微機控制技術實訓報告

1、-航天職業(yè)技術學院溫度采集報警報告 報告題目：數(shù)字溫度計 系部：電子工程系 專業(yè)：計算機控制技術 ： *： 指導教師：湯平溫度采集報警任務書 題目：數(shù)字溫度計 任務與要求：1、查閱數(shù)字溫度計設計相關資料，熟悉數(shù)字溫度計設計的原理， 查閱A/D轉換及傳感器相關知識，畫出數(shù)字溫度計原理圖，并編寫相應的源程序。 2、使用8052單片機作為處理器，設計數(shù)字溫度計設計，設定溫 度最高值和最低值。 數(shù)碼管進展循環(huán)顯示，顯示實際溫度值。 3、實現(xiàn)單路的電壓采集和顯示，顯示3位溫度值，最后1位顯示“C 4、并用喇叭報警。 發(fā)揮局部：將仿真電路圖和程序修改為中斷方式實現(xiàn)溫度采集和顯示。 前言 溫度的檢測與控制是

2、工業(yè)生產(chǎn)過程中比較典型的應用之一，隨著傳感器在生活中的更加廣泛的應用，利用新型數(shù)字溫度傳感器實現(xiàn)對溫度的測試與控制得到更快的開發(fā)，本文設計了一種基于80C52的溫度檢測及報警系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以方 便的實現(xiàn)溫度采集和顯示，并可根據(jù)需要任意設定上下限報警溫度，它使用起來相當方便，具有精度高、量程寬、靈敏度高、體積小、功耗低等優(yōu)點，適合于我們?nèi)粘Ｉ詈凸?、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的溫度測量，也可以當作溫度處理模塊嵌入其它 系統(tǒng)中，作為其他主系統(tǒng)的輔助擴展。該系統(tǒng)設計和布線簡單，構造緊湊，抗干 擾能力強，在大型倉庫、工廠、智能化建筑等領域的溫度檢測中有廣泛的應用前 景。目錄1、 原理 12、 元器件介紹 2 3、元器

3、件清單 7 4、參考電路圖 8 5 電路圖詳解10 6、元器件的排版與焊接 117、參考程序編寫與導入 128、成品的調(diào)試15 9、總結 16 10、參考文獻 17 原理根據(jù)主芯片AT89S52所展開設計 1 微處理器：AT89S52非常適用于控制，他的主要構造和特點在前面已經(jīng)介紹過了，為了滿足外圍接口電路的需要，一般都要在輸出口處接鎖存驅(qū)動電路，這里我們采用的是SN74HC573。 2 壓頻變換裝置：將模擬的電壓量轉化成頻率值，這是一種A/D轉化方式，將輸出電壓U0采樣通過壓頻變換裝置傳給單片機，壓頻轉化裝置我們用的是National Semiconductor的LM331。 3 輸出控制電

4、路：單片機的輸出控制信號通過電阻解碼網(wǎng)絡轉化成模擬電壓值，控制電壓和電流比較器的基準值，實現(xiàn)對外圍功率電路的控制。 4 上電復位電路：為了防止單片機的程序飛跑，出現(xiàn)死鎖，我們采用MA*IM公司的MA*813L系統(tǒng)監(jiān)控集成芯片來實現(xiàn)對單片機的監(jiān)控，該芯片具有看門狗電路、門限值檢測器、手動復位等功能。 5 輸入控制和數(shù)碼顯示電路：包括按鍵和顯示局部。通過簡單的按鍵選擇，實現(xiàn)運行方式選擇、復位及故障的顯示。顯示局部采用SN74HC573驅(qū)動兩個8位七段LED顯示；同時通過發(fā)光二極管和蜂鳴器提示運行狀態(tài)。 1 元器件介紹本設計選用的單片機型號為STC89C52RC，它是一種低功耗、高性能CMOS8位微

5、控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲器。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使得STC89C52為眾多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。芯片的引腳見圖3-1。 圖3-1 STC89C52芯片引腳圖 2其部管腳與通用的8*C52根本一樣，主要處理各外部硬件的初始化，會聚IC部存放器和數(shù)據(jù)RAM并與CPU進展通信等。其主要管腳有：*TAL1(19腳)和*TAL2(18腳)為振蕩器輸入輸出端口，外接12MHz晶振。RST(9腳)為復位輸入端口，外接電阻電容組成的復位電路，可進展手動復位。VCC(40腳)和GND(20腳)為供電端口，分別接+5V電源的正負端。

6、P0P3為可編程通用I/O腳，其功能用途由軟件定義,各引腳功能描述見表3-1。表3-1 STC89C52RC引腳功能描述名稱名稱及功能ALE地址鎖存使能P0口P1口T2P1.0：定時/計數(shù)器2的外部記數(shù)輸入/時鐘輸出T2E*P1.1：定時/計數(shù)器2重裝載/捕捉/方向控制P2口P3口R*D(P3.0)：串行輸入口T*D(P3.1)：串行輸出口INT0(P3.2)：外部中斷0INT1(P3.3)：外部中斷T0(P3.4)：定時器0外部輸入T1(P3.5)：定時器1外部輸入WR(P3.6)：外部數(shù)據(jù)存儲器寫信號RD(P3.7)：外部數(shù)據(jù)存儲器讀信號PSEN程序存儲選通RST復位端VCC電源：提供掉電

7、，空閑，正常工作電壓。GND接地EA/Vpp外部尋址使能/編程電壓*TAL1晶體1：反相振蕩放大器輸入和部時鐘發(fā)生電路輸入*TAL2晶體2：反相振蕩放大器輸出STC89C52RC單片機還具有以下幾個特點：1) 增強型6時鐘/機器周期CPU；2) 3.4V-5.5V寬工作電壓，工作頻率圍0-40MHz，實際工作頻率可達48MHz；3) 工作溫度圍075；4) 8KB用戶應用程序空間以及512B片RAM，無需擴展存儲器；32個通用I/O口，復位后P1/P2/P3是準雙向口/弱上拉，P0口是開漏輸出，作為總線擴展用時，不用加上拉電阻，作為I/O口使用則需要上拉電阻；5) 置看門狗電路，無需外加看門狗

8、電路；6) 置3個16位定時器/計數(shù)器，其中定時器0可作為2個8位定時器使用；7) 具有4個外部中斷源，下降沿或低電平觸發(fā)中斷，掉電模式可由外部中斷低電平觸發(fā)中斷模式喚醒；8) PDIP-40封裝。 4 共陽極數(shù)碼管：數(shù)碼管引腳分部： 5 6元器件清單名稱參數(shù)數(shù)量7組數(shù)量51系列單片機STC89C51/52RC17單片機座子40引腳17晶振12MHz17瓷片電容22pF214瓷片電容0.1uF214電解電容22uF/16V17電解電容20uF/16V214電阻10k214電阻1k214電阻4k214電阻30017變阻器100k17集成運放UA74117串行A/D轉換器TLC54917模擬溫度傳

9、感器LM3517三極管901217蜂鳴器17按鍵17焊錫假設干萬能板7cm*15cm110導線0.8mm單芯漆包線假設干 7 參考電路圖 8 電路詳解80C51時鐘有兩種方式產(chǎn)生，即部方式和外部方式。如圖2-4所示80C51中有一個構成部震蕩器的高增益反向放大器，引腳*TAL1和*TAL2分別是該放大器的輸入端和輸出端。這個放大器與作為反響元件的片外石英或瓷震蕩器一起構成自激震蕩器震蕩電路如圖。外接石英晶體或瓷震蕩器及電容C1、C2接在放大器的震蕩回路中構成并聯(lián)震蕩電路。對外接電容C1、C2雖然沒有非常嚴格的要求，但電容的大小會輕微影響震蕩頻率的上下、震蕩工作的穩(wěn)定性、起震的難易程序及溫度穩(wěn)定

10、性，如果使用石英晶體，推薦使用30pF10pF，而如果使用瓷諧振器建議選擇40pF10pF。用戶還可以采用外部時鐘，采用外部時鐘如下列圖。在這種情況下，外部時鐘脈沖接到*TAL1端，既部時鐘發(fā)生器的輸入端，*TAL2懸空。由于外部時鐘信號是通過一個2分頻的觸發(fā)器后作為部時鐘信號的所以外部時鐘的占空比沒有特殊要求，但最小高電平持續(xù)的時間和最大低電平持續(xù)的時間應符合產(chǎn)品技術條件的要求。本次設計采用部震蕩電路,瓷片電容采用30P,晶振采用12MHZ。復位電路設計容采用電容值為10的電解電容。具體連接電路如圖2-5所示：單片機系統(tǒng)的復位電路在這里采用的是上電+按鈕復位電路形式，其中電阻R采用10K的阻

11、值，電 10元器件排版焊接 首先拿到參考電路圖，仔細觀看和理解電路圖。在根據(jù)電路圖上面的元器件一次核對教師所發(fā)的元器件是否夠數(shù)，元器件的參數(shù)是否正確，用萬用表測出每個電阻的參數(shù)大小，按順序排列標注好參數(shù)信息。檢查元器件是排版焊接的第一步.元器件檢查完后，是就排版了，根據(jù)以往的經(jīng)歷可以把電路圖分為幾個局部后在來逐個排版焊接，現(xiàn)實最小系統(tǒng)電路的焊接，再焊接復位電路的元器件，這樣把電路劃分為幾個小局部逐個焊接，利于焊接，便于檢查，易防止漏掉元器件的安裝與焊接。 11參考程序*include*define uchar unsigned char*define uint unsigned int*def

12、ine Tma* 35 /報警溫度35sbit TLC549_SCLK=P12; /TLC549芯片SCLK線sbit TLC549_SDO=P10; /TLC549芯片SDO線sbit TLC549_CS=P11; /TLC549芯片CS線sbit Speaker=P17; /蜂鳴器端口*define outbit P3 /outbit為數(shù)碼管的公共端控制量*define outseg P2 /outseg為數(shù)碼管的段碼端控制量*define len 2 /len為數(shù)碼管的個數(shù)uchar ledbuflen; /顯示緩沖，存儲顯示字符的字段碼uchar code segmap17=0*3f,

13、0*06,0*5b,0*4f,0*66,0*6d,0*7d,0*07,0*7f,0*6f,0*77, 0*7c,0*39,0*5e,0*79,0*71,0*00; uchar TLC549_data( )/TLC549的A/D轉換程序 uchar result;/定義result存放A/D轉換結果 uchar i=0,j; TLC549_CS=1;/TLC549的CS引腳輸出高電平，為A/D轉換做準備 TLC549_CS=0; /TLC549的CS引腳輸出低電平，開場一個A/D轉換周期 result=0;/A/D轉換結果清零 TLC549_SDO=1;/ 51單片機讀數(shù)據(jù)時得先把管腳置1 fo

14、r(i=0;ii);/ 從高位到低位依次獲取A/D轉換的結果 TLC549_SCLK=1; TLC549_SCLK=0; /輸出TLC549的下降沿，從SDO端送出一位A/D轉換結果 for(j=0;j2;j+);/下降沿產(chǎn)生后，400ns后新的位被寫到數(shù)據(jù)線上，所以需延時 TLC549_CS=1; /一個周期完畢后，TLC549的CS端設置為高電平 return result; /返回A/D轉換結果/延時子程序void Sleep(uchar count) uchar i; while(count- != 0) for(i=0;i124;i+);/ LED七段碼顯示函數(shù) void DispL

15、ed() uchar i, pos=0*01; /從左往右顯示，公共端控制暫存變量pos設置為0*01 outbit=0*ff; /全滅 for(i=0; ilen; i+) /掃描2個LED outseg =ledbufi; /輸出當前的段碼值outbit=pos; /輸出公共端的控制值，選通一個數(shù)碼管 Sleep(20); /延時 pos=1; / 公共端控制暫存變量pos左移一位，為選通下一個數(shù)碼管做準備 outbit=0*ff; /關閉所有數(shù)碼管Sleep(5); /延時 13/揚聲器發(fā)聲void speaker()uchar i;for(i=0;i=Tma*) /超過規(guī)定的溫度，報警 speaker();DispLed();/顯示溫度值 順序：1、18,19腳 2、9，31腳3、 14 成品的調(diào)試 15 總結 經(jīng)過這次微機控制技術實訓?溫度采集報警數(shù)字溫度計?的制作過程，我再次穩(wěn)固了單片機的有關知識。了解了80C52芯片的信息和功能還有用法，以及管腳分布，和引腳功能。學習了八段共陽極的數(shù)碼管的引腳分布。溫習了時鐘電路，復位電路等的電路知識。通過焊接電路板，再次對我們的焊接技術進展回爐打造，得到提升，還有程序的編寫也使我們對程序方面的知識得到大幅度的提升。 通過這次實訓不僅使我們的專業(yè)知識和素養(yǎng)得到提升，對我們實