溫度采集控制的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

溫度采集控制的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)第一頁，共十八頁，編輯于2023年，星期日摘要實(shí)驗(yàn)要求及內(nèi)容1實(shí)驗(yàn)平臺(tái)介紹2基礎(chǔ)知識(shí)及工具軟件介紹3實(shí)驗(yàn)步驟4考核辦法及成績構(gòu)成5第二頁，共十八頁，編輯于2023年，星期日實(shí)驗(yàn)要求熟悉系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)原理掌握KEILC51的基本使用方法熟悉SMARTSOPC實(shí)驗(yàn)箱的應(yīng)用連接電路，編程調(diào)試，實(shí)現(xiàn)各部分的功能完成系統(tǒng)軟件的編寫與調(diào)試第三頁，共十八頁，編輯于2023年，星期日實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、在數(shù)碼管的第一、二個(gè)顯示當(dāng)前環(huán)境溫度，第三、六個(gè)數(shù)碼管熄滅，第四、五個(gè)數(shù)碼管顯示設(shè)定溫度，第七、八個(gè)數(shù)碼管顯示電機(jī)轉(zhuǎn)速；設(shè)定溫度初值25，利用“+”“-”兩個(gè)按鍵可以加減該溫度數(shù)值，范圍在16~30之間，按鍵按下蜂鳴器響0.2s。2、根據(jù)設(shè)定溫度和實(shí)際環(huán)境溫度的溫差驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)。設(shè)定溫度等于環(huán)境溫度，直流電機(jī)停轉(zhuǎn)；設(shè)定溫度和環(huán)境溫度溫差的絕對(duì)值越大，直流電機(jī)轉(zhuǎn)速越快（要求最大轉(zhuǎn)速控制在100以內(nèi)）。3、增加一個(gè)按鍵，當(dāng)其按下，數(shù)碼管顯示學(xué)號(hào)（后8位）再次按下，恢復(fù)溫度和轉(zhuǎn)速的顯示。4、（選做）設(shè)定溫度、環(huán)境溫度、電機(jī)轉(zhuǎn)速、學(xué)號(hào)分成四行在液晶上顯示，其他要求不變。第四頁，共十八頁，編輯于2023年，星期日實(shí)驗(yàn)平臺(tái)介紹PC機(jī)一臺(tái)SMARTSOPC實(shí)驗(yàn)箱一套SmartSOPC教學(xué)實(shí)驗(yàn)開發(fā)平臺(tái)集眾多功能于一體SOPC、DSP、EDA、ARM、ARM7SOC以及8051教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)采用“主板＋核心板”的模式，更換不同的核心板即可實(shí)驗(yàn)不同平臺(tái)的功能。SmartSOPC相配套的基于8051單片機(jī)的Quick51核心板第五頁，共十八頁，編輯于2023年，星期日實(shí)驗(yàn)平臺(tái)介紹SmartSOPC教學(xué)實(shí)驗(yàn)開發(fā)平臺(tái)上，實(shí)驗(yàn)將采用眾多功能于中的部分作為實(shí)驗(yàn)的構(gòu)成內(nèi)容。系統(tǒng)構(gòu)成框圖要求掌握的相關(guān)實(shí)驗(yàn)：一、二、三、七、八、十、十一、二十第六頁，共十八頁，編輯于2023年，星期日基礎(chǔ)知識(shí)及工具軟件介紹基于MSC51系列的單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)應(yīng)用于單片機(jī)編程的C51知識(shí)（見C51教學(xué)PPT）KeilC51德國知名軟件公司Keil（現(xiàn)已并入ARM公司）開發(fā)的基于8051內(nèi)核的微控制器軟件開發(fā)平臺(tái)，是目前開發(fā)8051內(nèi)核單片機(jī)的主流編譯工具。在計(jì)算機(jī)中有KeilC51V7.09的評(píng)估版本。第七頁，共十八頁，編輯于2023年，星期日實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟LED定時(shí)中斷數(shù)碼管按鍵溫度采集電機(jī)控制通過簡單的LED驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)熟習(xí)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的使用和軟件的操作。掌握定時(shí)中斷的使用技巧，采用定時(shí)中斷完成多個(gè)定時(shí)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。掌握數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描的原理和實(shí)現(xiàn)方法；掌握按鍵掃描及其處理的方法。掌握直流電機(jī)的PWM驅(qū)動(dòng)原理；熟習(xí)數(shù)字溫度傳感器的使用；完成最終實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。第八頁，共十八頁，編輯于2023年，星期日授課方式1、授課時(shí)間：第一周、第二周、第三周早上8：30~12：00；下午2：30~6：00課堂教學(xué)（星期一、二，可參照課表）1)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)要求、實(shí)驗(yàn)平臺(tái)等介紹2)系統(tǒng)原理及范例程序講解。2、指導(dǎo)時(shí)間：除了公休日及第一、二、三周課堂教學(xué)時(shí)間，每日早上9：00~12：00，下午14：30~18：00，晚上19：00~22：00；科A331和A333教室都可以使用，教師值班答疑。3、考試時(shí)間：第四周星期五全天，每場(chǎng)考試90分鐘第九頁，共十八頁，編輯于2023年，星期日考核辦法及成績構(gòu)成成績構(gòu)成：實(shí)驗(yàn)成績40%+實(shí)驗(yàn)報(bào)告10%+考試成績50%實(shí)驗(yàn)成績：學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容后提請(qǐng)考核，教師根據(jù)其完成的速度、質(zhì)量以及學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的闡述，綜合考核，滿分40分，未提交者，視為放棄該課程。實(shí)驗(yàn)報(bào)告：滿分10分，未提交者，視為放棄該課程?？荚嚦煽儯焊鶕?jù)完成上機(jī)考試的速度和質(zhì)量，最多不超過50分（考試必須及格）。第十頁，共十八頁，編輯于2023年，星期日實(shí)驗(yàn)內(nèi)容提示1、定時(shí)器的使用實(shí)驗(yàn)中如何使用兩個(gè)定時(shí)器實(shí)現(xiàn)多個(gè)定時(shí)任務(wù)將直接關(guān)系到實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的完成。一種辦法是統(tǒng)計(jì)定時(shí)中斷進(jìn)入的次數(shù)乘以定時(shí)時(shí)間可以獲得新的一個(gè)時(shí)間長度；另外一個(gè)辦法是采用軟件延時(shí)的辦法，但不易過多使用。2、數(shù)碼管顯示范例程序使用了ASCII碼轉(zhuǎn)換十進(jìn)制再查表顯示的方法，請(qǐng)你考慮簡化顯示程序，將字符串、指針、ASCII碼轉(zhuǎn)換等內(nèi)容改為直接使用十進(jìn)制查表的方式。會(huì)精簡你的程序，并且編寫簡單，容易理解。第十一頁，共十八頁，編輯于2023年，星期日實(shí)驗(yàn)內(nèi)容提示定時(shí)器+數(shù)碼管顯示練習(xí)內(nèi)容1)LED+蜂鳴器，即試驗(yàn)2和3合并。要求：點(diǎn)亮LED100ms，熄滅LED900ms； 驅(qū)動(dòng)蜂鳴器的方波頻率1KHz；（先用兩個(gè)定時(shí)器完成，再用一個(gè)定時(shí)器完成。）2)數(shù)碼管靜態(tài)及動(dòng)態(tài)顯示8個(gè)數(shù)碼管顯示如下：第1、2個(gè)顯示學(xué)號(hào)末尾兩位數(shù)字第4、5個(gè)顯示00~59的秒表，每秒加1，循環(huán)。第7、8個(gè)顯示初值25，通過按鍵可以加減1，范圍16~30第3、6個(gè)不顯示。第十二頁，共十八頁，編輯于2023年，星期日實(shí)驗(yàn)內(nèi)容提示3、按鍵操作實(shí)驗(yàn)范例的按鍵操作靈敏度較高，但是缺點(diǎn)是循環(huán)識(shí)別按鍵影響了其他可能出現(xiàn)的并行操作流程，請(qǐng)你參照此按鍵程序設(shè)計(jì)自己的按鍵識(shí)別，注意：如果在該循環(huán)體內(nèi)加入程序，且執(zhí)行時(shí)間較長（例如長延時(shí)），將嚴(yán)重影響按鍵的靈敏度。4、電機(jī)驅(qū)動(dòng)仔細(xì)閱讀并理解PWM方式驅(qū)動(dòng)電機(jī)的原理，注意如何設(shè)置脈寬調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速。第十三頁，共十八頁，編輯于2023年，星期日實(shí)驗(yàn)內(nèi)容提示數(shù)碼管顯示+按鍵+直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)練習(xí)內(nèi)容1)8個(gè)數(shù)碼管顯示如下： 1、2顯示學(xué)號(hào)最后兩位 4、5顯示0—29秒表 7、8顯示按鍵數(shù)值16-25，可以加減，按鍵按下響0.5s按鍵數(shù)值和秒表數(shù)值的絕對(duì)差值改變電機(jī)轉(zhuǎn)速2)液晶靜態(tài)及動(dòng)態(tài)顯示可以自己嘗試完成上述內(nèi)容。第十四頁，共十八頁，編輯于2023年，星期日實(shí)驗(yàn)內(nèi)容提示5、端口使用一般情況下，可以參照實(shí)驗(yàn)7、8連接方式，利用P0、P1端口驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管，P2的部分IO連接按鍵，也可以自行設(shè)計(jì)連接方式。由于每個(gè)范例實(shí)驗(yàn)使用的IO引腳單一，所以在完成該實(shí)驗(yàn)內(nèi)容過程中，需要合理安排P3端口的使用。請(qǐng)注意：P3.0(RXD)和P3.1(TXD)計(jì)算機(jī)通訊占用，P3.4(T0)電機(jī)測(cè)速占用，P3.6(WR)數(shù)碼管動(dòng)態(tài)占用，剩余P3的IO可以合理設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)所需管腳并連接。參考使用：P3.2(INT0)和P3.3(INT1)用于測(cè)溫度的I2CP3.5(T1)用于直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，蜂鳴器在P2選確第十五頁，共十八頁，編輯于2023年，星期日實(shí)驗(yàn)內(nèi)容提示6、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容提示與糾正實(shí)驗(yàn)一：實(shí)驗(yàn)步驟中LED0改為LED1；也可以修改程序中sbitP0^i中的i，對(duì)應(yīng)第i+1個(gè)LED實(shí)驗(yàn)八：由于按鍵長期使用造成實(shí)效，可以選擇兩個(gè)性能較好的，修改程序中sbitP2^i中的i，對(duì)應(yīng)

第i+1個(gè)Key。實(shí)驗(yàn)十一：實(shí)驗(yàn)步驟加入一條“使用直流電機(jī)必須將實(shí)驗(yàn)箱上B4區(qū)JP1短接”。糾正內(nèi)容如下：修改1：將“…P0端口用8芯排線…”改為“…P1端口用8芯排線…”修改2：將“JP6中的MotorA用跳線帽短接”改為“P26與MotorA

右側(cè)插針短接”第十六頁，共十八頁，編輯于2023年，星期日實(shí)驗(yàn)內(nèi)容提示6、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容提示與糾正實(shí)驗(yàn)一：實(shí)驗(yàn)步驟中LED0改為LED1；也可以修改程序中sbitP0^i中的i，對(duì)應(yīng)第i+1個(gè)LED實(shí)驗(yàn)八：由于按鍵長期使用造成實(shí)效，可以選擇兩個(gè)性能較好的，修改程序中sbitP2^i中的i，對(duì)應(yīng)

第i+1個(gè)Key。實(shí)驗(yàn)十一：實(shí)驗(yàn)步驟加入一條“使用直流電機(jī)必須將實(shí)驗(yàn)箱上B4區(qū)JP1短接”。糾正內(nèi)容如下：修改1：將“…P0端口用8芯排線…”改