簡單溫度控制系統(tǒng)

1、目錄第一章引言（01）第二章開發(fā)平臺(tái)及工具選用（02）2.1 PROTEL 99SE 簡介（02）2.2 KEIL 8.02 簡介（06）2.3 在系統(tǒng)可編程軟件SL ISP簡介 （13）第三章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)（15）3.1 元器件基本知識(shí)（15）3.1.1 單片機(jī) AT89S51（15）3.1.2 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 ADC0809（19）3.1.3 溫度傳感器 AD590（21）3.1.4 數(shù)碼管LED顯示器（24）3.2 原理圖（25）3.2.1 原理圖（25）3.2.2 功能（25）第四章 軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)（26）4.1流程圖（26）4.2原代碼（29）第五章 實(shí)驗(yàn)過程中經(jīng)驗(yàn)及心得（34）5.1實(shí)驗(yàn)

2、過程中出現(xiàn)的問題及解決方法（34）5.2 ADC0809的CLK信號(hào)與單片機(jī)的經(jīng)典接法（35）第六章 致謝（36）第七章 參考文獻(xiàn)（37）第一章 引言隨著社會(huì)主義現(xiàn)代化的發(fā)展，在科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)的今天，人工智能起不不可忽視的作用。尤其是各種智能化的儀器、儀表在農(nóng)、工業(yè)的廣泛應(yīng)用給社會(huì)帶來了極大的便利。本文就是一個(gè)利用溫度來實(shí)現(xiàn)簡單智能控制的例子。它完成了從溫度的采集、轉(zhuǎn)換、顯示以及控制的一系列任務(wù)。由于時(shí)間關(guān)系，本文并未深入探討溫度的具體實(shí)例。例如根據(jù)溫度來控制熱水器、電風(fēng)扇等與溫度有關(guān)的設(shè)備。但是它提供了一個(gè)通過溫度來控制設(shè)備的基本思想和原理。相信能在實(shí)際應(yīng)用中為我們的生活帶來更大的便利。第

3、二章 開發(fā)平臺(tái)及工具的選用表2-1 開發(fā)軟件和版本與功能軟件名稱版本功能PROTEL99SE繪制原理圖KEIL8.02原程序的編寫、調(diào)試以及燒寫文件的生成SL ISP.3燒寫程序2.1 PROTEL 99SE 簡介隨著計(jì)算機(jī)業(yè)的發(fā)展，從80年代中期計(jì)算機(jī)應(yīng)用進(jìn)入各個(gè)領(lǐng)域。在這種背景下，87、88年由美國ACCELTechnologiesInc推出了第一個(gè)應(yīng)用于電子線路設(shè)計(jì)軟件包TANGO，這個(gè)軟件包開創(chuàng)了電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）的先河。這個(gè)軟件包現(xiàn)在看來比較簡陋，但在當(dāng)時(shí)給電子線路設(shè)計(jì)帶來了設(shè)計(jì)方法和方式的革命，人們紛紛開始用計(jì)算機(jī)來設(shè)計(jì)電子線路，直到今天在國內(nèi)許多科研單位還在使用這個(gè)軟件包。

4、隨著電子業(yè)的飛速發(fā)展，TANGO日益顯示出其不適應(yīng)時(shí)代發(fā)展需要的弱點(diǎn)。為了適應(yīng)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，ProtelTechnology公司以其強(qiáng)大的研發(fā)能力推出了ProtelForDos作為TANGO的升級(jí)版本，從此Protel這個(gè)名字在業(yè)內(nèi)日益響亮。八十年代末，Windows系統(tǒng)開始日益流行，許多應(yīng)用軟件也紛紛開始支持Windows操作系統(tǒng)。Protel也不例外，相繼推出了ProtelForWindows1.0、ProtelForWindows1.5等版本。這些版本的可視化功能給用戶設(shè)計(jì)電子線路帶來了很大的方便，設(shè)計(jì)者再也不用記一些繁瑣的命令，也讓用戶體會(huì)到資源共享的樂趣。九十年代中，Win95開始

5、出現(xiàn)，Protel也緊跟潮流，推出了基于Win95的3.X版本。3.X版本的Protel加入了新穎的主從式結(jié)構(gòu)，但在自動(dòng)布線方面卻沒有什么出眾的表現(xiàn)。另外由于3.X版本的Protel是16位和32位的混合型軟件不太穩(wěn)定。98年，Prote公司推出了給人全新感覺的Proel98。Protel98以其出眾的自動(dòng)布線能力獲得了業(yè)內(nèi)人士的一直好評(píng)。99年，Protel公司又推出了最新一代的電子線路設(shè)計(jì)系統(tǒng)Protel99。在Protel99中加入了許多全新的特色。2.1.1 Protel99組成a.原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)是用于原理圖設(shè)計(jì)的AdvancedSchematic系統(tǒng)。這部分包括用于設(shè)計(jì)

6、原理圖的原理圖編輯器Sch以及用于修改、生成零件的零件庫編輯器SchLib。b.印刷電路板設(shè)計(jì)系統(tǒng)印刷電路板設(shè)計(jì)系統(tǒng)是用于電路板設(shè)計(jì)的AdvancedPCB。這部分包括用于設(shè)計(jì)電路板的電路板編輯器PCB以及用于修改、生成零件封裝的零件封裝編輯器PCBLibc.信號(hào)模擬仿真系統(tǒng)信號(hào)模擬仿真系統(tǒng)是用于原理圖上進(jìn)行信號(hào)模擬仿真的SPICE3f5系統(tǒng)。d.可編程邏輯設(shè)計(jì)系統(tǒng)Protel99內(nèi)置編輯器可編程邏輯設(shè)計(jì)系統(tǒng)是基于CUPL的集成于原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)的PLD設(shè)計(jì)系統(tǒng)。這部分包括用于顯示、編輯文本的文本編輯器Text和用于顯示、編輯電子表格的電子表格編輯器Spread。2.1.2 Protel99主要

7、特色Protel99是基于Win95/WinNT/Win98/Win2000的純32位電路設(shè)計(jì)制版系統(tǒng)。Protel99提供了一個(gè)集成的設(shè)計(jì)環(huán)境，包括了原理圖設(shè)計(jì)和PCB布線工具，集成的設(shè)計(jì)文檔管理，支持通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行工作組協(xié)同設(shè)計(jì)功能。2.1.3 Protel99的主要特性如下：Protel99系統(tǒng)針對(duì)WindowsNT4/9X作了純32位代碼優(yōu)化，使得Protel99設(shè)計(jì)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定而且高效。SmartTool（智能工具）技術(shù)將所有的設(shè)計(jì)工具集成在單一的設(shè)計(jì)環(huán)境中。SmartDoc（智能文檔）技術(shù)將所有的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)文件儲(chǔ)存在單一的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫中，用設(shè)計(jì)管理器來統(tǒng)一管理。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫以.ddb為后綴

8、方式，在設(shè)計(jì)管理器中統(tǒng)一管理。使用設(shè)計(jì)管理器統(tǒng)一管理的文檔是在Protel99中新提出來的，以前版本中沒有。SmartTeam（智能工作組）技術(shù)能讓多個(gè)設(shè)計(jì)者通過網(wǎng)絡(luò)安全地對(duì)同一設(shè)計(jì)進(jìn)行單獨(dú)設(shè)計(jì)，再通過工作組管理功能將各個(gè)部分集成到設(shè)計(jì)管理器中。PCB自動(dòng)布線規(guī)則條件的復(fù)合選項(xiàng)極大的方便了布線規(guī)則的設(shè)計(jì)。用在線規(guī)則檢查功能支持集成的規(guī)則驅(qū)動(dòng)PCB布線。繼承的PCB自動(dòng)布線系統(tǒng)最新的使用了人工智能技術(shù)，如人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊專家系統(tǒng)、模糊理論和模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，即使對(duì)于很復(fù)雜的電路板其布線結(jié)果也能達(dá)到專家級(jí)的水平。對(duì)印刷電路板設(shè)計(jì)時(shí)的自動(dòng)布局采用兩種不同的布局方式，即ClusterPlacer（

9、組群式）和基于統(tǒng)計(jì)方式（StatisticalPlacer）。在以前版本中只提供了基于統(tǒng)計(jì)方式的布局。Protel99新增加了自動(dòng)布局規(guī)則設(shè)計(jì)功能，Placement標(biāo)簽頁是在Protel99中新增加的，用來設(shè)置自動(dòng)布局規(guī)則。增強(qiáng)的交互式布局和布線模式，包括“Push-and-shove”（推擠）。電路板信號(hào)完整性規(guī)則設(shè)計(jì)和檢查功能可以檢測(cè)出潛在的阻抗匹配、信號(hào)傳播延時(shí)和信號(hào)過載等問題。SignalIntegrity標(biāo)簽頁也是在Protel99中新增加的，用來進(jìn)行信號(hào)完整性的有關(guān)規(guī)則設(shè)計(jì)。零件封裝類生成器的引入改進(jìn)了零件封裝的管理功能。廣泛的集成向?qū)Чδ芤龑?dǎo)設(shè)計(jì)人員完成復(fù)雜的工作。原理圖到印刷

10、電路板的更新功能加強(qiáng)了Sch和PCB之間的聯(lián)系。完全支持制版輸出和電路板數(shù)控加工代碼文件生成?？梢酝ㄟ^ProtelLibraryDevelopmentCenter升級(jí)廣泛的器件庫?？梢杂脴?biāo)準(zhǔn)或者用戶自定義模板來生成新的原理圖文件。集成的原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)收集了超過60000元器件。通過完整的SPICE3f5仿真系統(tǒng)可以在原理圖中直接進(jìn)行信號(hào)仿真?？梢赃x擇超過60中工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)電路板布線模板或者用戶可以自己生成一個(gè)電路板模板。Protel99開放的文檔功能使得用戶通過API調(diào)用方式進(jìn)行三次開發(fā)。集成的（Macro）宏編程功能支持使用ClientBasic編程語言。2.2 KEIL 8.02簡介 2

11、.3 在系統(tǒng)編程軟件SL ISP簡介SLISP是由廣州天河雙龍電子有限公司開發(fā)的MCU在系統(tǒng)編程軟件。 支持的下載線有兩種：雙龍電子的串行通信下載線SL-AVRL和并行通信下載線AVR-ISP。 支持的器件為ATMEL公司的AT89S系列（包含AT89S51/52）和AVR系列。 支持的燒錄文件格式：INTEL格式的HEX文件、EEP文件，二進(jìn)制BIN文件。 支持緩沖區(qū)數(shù)據(jù)修改和保存，緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)可以保存為二進(jìn)制BIN文件，INTEL格式的HEX或EEP文件。當(dāng)用戶保存單獨(dú)的EEPROM數(shù)據(jù)文件時(shí)，應(yīng)當(dāng)選擇EEP文件。 緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)還可以保存為C程序中的char或unsigned char

12、類型數(shù)組文件，以方便程序開發(fā)者處理某些特殊應(yīng)用 。 軟件通過串口和下載線相連接，支持USB轉(zhuǎn)換成的串口通信，適合一些使用沒有串口的NOTE BOOK的用戶。 下載線默認(rèn)的波特率為19200，用戶可以向雙龍公司訂購波特率較高的下載線，以提高在系統(tǒng)編程的速度。 本軟件的OS平臺(tái)可以是WIN98SE、WIN2K、WINXP。本程序還支持ATMEL通信協(xié)議的IAP編程(Self-programming)，但軟件標(biāo)識(shí)應(yīng)當(dāng)標(biāo)志為“AVRBOOT”。 增加了項(xiàng)目管理，在項(xiàng)目文件中可以保存您設(shè)置的所有的編程參數(shù)，如熔絲設(shè)置、FLASH和EEPROM中的數(shù)據(jù)、以及RC校準(zhǔn)、序列號(hào)設(shè)置等一些參數(shù)。 緩沖區(qū)數(shù)據(jù)編輯

13、窗口中可以顯示校驗(yàn)和。 在FUSE編程設(shè)置窗口中，您可以看到對(duì)應(yīng)熔絲編程狀態(tài)的十六進(jìn)制數(shù)字，更直觀、方便記憶和對(duì)比。 在使用并行下載線編程時(shí)，編程速度是可以調(diào)節(jié)的，分TURBO、FAST、NORMAL和SLOW四檔，請(qǐng)根據(jù)自己系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率進(jìn)行選擇。 一般情況下可以參照表2-2進(jìn)行選擇表2-2 SL ISP下的模式與時(shí)鐘對(duì)照表模式時(shí)鐘TURBO沒有延時(shí)FAST大約100KHZNORMAL大約50KHZSLOW大約5KHZ，適于32.768KHZ超低頻系統(tǒng)TURBO SLOW大約1KHZ，支持16KHZ以下的時(shí)鐘頻率注意：1、部分PC機(jī)可能不支持TURBO模式，建議選擇FAST以下的模式。2、選

14、擇TURBO模式可以獲得最快的編程速度，但對(duì)系統(tǒng)的要求會(huì)高，如果出現(xiàn)進(jìn)入不了編程模式或校驗(yàn)出錯(cuò)，請(qǐng)降低編程速度。第三章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)3.1 元器件基本知識(shí)3.1.1 單片機(jī)AT89S51a.主要特性 與MCS-51單片機(jī)產(chǎn)品兼容 4K字節(jié)在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器 1000次擦寫周期 全靜態(tài)工作：0Hz33MHz 32個(gè)可編程I/O口線 2個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 6個(gè)中斷源 全雙工UART串行通道 低功耗空閑和掉電模式 掉電后中斷可喚醒 看門狗定時(shí)器 雙數(shù)據(jù)指針 靈活的ISP編程（字或字節(jié)模式） 4.0-5.5V電壓工作范圍b.內(nèi)部結(jié)構(gòu) 圖3-1 是單片機(jī)AT89S51的內(nèi)部結(jié)構(gòu)總框圖。它可

15、以劃分為CPU、存儲(chǔ)器、并行口、串行口、定時(shí)/計(jì)數(shù)器和中斷邏輯幾個(gè)部分。 CPU由運(yùn)算器和控制邏輯構(gòu)成。其中包括若干特殊功能寄存器（SFR） AT89S51時(shí)鐘有兩種方式產(chǎn)生，即內(nèi)部方式和外部方式。（如圖3-2所示） AT89S51在物理上有四個(gè)存儲(chǔ)空間：片內(nèi)/片外程序存儲(chǔ)大路、片內(nèi)/片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。片內(nèi)有256B數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM和4KB的程序存儲(chǔ)器ROM。除此之外，還可以在片外擴(kuò)展RAM和ROM，并且和有64KB的尋址范圍。 AT89S51內(nèi)部有一個(gè)可編程的、全雙工的串行接口。它串行收發(fā)存儲(chǔ)在特殊功能寄存器SFR的串行數(shù)據(jù)緩沖器SBUF中的數(shù)據(jù)。圖3-1 AT89S51 內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 AT8

16、9S51共有4個(gè)（P0、P1、P2、P3口）8位并行I/O端口，共32個(gè)引腳。P0口雙向I/O口，用于分時(shí)傳送低8位地址和8位數(shù)據(jù)信號(hào)；P1、P2、P3口均為準(zhǔn)雙向I/O口；其中P2口還用于傳送高8位地址信號(hào)；P3口每一引腳還具有特殊功能（圖3-3），用于特殊信號(hào)的輸入輸出和控制信號(hào)。 AT89S51內(nèi)部有兩個(gè)16位可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0、T1。最大計(jì)數(shù)值為216-1。工作方式和定時(shí)器或計(jì)數(shù)器的選擇由指令來確定。圖3-2 AT89S51的時(shí)鐘電路圖3-3 P3口引腳的特殊功能 中斷系統(tǒng)允許接受5個(gè)獨(dú)立的中斷源，即兩個(gè)外部中斷，兩個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器中斷以及一個(gè)串行口中斷。c.外部特性（引腳功能）

17、AT89S51芯片有40條引腳，雙列直插式封裝引腳圖如2-4所示： Vcc(40)：電源+5V Vss(20): 接地 XTAL1（19）和XTAL2（18）：使用內(nèi)部振蕩電路時(shí)，用來接石英晶體和電容；使用外部時(shí)鐘時(shí)，用來輸入時(shí)鐘脈沖。 P0口（3932）：雙向I/O口，既可作地址/數(shù)據(jù)總線口用，也可作普通I/O口用。 P1口（18）：準(zhǔn)雙向通用I/O口。 P2口（2128）：準(zhǔn)雙向口，既可作地址總線口輸出地址高8位，也可作普通I/O口用。 P3口（1017）：多用途口，既 圖3-4 AT89S51引腳圖可作普通I/O口，也可按每位定義的第二功能操作。 ALE/PROG（30）：地址鎖存信號(hào)輸

18、出端。在訪問片外豐儲(chǔ)器時(shí)，若ALE為有效高電平，則P0口輸出地址低8位，可以用ALE信號(hào)作外部地址鎖存信號(hào)。公式（21）fALE=1/6fOSC ,也可作系統(tǒng)中其它芯片的時(shí)鐘源。第二功能PROG是對(duì)EPROM編程時(shí)的編程脈沖輸入端。 RST/VPD（9）：復(fù)位信號(hào)輸入端。AT89S51接能電源后，在時(shí)鐘電路作用下，該腳上出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平，使內(nèi)部復(fù)位。第二功能是VPD，即備用電源輸入端。當(dāng)主電源Vcc發(fā)生故障，降低到低電平規(guī)定值時(shí)，VPD將為RAM提供備用電源，發(fā)保證存儲(chǔ)在RAM中的信號(hào)不丟失。 EA/Vpp(31):內(nèi)部和外部程序存儲(chǔ)器選擇線。EA=0時(shí)訪問外部ROM 0000HF

19、FFFH；EA=1時(shí)，地址0000H0FFFH空間訪問內(nèi)部ROM，地址1000HFFFFH空間訪問外部ROM。 PSEN（29）：片外程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)，低電平有效。 模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD0809a.主要特性 8路8位AD轉(zhuǎn)換器，即分辨率8位。 具有轉(zhuǎn)換起?？刂贫恕?轉(zhuǎn)換時(shí)間為100s 單個(gè)5V電源供電 模擬輸入電壓范圍05V，不需零點(diǎn)和滿刻度校準(zhǔn)。 工作溫度范圍為-4085攝氏度 低功耗，約15mW。b.內(nèi)部結(jié)構(gòu) ADC0809是CMOS單片型逐次逼近式AD轉(zhuǎn)換器，內(nèi)部結(jié)構(gòu)如所示，它由8路模擬開關(guān)、地址鎖存與譯碼器、比較器、8位開關(guān)樹型DA轉(zhuǎn)換器、逐次逼近寄存器、三態(tài)輸出鎖存器等其它一些電路組成。

20、因此，ADC0809可處理8路模擬量輸入，且有三態(tài)輸出能力，既可與各種微處理器相連，也可單獨(dú)工作。輸入輸出與TTL兼容。c.外部特性（引腳功能）ADC0809芯片有28條引腳，采用雙列直插式封裝，所示。下面說明各引腳功能。IN0IN7：8路模擬量輸入端。2-12-8：8位數(shù)字量輸出端。ALE（22）：地址鎖存允許信號(hào)，輸入，高電平有效。 START（6）： AD轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)，輸入，高電平有效。EOC（7）： AD轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)，輸出，當(dāng)AD轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，此端輸出一個(gè)高電平（轉(zhuǎn)換期間一直為低電平）。 OE（9）：數(shù)據(jù)輸出允許信號(hào)，輸入，高電平有效。當(dāng)AD轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，此端輸入一個(gè)高電平，才能打開輸出三

21、態(tài)門，輸出數(shù)字量。 CLK（10）：時(shí)鐘脈沖輸入端。典型值為640KHZ。 REF（+）、REF（-）：參考電壓輸入端。 Vcc（11）：電源，5V。 GND（13）：地。ADDA、ADDB、ADDC：3位地址輸入線，用于選通8路模擬輸入中的一路。表3-1 ADDA、ADDB、ADDC模擬通道地址碼d.ADC0809的工作過程首先輸入3位地址，并使ALE=1，將地址存入地址鎖存器中。此地址經(jīng)譯碼選通8路模擬輸入之一到比較器。START上升沿將逐次逼近寄存器復(fù)位。下降沿啟動(dòng) AD轉(zhuǎn)換，之后EOC輸出信號(hào)變低，指示轉(zhuǎn)換正在進(jìn)行。直到AD轉(zhuǎn)換完成，EOC變?yōu)楦唠娖?，指示AD轉(zhuǎn)換結(jié)束，結(jié)果數(shù)據(jù)已存入鎖

22、存器，這個(gè)信號(hào)可用作中斷申請(qǐng)。當(dāng)OE輸入高電平 時(shí)，輸出三態(tài)門打開，轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量輸出到數(shù)據(jù)總線上。3.1.3 溫度傳感器 AD590a.主要特性AD590是美國模擬器件公司生產(chǎn)的單片集成兩端感溫電流源。它的主要特性如下： 流過器件的電流（mA）等于器件所處環(huán)境的熱力學(xué)溫度（開爾文）度數(shù)，即： mA/K 公式（2-2）式中： 流過器件（AD590）的電流，單位為mA；T熱力學(xué)溫度，單位為K。 AD590的測(cè)溫范圍為-55+150。 AD590的電源電壓范圍為4V30V。電源電壓可在4V6V范圍變化，電流 變化1mA，相當(dāng)于溫度變化1K。AD590可以承受44V正向電壓和20V反向電壓，因而器

23、件反接也不會(huì)被損壞。 輸出電阻為710MW。 精度高。AD590共有I、J、K、L、M五檔，其中M檔精度最高，在-55+150范圍內(nèi)，非線性誤差為0.3。 AD590的輸出電流值說明如下：其輸出電流是以絕對(duì)溫度零度（-273）為基準(zhǔn)，每增加1，它會(huì)增加1A輸出電流，因此在室溫25時(shí)，其輸出電流Iout=（273+25）=298A。b.內(nèi)部結(jié)構(gòu)集成溫度傳感器實(shí)質(zhì)上是一種半導(dǎo)體集成電路，它是利用晶體管的b-e結(jié)壓降的不飽和值VBE與熱力學(xué)溫度T和通過發(fā)射極電流I的下述關(guān)系實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的檢測(cè)： 公式（2-3）式中：K波爾茲常數(shù)；q電子電荷絕對(duì)值。集成溫度傳感器具有線性好、精度適中、靈敏度高、體積小、使

24、用方便等優(yōu)點(diǎn)，得到廣泛應(yīng)用。集成溫度傳感器的輸出形式分為電壓輸出和電流輸出兩種。電壓輸出型的靈敏度一般為10mV/K，溫度0時(shí)輸出為0，溫度25時(shí)輸出2.982V。電流輸出型的靈敏度一般為1mA/K。c.外部特性（引腳功能） Vcc(0):電源430v GND(1):接地。 d.典型應(yīng)用電路AD590產(chǎn)生的電流與絕對(duì)溫度成正比，它可接收的工作電壓為4V30V檢測(cè)的溫度范圍為55150，它有非常好的線性輸出性能，溫度每增加1，其電流增加1uA 圖3-8是AD590用于測(cè)量熱力學(xué)溫度的基本應(yīng)用電路。因?yàn)榱鬟^AD590的電流與熱力學(xué)溫度成正比， 當(dāng)電阻10kW時(shí)，輸出電壓VO隨溫度的變化為10mV/

25、K。 圖3-8 AD590其本應(yīng)用電路 Vo的值為電流I乘上10K，以室溫25而言，輸出值為10K298A=2.98V測(cè)量Vo時(shí)，不可分出任何電流，否則測(cè)量值會(huì)不準(zhǔn)。由于AD590的增益有偏差，電阻也有誤差，因此應(yīng)對(duì)電路進(jìn)行調(diào)整。表3-2 AD590溫度與電流的對(duì)應(yīng)關(guān)系表攝氏溫度（單位：）AD590電流（單位：uA）經(jīng)10K電壓（單位：V）-10263.22.6320273.22.73210283.22.83220293.22.93230303.23.03240313.23.13250323.23.23260333.23.332100373.23.7323.1.4 數(shù)碼管LED顯示器a.綜合知

26、識(shí) 數(shù)碼顯示器有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)顯示兩種顯示方式。 LED顯示器工作在靜態(tài)顯示方式時(shí)，其陰極點(diǎn)（或陽極）連接在一起接地（或+5V），每一個(gè)的段選線（a,b,c,d,e,f,g,p）分別與一個(gè)8位口相連。 LED顯示 器工作在動(dòng)態(tài)顯示方式時(shí)，段選碼端口I/O1用來輸出顯示字符的段選碼，I/O2輸出位選碼。 I/O1不斷送待顯示字符的段選碼，I/O2不斷送出不同的位掃描碼，并使每位顯示字符顯示一段時(shí)間，一般 為15mS。利用眼睛 的禮視覺慣性，從顯示器上便可以見到相當(dāng)穩(wěn)定的數(shù)字顯示。b.引腳功能 如圖3-9所示： 段選（a,b,c,d,e,f,g,p）：對(duì)應(yīng)8個(gè)發(fā)光二極管，接I/O口，共陰（或共陽）時(shí)接

27、地（或+5V），根據(jù)條件控制發(fā)光二極管的亮或滅。 位選（A,B,C,D）:共陰（或共陽）時(shí)接地（或+5V）分別用選中對(duì)應(yīng)位的LED 圖3-9 4位LED引腳圖3.2 原理圖及功能3.2.1 原理圖圖3-10 4位溫度顯示器原理圖 功能利用AD590溫度傳感器完成溫度的測(cè)量，把轉(zhuǎn)換的溫度值的模擬量送入ADC0809的其中一個(gè)通道進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換的結(jié)果進(jìn)行溫度值變換之后送入數(shù)碼管顯示。再根據(jù)限定條件來控制發(fā)光二極管的亮與滅。第四章 軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)4.1 流程圖開始指示燈LED滅ADC0809停止工作T1工作于方式1定時(shí)4mSCPU、T1開中斷且T1開始工作ADC0809采集一次數(shù)據(jù)等待中斷結(jié)束

28、圖4-1主程序流程圖YNYY中斷開始NN不滿足，燈滅滿足，燈亮指示燈亮條件？確定符號(hào)位為負(fù)確定符號(hào)位為正判斷數(shù)據(jù)正？軟件補(bǔ)償讀取轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)0809轉(zhuǎn)換結(jié)束？T1重新置數(shù) 確定十位、個(gè)位和十分位數(shù)據(jù)逐位顯示數(shù)據(jù)個(gè)位數(shù)據(jù)？加小數(shù)點(diǎn)一位數(shù)據(jù)？去掉十位“0”超出顯示范圍？停止掃描結(jié)束返回NYNYNY圖4-2 中斷服務(wù)程序流程圖4.2 源代碼#include #define uchar unsigned char #define uint unsigned intuchar code dispbitcode=0xfe,0xfd,0xfb,0xf7;/*LED位選*/uchar code dispcode

29、=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00,0x40;/*0，1，2-9，正（不顯），負(fù)*/uchar dispbuf=0,0,0,10,10,10,10,10;uchar dispcount=0;uchar getdata=0;unsigned long temp=0;uchar i;bit sflag=0; /*正負(fù)標(biāo)志*/sbit ST=P30;sbit OE=P31;sbit EOC=P32;sbit LED=P34;/*當(dāng)溫度超過10度且低于30度時(shí)LED亮*/ void main(void) LED=1; ST=0

30、; OE=0; TMOD=0x10; TH1=(65536-4000)/256; /*T1工作于方式1下。每4mS采集一次數(shù)據(jù)，且刷新一次LED*/ TL1=(65536-4000)%256; TR1=1; ET1=1; EA=1; ST=1; ST=0;while(1) ; void t1(void) interrupt 3 using 0 TH1=(65536-4000)/256; TL1=(65536-4000)%256; if(EOC=1) /*轉(zhuǎn)換完畢，顯示*/ OE=1; getdata=P0;OE=0;temp=getdata;temp+=168; if(temp=273.2)

31、temp=temp-273.2; sflag=0; if(sflag=0) dispbuf3=10; else dispbuf3=11;if(sflag=0 & temp=10 & temp=30) /*溫度大于10小于30燈亮*/ LED=0;else LED=1;temp*=10;i=0; while(temp/10) /*分位顯示*/ dispbufi=temp%10; temp=temp/10; i+; dispbufi=temp;ST=1;ST=0; P1=dispcodedispbufdispcount; P2=dispbitcodedispcount;if(dispcount=1

32、)/*加小數(shù)點(diǎn)*/ P1=P1 | 0x80; if(dispcount=2 & P1=dispcode0) /*測(cè)量溫度是一位數(shù)，取掉十位的0*/ P1=dispcode10; dispcount+;if(dispcount=4)dispcount=0; 3.2 原理圖及功能3.2.1 原理圖圖3-10 4位溫度顯示器原理圖 功能利用AD590溫度傳感器完成溫度的測(cè)量，把轉(zhuǎn)換的溫度值的模擬量送入ADC0809的其中一個(gè)通道進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換的結(jié)果進(jìn)行溫度值變換之后送入數(shù)碼管顯示。再根據(jù)限定條件來控制發(fā)光二極管的亮與滅。第五章 實(shí)驗(yàn)過程中經(jīng)驗(yàn)及心得5.1 實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題及解決方法 在

33、實(shí)驗(yàn)過程中，我遇到我很多問題。有小的，也有大的；有的很容易就解決了，有的則想很久都不能明白；有的需要查資料就可以解決，有的則需請(qǐng)教老師才得以搞定。正是這些多多少少，大大小小的問題，隨著一個(gè)個(gè)的解決，才使的我一步步的進(jìn)步。在此，我列出在我實(shí)驗(yàn)過程中遇到的問題，以及解決方法。表5-1實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題及解決方法序號(hào)出現(xiàn)問題解決方法用Protel畫原理圖時(shí)的諸多小問題及畫好的原理圖如何copy到Word仔細(xì)查閱資料硬件電路完全焊接好，仔細(xì)檢查后才發(fā)現(xiàn)40Pin的IC插座，有一Pin折彎并未穿過電路板更換電路板以及IC插座，重新焊接；養(yǎng)成走一步，檢查一步的習(xí)慣手工焊接想減少元器件，去掉了reset信號(hào)的器件。結(jié)果電路無法工作加上reset信號(hào)應(yīng)有的元器件，且連接正確電路剛開始工作，4位LED就冒煙，隨著一聲響就報(bào)廢應(yīng)加限流電阻ADC0809的CLK信號(hào)用軟件還是用硬件來提供詳見5.2 ADC0809的CLK信號(hào)與單片機(jī)的經(jīng)典接法4位LED顯示的數(shù)據(jù)，自己都不明白是什么更改軟件數(shù)據(jù)N次，重新燒片子N次，經(jīng)過N天才想明白是數(shù)據(jù)未確定精度。通過軟件確定精度接下來遇到的基本都是軟件問題經(jīng)過無數(shù)次的更改軟件，無數(shù)次的重新燒寫程序，離實(shí)驗(yàn)結(jié)果就一步步接近了單片機(jī)控制的發(fā)光二極管亮一段時(shí)間后就熄滅限流電阻太大，