yīng)用范圍廣泛，不僅僅是在軟件開(kāi)發(fā)上，而且各類(lèi)科研都需要用到c語(yǔ)言，具體應(yīng)用比如單片機(jī)以及嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。而編程軟件采用的是keil,，它是美國(guó)keil software公司出品的51系列兼容單片機(jī)c語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，與匯編

39、相比，c語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。6.1.1 編程語(yǔ)言c語(yǔ)言c語(yǔ)言是目前眾多計(jì)算機(jī)語(yǔ)言中舉世公認(rèn)的優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言之一，并且成為最受歡迎的語(yǔ)言之一，主要原因就是它具有非常強(qiáng)大的功能。它的主要特點(diǎn)有： 簡(jiǎn)潔緊湊、靈活方便c語(yǔ)言一共只有32個(gè)關(guān)鍵字,9種控制語(yǔ)句，程序書(shū)寫(xiě)形式自由，主要用小寫(xiě)字母表示。它把高級(jí)語(yǔ)言的基本結(jié)構(gòu)和語(yǔ)句與低級(jí)語(yǔ)言的實(shí)用性結(jié)合起來(lái)。c 語(yǔ)言可以像匯編語(yǔ)言一樣對(duì)位、字節(jié)和地址進(jìn)行操作，而這三者是計(jì)算機(jī)最基本的工作單元。 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)豐富c語(yǔ)言的數(shù)據(jù)類(lèi)型有：整型、實(shí)型、字符型、數(shù)組類(lèi)型、指針類(lèi)型、結(jié)構(gòu)體類(lèi)型、共用體類(lèi)型等。能用來(lái)實(shí)現(xiàn)各

40、種復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的運(yùn)算。并引入了指針概念，使程序效率更高。另外c語(yǔ)言具有強(qiáng)大的圖形功能，支持多種顯示器和驅(qū)動(dòng)器。且計(jì)算功能、邏輯判斷功能強(qiáng)大。 c是結(jié)構(gòu)式語(yǔ)言結(jié)構(gòu)式語(yǔ)言的顯著特點(diǎn)是代碼及數(shù)據(jù)的分隔化，即程序的各個(gè)部分除了必要的信息交流外彼此獨(dú)立。這種結(jié)構(gòu)化方式可使程序?qū)哟吻逦?，便于使用、維護(hù)以及調(diào)試。c語(yǔ)言是以函數(shù)形式提供給用戶的，這些函數(shù)可方便的調(diào)用，并具有多種循環(huán)、條件語(yǔ)句控制程序流向，從而使程序完全結(jié)構(gòu)化。 c語(yǔ)言允許直接訪問(wèn)物理地址,對(duì)硬件進(jìn)行操作由于c語(yǔ)言允許直接訪問(wèn)物理地址，可以直接對(duì)硬件進(jìn)行操作，因此它既具有高級(jí)語(yǔ)言的功能，又具有低級(jí)語(yǔ)言的許多功能，能夠像匯編語(yǔ)言一樣對(duì)位、字節(jié)和

41、地址進(jìn)行操作，而這三者是計(jì)算機(jī)最基本的工作單元，可用來(lái)寫(xiě)系統(tǒng)軟件。 6.1.2 編程軟件單片機(jī)開(kāi)發(fā)中除必要的硬件外，同樣離不開(kāi)軟件，我們寫(xiě)的匯編語(yǔ)言源程序要變?yōu)閏pu可以執(zhí)行的機(jī)器碼有兩種方法，一種是手工匯編，另一種是機(jī)器匯編，目前已極少使用手工匯編的方法了。機(jī)器匯編是通過(guò)匯編軟件將源程序變?yōu)闄C(jī)器碼，用于mcs-51單片機(jī)的匯編軟件有早期的a51，隨著單片機(jī)開(kāi)發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展，從普遍使用匯編語(yǔ)言到逐漸使用高級(jí)語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，單片機(jī)的開(kāi)發(fā)軟件也在不斷發(fā)展，keil軟件是目前最流行開(kāi)發(fā)mcs-51系列單片機(jī)的軟件，這從近年來(lái)各仿真機(jī)廠商紛紛宣布全面支持keil即可看出。keil提供了包括c編譯器、宏匯編

42、、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開(kāi)發(fā)方案，通過(guò)一個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（uvision）將這些部分組合在一起。運(yùn)行keil軟件需要pentium或以上的cpu，16mb或更多ram、20m以上空閑的硬盤(pán)空間、win98、nt、win2000、winxp等操作系統(tǒng)。掌握這一軟件的使用對(duì)于使用51系列單片機(jī)的愛(ài)好者來(lái)說(shuō)是十分必要的，如果你使用c語(yǔ)言編程，那么keil幾乎就是你的不二之選（目前在國(guó)內(nèi)你只能買(mǎi)到該軟件、而你買(mǎi)的仿真機(jī)也很可能只支持該軟件），即使不使用c語(yǔ)言而僅用匯編語(yǔ)言編程，其方便易用的集成環(huán)境、強(qiáng)大的軟件仿真調(diào)試工具也會(huì)令你事半功倍。keil軟件提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)

43、大的集成開(kāi)發(fā)調(diào)試工具，全windows界面。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會(huì)到keil 生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語(yǔ)句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。6.2 程序流程圖 本程序主要分為兩大部分主程序及中斷子程序，具體流程圖分別如圖6-1及圖6-2所示。開(kāi) 始關(guān)看門(mén)狗t0中斷系統(tǒng)時(shí)鐘、端口、t0及a/d初始化計(jì)算采樣平均值50次采樣計(jì)算溫度值顯示溫度值滑動(dòng)平均各標(biāo)志位加1判斷標(biāo)志位的值返 回 圖6-2 流程圖（b） 圖6-1 流程圖（a）6.3 程序調(diào)試軟件調(diào)試時(shí)，遇到的主要問(wèn)題是顯示值的跳動(dòng)問(wèn)題。而根本原因是單片機(jī)內(nèi)部的a/d采樣值不穩(wěn)定，兩次連續(xù)的采樣值之間存在12個(gè)碼左右的偏差，為了解決這個(gè)問(wèn)題，使顯示值穩(wěn)定。我們采用了多次采樣去極值求平均法、拋物線插值法、滑動(dòng)取平均法、求數(shù)組中出現(xiàn)次數(shù)最多的數(shù)法、定時(shí)采樣等方法來(lái)穩(wěn)定顯示，效果良好并且滿足精度要求，但是卻犧牲顯示穩(wěn)定時(shí)間，均衡以后把顯示穩(wěn)定時(shí)間定在了2秒左右。6.4 數(shù)據(jù)測(cè)試及分析用變阻箱代替pt100模擬溫度變化時(shí)阻值的變化。程序運(yùn)行時(shí)，在一定范圍內(nèi)扭動(dòng)變阻箱，四位led數(shù)碼管上將顯示此阻值對(duì)應(yīng)的溫度值。查pt100的分度表，可知對(duì)應(yīng)值是否正確。 下面是進(jìn)行三次模擬測(cè)量的結(jié)果：1將變阻箱