基于51單片機數(shù)字溫度計設計報告

1、常州大學電子設計大賽產品名稱數(shù)字溫度計設計專業(yè)組自動化自動化141參賽隊員信息自動化141數(shù)字溫度計基本功能:作品簡介1、能數(shù)字顯示被測溫度，測量溫度范圍 oc 100C；2、分辨率不低于05C3、帶有計時和時間顯示功能；4、至少有高、低兩路限溫控制輸出接口控制外部電路，實際制作時可以發(fā)光二 極管模擬顯示其控制狀態(tài)輸出；5、高、低兩路限溫控制點可在 0C 100C范圍內任意獨立設置；6、當溫度達到高、低限溫控制點發(fā)出聲光報警。擴展部分1、提高溫度測量精度，使分辨率不低于 0.1 C；2、自動順時測量（測量間隔時間可調）并保存溫度值和測量時間；3、可以查詢、回顯存儲器中自動測量的溫度值和測量時刻

2、；4、多路溫度巡檢（至少兩路）和多路溫度、時間保存。設 計 方 案控制單元電路盧光扭數(shù)字溫度計框圖系統(tǒng)方案一單片機的選擇：方案1:采用傳統(tǒng)的STC89C52RC作為電機的控制核心。單片機算術運算 功能強，軟件編程靈活、自由度大，可用軟件編程實現(xiàn)各種算法和邏輯控制， 并且由于其功耗低、體積小、技術成熟和成本低等優(yōu)點，使其在各個領域應用 廣泛。方案2：采用STM32F103ZET6微控制器（ARM cortexM3內核），還帶有非 易失性512k Flash程序存儲器。它是一種高性能、低功耗的32位CMOS微處理 芯片，市場應用最多。其主要特點如下：512KB Flash ROM，72M的主頻，片

3、內 集成AD、DA， 以及具有DMA、SPI總線。方案3:采用MSP430單片機，MSP430系列單片機是一個 16位的單片機，采 用了精簡指令集（RISC ）結構，具有豐富的尋址方式（7種源操作數(shù)尋址、4種目的操作數(shù)尋址）、簡潔的 27條內核指令以及大量的模擬指令；大量的寄存器以及片內數(shù) 據存儲器都可參加多種運算；還有高效的查表處理指令。這些特點保證了可編制出高效率的源程序。由于本系統(tǒng)對 CPU運算速度要求不高，不需要執(zhí)行很復雜的運算，加上 成本上和隊員各自的技術特點考慮， 綜合起來選STC89C52RC較適合本系統(tǒng)的 要求。二溫度時間顯示模塊：方案1 :使用液晶顯示屏顯示時間溫度數(shù)字。液晶

4、顯示屏（LCD ）具有輕薄短小、低耗電量、無輻射危險，平面直角顯示以及影象穩(wěn)定不閃爍等優(yōu)勢， 可視面積大，畫面效果好，分辨率高，抗干擾能力強等特點，但是液晶顯示屏 使用的溫度范圍很窄，正常工作溫度范圍為0C+55C,存儲溫度范圍-20C60C。方案2:使用傳統(tǒng)的LED數(shù)碼管顯示。數(shù)碼管具有：低能耗、低損耗、低壓、壽命長、耐老化、防曬、防潮、防火、防高（低）溫，對外界環(huán)境要求 低，易于維護，同時其精度比較高，稱重輕，精確可靠，操作簡單。但顯示效 果很差。方案3:使用彩屏（TFT）顯示時間溫度數(shù)字，彩屏顯示屏幕較大，所需 代碼冗長，處理不方便。根據以上論述，系統(tǒng)只需要顯示時間和溫度值，故采用傳統(tǒng)的

5、LED數(shù)碼管顯示。三鍵盤模塊：方案1:使用獨立式鍵盤。獨立式鍵盤是指直接用I/O 口線構成的單個按鍵電路。獨立式按鍵電路配置靈活，軟件結構簡單。方案2：使用矩陣式鍵盤。矩陣式鍵盤是由行線和列線組成， 按鍵位于行、 列的交叉點上，行線、列線分別連接到按鍵開關的兩端。其特點是簡單且不增 加成本，這種鍵盤適合按鍵數(shù)量較多的場合。由于考慮到本系統(tǒng)所需的按鍵的不多，并且為了簡化程序，選擇獨立式按 鍵。硬件原理主控制器STC89C52RCSTC89C52RC單片機是宏晶科技推出的新一代高速、低功耗、超強抗干擾 的單片機，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051單片機，12時鐘、機器周期和6時鐘、 機器周期可以任意選擇

6、。主要特性如下：增強型8051單片機，6時鐘、機器周期和12時鐘、機器周期可以任意 選擇，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051單片機。 工作電壓：5.5V3.3V 工作頻率范圍：044MHz。用戶應用程序空間為8K字節(jié)片上集成512字節(jié)RAM 通用I/O 口 32個，復位后為：P1/P2/P3/P4是準雙向口 /弱上位，P0 口是 漏極開路輸出，作為總線擴展用時，不用加上拉電阻，作為I/O 口用時， 需加上拉電阻。 ISP（在系統(tǒng)可編程）/IAP （再應用可編程），無需專用編程器，無需專用 仿真器，可通過串口（ RXD/P3.0,TXD/P3.1 ）直接下載用戶程序，數(shù)秒 即可完成一片。 具有EEP

7、ROM功能具有看門狗功能共3個16位定時器/計數(shù)器。及定時器TO、T1、T2外部中斷4路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)電路，Power Down模式可由 外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒通用異步串行口（ UART），還可用定時器實現(xiàn)多個 UART工作溫度范圍：-40C +85C（工業(yè)級）/OC 75C（商業(yè)級）PDIP封裝ULI”打苗口O.iuFDI VCC PS K EM TJQpE-XI ALCINOksi薩PJ0101 ； 11P.?21-15P.U14P3616P3717 vccPOOPOl1*021*03KMP05F06 P07 EA VppPI6 PI. 7 RST PMKXT P31 T

8、TXD.VLEPROG P：.TNTn P33INTF PMTTOF35TI PSiS WR psrBP3KXTAL2 PWXTALIGNDPSENP27P26P25F24P23P22F2IP20I vex:7hMI耐Ptfn：;PtU墮IP07STIWWR砂P23陽.主控制器STC89C52R電路圖溫度探測單元：系統(tǒng)采用DALLAS公司的DS18B20 DS18B20適應電壓范圍廣，溫度范圍 -55 C +125C，在-10C +85C時精度為土 0.5C，測量精度高。夕卜部時鐘電路:系統(tǒng)采用DS1302時鐘芯片，DS1302是美國DALLAS公司推出的具有涓 細電流充電功能的低功耗實時時鐘

9、芯片，它可以對年、月、日、星期、時、分、 秒進行計時，還具有閏年補償?shù)榷喾N功能，而且DS1302的使用壽命長，誤差小; 數(shù)字顯示是采用的液晶顯示屏來顯示，可以同時顯示年、月、日、星期、時、 分、秒和溫度等信息。此外，該電子時鐘還具有時間校準等功能。DS1302的性能特性：實時時鐘，可對秒、分、時、日、周、月以及帶閏年補償?shù)哪赀M行比較；用于高速數(shù)據暫存的31*8位RAM ；最少引腳的串行I/O; 2.55.5V電壓工作范圍； 2.5V時耗小于300nA;用于時鐘或RAM數(shù)據讀/寫的單字節(jié)或多字節(jié)（脈沖方式）數(shù)據傳送方 式；簡單的三線接口。外部DS1302時鐘電路接線圖外部存儲電路:系統(tǒng)兼有時間溫

10、度顯示功能，對工作數(shù)據要進行掉電保護，并需要再硬件上 增加掉電檢測電路，但存在電池不可靠及拓展存儲芯片占用單片機過多口線的 缺點。采用具有I2C總線接口的串行EEPRO器件可很好的解決掉電數(shù)據保護問 題。系統(tǒng)采用AT24C01數(shù)據存儲芯片。AT24C01性能特征：1、與400KHz I2C總線兼容；2、1.8到6.0伏工作電壓范圍；3、低功耗CMO戰(zhàn)術；4、寫保護功能當 WP為高電平時進入寫保護狀態(tài)；5、頁寫緩沖器；6、自定時擦寫周期；7、1,000,000編程/擦除周期；&可保存數(shù)據100年；9、8 腳 DIP SOIC 或 TSSOP封裝；顯示電路設計主要使用數(shù)碼管功能實現(xiàn)，顯示部分硬件用

11、 8只數(shù)碼管為顯示管。前四 個顯示溫度，后四個顯示溫度。這些數(shù)碼管的共陰相連在一起通過在數(shù)碼管的 陽極加+5V電壓或0V電壓數(shù)碼管形成不同的數(shù)字。數(shù)碼管性能特征：1、低功耗CMOS術；2、ap數(shù)碼管段選；3、AD數(shù)碼管位選；4、低功耗CMOSi術；A a f B C be d p c g D數(shù)碼管接線圖按鍵功能：A:溫度，咼溫報警，低溫報警切換B:報警值加一；C:報警值減一；D:返回到當前溫度；E:時分之間切換；F:時分加一；G時分減一；系統(tǒng)軟件設計數(shù)字溫度計的測量溫度程序主要包括 5個方面的內容：一是單片機從DS1302 中讀取數(shù)據進行計數(shù)，二是利用按鍵進行時間溫度上下限的調整，三是單片機

12、中讀取DS1302 EEPRO中的和DS18B20采集的數(shù)據在數(shù)碼管上顯示時間溫度。時間調整程序流程圖等特按融程序等持搜鍵程序等詩按璨程序控制魂有救，遙宀令鐘關整程序控制鍵有效.進入月調整程序揑險Ji樓有效，迸入年調整程序控制錘有戲，進入星期調整程序J按虞有效，跳出時1旬調整 程序.進入主備環(huán)程序控制穩(wěn)有效，遊入4耐圈整程厚如褪有效1V年加1年減1加鍵有敢減軽育效匸F月加1月讖1 %薦待搜佩程序工T加誕苞效1工_日加1日減1疑制理育放進入日陰整程序加窿有建誠鍵有效1他加1勺耐減i加謹有效減礎有效11量啤加1星期鴻1加靈有效減at有效1r分鐘加1分鐘畫i溫度超出報警程序流圖開始作 品 宀 完 成

13、 情 況數(shù)字溫度溫度計整個系統(tǒng)已全部完成，具有LCD時間顯示，高精度溫度測量，超出溫度警戒線聲光報警，數(shù)據掉電保護等功能。在整個系統(tǒng)的設計中，肖磊同學負責系統(tǒng)總體設計和程序編寫，蔣金林同 學負責焊接，報告編寫。參 賽 感 想1. 團隊合作精神。隊員們對各自任務的分配以及對時間的總體把握時很重要的。因為，在比賽過 程中，任何一點時間都是十分寶貴的。但切記，不可完全將某一項任務都交給 隊友。比如，要設計電路圖，弓1腳的應用及分配應該與程序編寫者細細商量。 以免發(fā)生沖突，徒費時間。2. 對儀器儀表的熟練操作能力。在比賽過程中去熟悉某一件儀器實在是很浪費時間，很可恥的事情。3. 對發(fā)給的項目，不要急于

14、動手，要先和隊友仔細研究一個小時，切記，磨刀不 誤砍柴工！4. 對時間要有整體把握，一個小部分至多要多少時間要有明確指定，能舍棄的功能部分則舍棄。5. 取后測試時要小心，不可粗心大意。制系統(tǒng)的設計與研究PV8/A內嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響基于研于模糊控制的電阻釬獰單片機溫度控制系統(tǒng)的研制. . . . . . . .0123456789012 .012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789 000567891 122 2 333 45 5 666 77 899基單基 基基基基模制模塊氣研九STR ）調節(jié)器 /IP 協(xié)議棧的實現(xiàn) 采集究與處理技術的研究 統(tǒng)究研究與開發(fā),n系統(tǒng)的研究設應計用與研研究究于片于 于于壓于 于 于片于 于理研中究的應用研究生一基基基單基P于片于增單于片片片機機機持控制面板的研制濁度儀的研制線切割 機 床短循環(huán)走絲方式研究究究的研制研制制 制 和制應用 系制統(tǒng)的研制究究與實現(xiàn) 、一一統(tǒng)究研究究污染測量儀的研制 實數(shù)的現(xiàn)控研改制造 監(jiān)測技術研轉換器 的設計究及實現(xiàn)互系統(tǒng)聯(lián)的研究研究與實現(xiàn)研究與實現(xiàn)系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 的用實現(xiàn)與應用 能網絡的水嵌入表式的電設子計血壓計的設計 設數(shù)