微機控制技術實訓報告范本

年4月19日微機控制技術實訓報告文檔僅供參考重慶航天職業(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)：計算機控制技術姓名：學號：指導老師：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(zhuǎn)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)碼管進行循環(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)揮部分：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)能夠方便的實現(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，也能夠當作溫度處理模塊嵌入其它系統(tǒng)中，作為其它主系統(tǒng)的輔助擴展。該系統(tǒng)設計和布線簡單，結(jié)構(gòu)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。目錄原理········1元器件介紹·······23、元器件清單·······74、參考電路圖·······85電路圖詳解·······106、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·······159、總結(jié)·······1610、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，她的主要結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)化成頻率值，這是一種A/D轉(zhuǎn)化方式，將輸出電壓U0采樣經(jīng)過壓頻變換裝置傳給單片機，壓頻轉(zhuǎn)化裝置我們用的是NationalSemiconductor的LM331。

（3）輸出控制電路：單片機的輸出控制信號經(jīng)過電阻解碼網(wǎng)絡轉(zhuǎn)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MAXIM公司的MAX813L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：包括按鍵和顯示部分。經(jīng)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。顯示部分采用SN74HC573驅(qū)動兩個8位七段LED顯示；同時經(jīng)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3-1STC89C52芯片引腳圖2其內(nèi)部管腳與通用的8xC52基本相同，主要處理各外部硬件的初始化，會聚IC內(nèi)部寄存器和數(shù)據(jù)RAM并與CPU進行通信等。其主要管腳有：XTAL1(19腳)和XTAL2(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，可進行手動復位。VCC(40腳)和GND(20腳)為供電端口，分別接+5V電源的正負端。P0~P3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3-1STC89C52RC引腳功能描述名稱名稱及功能ALE地址鎖存使能P0.0-0.7P0口P1.0-1.7P1口T2（P1.0）：定時/計數(shù)器2的外部記數(shù)輸入/時鐘輸出T2EX（P1.1）：定時/計數(shù)器2重裝載/捕捉/方向控制P2.0-2.7P2口P3.0-3.7P3口RXD(P3.0)：串行輸入口TXD(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，空閑，正常工作電壓。GND接地EA/Vpp外部尋址使能/編程電壓XTAL1晶體1：反相振蕩放大器輸入和內(nèi)部時鐘發(fā)生電路輸入XTAL2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：增強型6時鐘/機器周期CPU；3.4V-5.5V寬工作電壓，工作頻率范圍0-40MHz，實際工作頻率可達48MHz；工作溫度范圍0~75℃；8KB用戶應用程序空間以及512B片內(nèi)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；內(nèi)置看門狗電路，無需外加看門狗電路；內(nèi)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；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；PDIP-40封裝。4共陽極數(shù)碼管：數(shù)碼管引腳分部：56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10kΩ214電阻1kΩ214電阻4kΩ214電阻300Ω17變阻器100kΩ17集成運放UA74117串行A/D轉(zhuǎn)換器TLC54917模擬溫度傳感器LM3517三極管901217蜂鳴器17按鍵17焊錫若干萬能板7cmX15cm110導線Ф0.8mm單芯漆包線若干7參考電路圖8電路詳解80C51時鐘有兩種方式產(chǎn)生，即內(nèi)部方式和外部方式。（如圖2-4所示）80C51中有一個構(gòu)成內(nèi)部震蕩器的高增益反向放大器，引腳XTAL1和XTAL2分別是該放大器的輸入端和輸出端。這個放大器與作為反饋元件的片外石英或陶瓷震蕩器一起構(gòu)成自激震蕩器震蕩電路如圖。外接石英晶體（或陶瓷震蕩器）及電容C1、C2接在放大器的震蕩回路中構(gòu)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高低、震蕩工作的穩(wěn)定性、起震的難易程序及溫度穩(wěn)定性，如果使用石英晶體，推薦使用30pF±10pF，而如果使用陶瓷諧振器建議選擇40pF±10pF。用戶還能夠采用外部時鐘，采用外部時鐘如圖所示。在這種情況下，外部時鐘脈沖接到XTAL1端，既內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端，XTAL2懸空。由于外部時鐘信號是經(jīng)過一個2分頻的觸發(fā)器后作為內(nèi)部時鐘信號的因另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。本次設計采用內(nèi)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10μ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10KΩ的阻值，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老師所發(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)驗能夠把電路圖分為幾個部分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部分逐個焊接，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<reg51.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedint#defineTmax35//報警溫度35℃sbitTLC549_SCLK=P1^2;//TLC549芯片SCLK線sbitTLC549_SDO=P1^0;//TLC549芯片SDO線sbitTLC549_CS=P1^1;//TLC549芯片CS線sbitSpeaker=P1^7;//蜂鳴器端口#defineoutbitP3//outbit為數(shù)碼管的公共端控制量#defineoutsegP2//outseg為數(shù)碼管的段碼端控制量#definelen2//len為數(shù)碼管的個數(shù)ucharledbuf[len];//顯示緩沖，存儲顯示字符的字段碼ucharcodesegmap[17]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71,0x00};ucharTLC549_data()//TLC549的A/D轉(zhuǎn)換程序{ucharresult;//定義result存放A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果uchari=0,j;TLC549_CS=1;//TLC549的CS引腳輸出高電平，為A/D轉(zhuǎn)換做準備TLC549_CS=0;//TLC549的CS引腳輸出低電平，開始一個A/D轉(zhuǎn)換周期result=0;//A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果清零TLC549_SDO=1;//51單片機讀數(shù)據(jù)時得先把管腳置1for(i=0;i<8;i++)12{ if(TLC549_SDO==1) result=result|(0x80>>i);//從高位到低位依次獲取A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)果TLC549_SCLK=1;TLC549_SCLK=0;//輸出TLC549的下降沿，從SDO端送出一位A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果for(j=0;j<2;j++);//下降沿產(chǎn)生后，400ns后新的位被寫到數(shù)據(jù)線上，因此需延時}TLC549_CS=1;//一個周期結(jié)束后，TLC549的CS端設置為高電平returnresult;//返回A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果}//延時子程序voidSleep(ucharcount){uchari;while(count--!=0)for(i=0;i<124;i++);}//LED七段碼顯示函數(shù)voidDispLed(){uchari,pos=0x01;//從左往右顯示，公共端控制暫存變量pos設置為0x01outbit=0xff;//全滅for(i=0;i<len;i++)//掃描2個LED{ outseg=ledbuf[i];//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=0xff;//關閉所有數(shù)碼管 Sleep(5);//延時}}13//揚聲器發(fā)聲voidspeaker(){ uchari; for(i=0;i<3;i++) {Speaker=1; Sleep(20); Speaker=0; Sleep(20); }}voidmain(){uchara,b;uchari;uinttt;Speaker=0;while(1){tt=TLC549_data();//讀取A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果 tt=tt*50/51;//計算溫度值，保存在tt中a=tt/10;//計算溫度的十位b=tt%10;//計算溫度的個位ledbuf[0]=segmap[a];//獲取十位的段碼值ledbuf[1]=segmap[b];//獲取個位的段碼值if(tt>=Tmax)//超過規(guī)定的溫度，報警 speaker(); DispLed();//顯示溫度值}}順序：1、18,19腳