基于單片機的溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實驗報告 題目?基于單片機的溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 一?設(shè)計要求 1?被測量溫度范圍?0~120℃?溫度分辨率為0.5℃。 2?被測溫度點?2個?每5秒測量一次。 3?顯示器要求?通道號2位?溫度4位?精度到小數(shù)點后一位?。 顯示方式為定點顯示和輪流顯示。 4?鍵盤要求? ?1?定點顯示設(shè)定??2?輪流顯示設(shè)定??3?其他功能鍵。 二?設(shè)計內(nèi)容 1?單片機及電源模塊設(shè)計 單片機可選用AT89S51及其兼容系列?電源模塊可以選用7805等穩(wěn)壓組件?本機輸入電壓范圍9-12v。 2?存儲器設(shè)計 擴展串行I2C存儲器AT24C02 。 要求? AT24C02的SCK接P3.2 AT24C02的SDA接P3.4 2?傳感器及信號轉(zhuǎn)換電路 溫度傳感器可以選用PTC熱敏電阻?信號轉(zhuǎn)換電路將PTC輸出阻值轉(zhuǎn)換為0-5V。 3?A/D轉(zhuǎn)換器設(shè)計 A/D選用ADC0832。 要求? ADC0832的CS端接P3.5 ADC0832的DI端接P3.6 ADC0832的DO端接P3.7 ADC0832的CLK端接P2.1 4?顯示器設(shè)計。 6位共陽極LED顯示器?段選?a-h?由P0口控制?位選由P2.2-P2.7控制。數(shù)碼管由2N5401驅(qū)動。 5?鍵盤電路設(shè)計。 6個按鍵?P2.2-P2.7接6個按鍵?P3.4接公共端?采用動態(tài)掃描方式檢測鍵盤。 6?系統(tǒng)軟件設(shè)計。 系統(tǒng)初始化模塊?鍵盤掃描模塊?數(shù)據(jù)采集模塊?標度變換模塊、顯示模塊等。 三?設(shè)計報告要求 設(shè)計報告應(yīng)按以下格式書寫? ?1?封面? ?2?設(shè)計任務(wù)書? ?3?目錄? ?4?正文? ?5?參考文獻。 其中正文應(yīng)包含以下內(nèi)容? ?1?系統(tǒng)總體功能及技術(shù)指標描述? ?2?各模塊電路原理描述? ?3?系統(tǒng)各部分電路圖及總體電路圖?用PROTEL繪制?? ?4?軟件流程圖及軟件清單? ?5?設(shè)計總結(jié)及體會。 四、參考資料 1、李全利?單片機原理及接口技術(shù)?高等教育出版社?2004 2、于永?51單片機常用模塊與綜合系統(tǒng)設(shè)計實例精講?電子工業(yè)出版社?2007 目錄 一?項目研究意義 二?項目研究內(nèi)容 1. 單片機及電源模塊設(shè)計 2.存儲器設(shè)計 3.A/D轉(zhuǎn)換器設(shè)計 4.顯示器設(shè)計 5.鍵盤電路設(shè)計 6.系統(tǒng)軟件設(shè)計 三?項目心得 四?參考文獻 一?項目的研究意義 21世紀的今天?科學(xué)技術(shù)的發(fā)展日新月異?科學(xué)技術(shù)的進步同時也帶動了測量技術(shù)的發(fā)展?現(xiàn)代控制設(shè)備不同于以前?它們在性能和結(jié)構(gòu)發(fā)生了翻天覆地的變化。我們已經(jīng)進入了高速發(fā)展的信息時代?測量技術(shù)是當(dāng)今社會的主流?廣泛地深入到應(yīng)用工程的各個領(lǐng)域。 溫度是工業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常見的和最基本的參數(shù)之一?在生產(chǎn)過程中常需對溫度進行檢測和監(jiān)控?采用微型機進行溫度檢測、數(shù)字顯示、信息存儲及實時控制?對于提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源等都有重要的作用。伴隨工業(yè)科技、農(nóng)業(yè)科技的發(fā)展?溫度測量需求越來越多?也越來越重要。但是在一些特定環(huán)境溫度監(jiān)測環(huán)境范圍大,測點距離遠,布線很不方便。這時就要采用無線方式對溫度數(shù)據(jù)進行采集。 本設(shè)計是以Atmel公司的AT89C52單片機作為控制核心?通過ADC0832模數(shù)轉(zhuǎn)換對所測的溫度進行數(shù)字量變化?且通過數(shù)碼管進行相應(yīng)的溫度顯示。 因為采用微型機進行溫度檢測、數(shù)字顯示、信息存儲及實時控制?對于提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源等都有重要的作用?并且溫度參數(shù)對工業(yè)生產(chǎn)的重要性?所以溫度測量系統(tǒng)的精確度和智能化一直受到企業(yè)的重視。所以學(xué)習(xí)并研究溫度測量及相關(guān)知識可做為一個較為實用的課題的方向?能獲得較實用的知識和方法。因此溫度測控技術(shù)是一個很實用、也很重要的技術(shù)?值得去研究掌握。它應(yīng)用的領(lǐng)域也相當(dāng)廣泛?可以應(yīng)用到消防電氣的非破壞性溫度檢測?電力、電訊設(shè)備的過熱故障預(yù)知檢測?空調(diào)系統(tǒng)的溫度檢測?各類運輸工具之組件的過熱檢測?保全與監(jiān)視系統(tǒng)之應(yīng)用?醫(yī)療與健診的溫度測試?化工、機械?等設(shè)備溫度過熱檢測。因此前景是相當(dāng)?shù)目捎^。 二?研究內(nèi)容 1. 單片機及電源模塊設(shè)計 單片機? AT89C52簡介 如圖5.1-1所示為AT89C52芯片的引腳圖。兼容標準MCS-51指令系統(tǒng)的AT89S52單片機是一個低功耗、高性能CHMOS的單片機?片內(nèi)含4KB在線可編程Flash存儲器的單片機。它與通用80C51系列單片機的指令系統(tǒng)和引腳兼容。 AT89C52單片機片內(nèi)的Flash可允許在線重新編程?也可用通用非易失性存儲編程器編程?片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器內(nèi)含128字節(jié)的RAM?有40個引腳?32個外部雙向輸入/輸出?I/O?端口;具有兩個16位可編程定時器?中斷系統(tǒng)是具有6個中斷源、5個中斷矢量、2級中斷優(yōu)先級的中斷結(jié)構(gòu)?震蕩器頻率0到33MHZ?因此我們在此選用12MHZ的晶振是比較合理的?具有片內(nèi)看門狗定時器?具有斷電標志POF等等。AT89S51具有PDIP、TQFP和PLCC三種封裝形式[8]。 圖5.1-1 AT89S52引腳圖 上圖就是PDIP封裝的引腳排列?下面介紹各引腳的功能。 5.2 AT89C52引腳說明 P0口?8位、開漏級、雙向I/O口。P0口可作為通用I/O口?但須外接上拉電阻?作為輸出口?每各引腳可吸收8各TTL的灌電流。作為輸入時?首先應(yīng)將引腳置1。P0也可用做訪問外部程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器時的低8位地址/數(shù)據(jù)總線的復(fù)用線。在該模式下?P0口含有內(nèi)部上拉電阻。在FLASH編程時?P0口接收代碼字節(jié)數(shù)據(jù)?在編程效驗時?P0口輸出代碼字節(jié)數(shù)據(jù)(需要外接上拉電阻)。 P1口?8位、雙向I/0口?內(nèi)部含有上拉電阻。P1口可作普通I/O口。輸出緩沖器可驅(qū)動四個TTL負載?用作輸入時?先將引腳置1?由片內(nèi)上拉電阻將其抬到高電平。P1口的引腳可由外部負載拉到低電平?通過上拉電阻提供電流。在FLASH并行編程和校驗時?P1口可輸入低字節(jié)地址。在串行編程和效驗時?P1.5/MO-SI?P1.6/MISO和P1.7/SCK分別是串行數(shù)據(jù)輸入、輸出和移位脈沖引腳。 P2口?具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口。P2口用做輸出口時?可驅(qū)動4各TTL負載?用做輸入口時?先將引腳置1?由內(nèi)部上拉電阻將其提高到高電平。若負載為低電平?則通過內(nèi)部上拉電阻向外部輸出電流。CPU訪問外部16位地址的存儲器時?P2口提供高8位地址。當(dāng)CPU用8位地址尋址外部存儲時?P2口為P2特殊功能寄存器的內(nèi)容。在FLASH并行編程和校驗時?P2口可輸入高字節(jié)地址和某些控制信號。 P3口?具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向口。P3口用做輸出口時?輸出緩沖器可吸收4各TTL的灌電流?用做輸入口時?首先將引腳..