毕业论文-基于Protues多点数字温度计设计.doc
《毕业论文-基于Protues多点数字温度计设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《毕业论文-基于Protues多点数字温度计设计.doc(44页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、毕业设计(论文)说明书 多点数字温度计设计 摘 要在人类的生活环境中,温度扮演着极其重要的角色。无论你生活在哪里,从事什么工作,无时无刻不在与温度打着交道。自18世纪工业革命以来,工业发展对是否能掌握温度有着绝对的联系。在冶金、钢铁、石化、水泥、玻璃、医药等等行业,可以说几乎80%的工业部门都不得不考虑着温度的因素。随着现代信息技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现,能够独立工作的温度检测和显示系统应用于诸多领域。这里设计的数字温度计具有读数方便,测温范围广,测温精确,数字显示,适用范围宽等特点。本次多点数字温度计设计采用AT89C51单片机作为控制核心,使用闸刀开关设计控制电路,采用DS18
2、B20温度传感器采集温度,结合LCD显示屏和74HC00芯片实现温度的数字显示。硬件电路设计主要包括中央处理单元电路、闸刀开关电路以及温度收集电路。软件程序设计则采用汇编语言实现。本设计的测量温度范围为0 C到70 C、采集的温度分辨率为0.1 C以及能显示10个温度探测点的当前采集温度。实现了采集和显示10个温度探测点的当前温度的功能,达到了设计的要求和目的,并在Proteus软件上进行了仿真和调试。关键词:数字温度计;AT89C51; 74HC00AbstractIn human life environment, the temperature is playing an extreme
3、ly important role. No matter where you live, engaged in any work, ever-present and temperature dealt with. Since the eighteenth century since the industrial revolution, industrial development to whether can master has absolute temperature of contact. In metallurgy, steel, petrochemical, cement, glas
4、s, medicine industry and so on, it can be said that almost 80% of industrial department have to consider the factors of temperature. With the rapid development of modern information technology and traditional industrial transformation gradually realize, able to work independently temperature detecti
5、on and display system applied to many fields. Along with the rapid development of modern information technology and traditional industrial transformation gradually realize, ability to work independently temperature detection and display system applied to many fields. Here is the thermometer designed
6、 digital readouts convenient, temperature measuring range, temperature measurement precision, digital display, wide application scope, etc.The more digital thermometer design use the AT89C51 microcontroller as control core, use the knife switch design the control circuit, use the temperature sensor
7、DS18B20 collection temperature, combined with LCD screen and 74 HC00 chip realize temperature of the digital display. Hardware circuit design includes the central processing unit circuit, the knife switch circuit, and the temperature collect circuit. Software program design is realized by assembly l
8、anguage. This design of measuring temperature range of 0 to 70 , acquisition of the temperature resolution for the 0.1 C, and can indicate that 10 of the current collection temperature detection point temperature. Realize the acquisition and display temperature detection point of 10 current of the f
9、unction of temperature and meet the design requirements and purpose, and use the Proteus software to simulation and test.Keywords: Digital thermometer; AT89C51; 74HC00III目 录摘要IAbstractII第一章 绪论11.1 设计背景11.2 数字温度计设计方案论证11.2.1 方案一11.2.2 方案二21.3 方案二的总体设计框图2第二章 主要元器件介绍32.1 AT89C51的性能介绍32.1.1 AT89C51的主要特性
10、32.1.2 AT89C51的管脚说明32.1.3 振荡器特性52.1.4 芯片擦除52.2 DS18B20数字温度传感器概述62.2.1 DS18B20的基本情况62.2.2 DS18B20的性能特点62.2.3 DS18B20的内部结构72.2.4 DS18B20数据输出格式92.2.5 DS18B20的相关命令10第三章 硬件设计123.1中央处理单元电路12使用AT89C51单片机作为这部分电路的主要元器件,从DS18B20温度传感器电路和闸刀开关电路接收信号,并向LCD显示电路发送信号。123.2 DS18B20温度传感器采集温度电路133.3闸刀开关电路133.4 LCD温度数字显
11、示电路14第四章 软件设计154.1 主程序流程图15主程序流程图如图4.1所示。154.2 DS18B20子程序流程图164.3 读取温度子程序流程图16第五章 仿真软件175.1 PROTEUS仿真软件介绍175.2 Proteus ISIS智能原理图输入系统175.3 Proteus ISIS的界面和功能介绍18第六章 仿真调试与系统测试216.1 仿真调试216.1.1 绘制仿真原理图如6.1所示:216.2 系统调试216.3 仿真236.1.3 开始仿真23结束语24参考文献25致 谢26附录1 元器件清单27表附录1 元器件清单表27附录2 程序28第一章 绪论1.1 设计背景在
12、人类的生活环境中,温度扮演着极其重要的角色。无论你生活在哪里,从事什么工作,无时无刻不在与温度打着交道。自18世纪工业革命以来,工业发展对是否能掌握温度有着绝对的联系。在冶金、钢铁、石化、水泥、玻璃、医药等等行业,可以说几乎80%的工业部门都不得不考虑着温度的因素。温度对于工业如此重要,由此推进了温度传感器的发展。传感器主要大体经过了三个发展阶段:模拟集成温度传感器。该传感器是采用硅半导体集成工艺制成,因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。此种传感器具有功能单一(仅测量温度)、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗等,适合远距离测温、控温,不需要进行非线性校准,外围电路简单
13、。它是目前在国内外应用最为普遍的一种集成传感器,典型产品有AD590、AD592、TMP17、LM135等;模拟集成温度控制器。模拟集成温度控制器主要包括温控开关、可编程温度控制器,典型产品有LM56、AD22105和MAX6509。某些增强型集成温度控制器(例如TC652/653)中还包含了A/D转换器以及固化好的程序,这与智能温度传感器有某些相似之处。但它自成系统,工作时并不受微处理器的控制,这是二者的主要区别;智能温度传感器。能温度传感器(亦称数字温度传感器)是在20世纪90年代中期问世的。它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术(ATE)的结晶。智能温度传感器内部都包含温度传感器、A/
14、D转换器、信号处理器、存储器(或寄存器)和接口电路。有的产品还带多路选择器、中央控制器(CPU)、随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。智能温度传感器的特点是能输出温度数据及相关的温度控制量,适配各种微控制器(MCU);并且它是在硬件的基础上通过软件来实现测试功能的,其智能化程度也取决于软件的开发水平。1.2 数字温度计设计方案论证1.2.1 方案一由于本设计是测温电路,可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应,在将随被测温度变化的电压或电流采集过来,进行A/D转换后,就可以用单片机进行数据的处理,在显示电路上,就可以将被测温度显示出来。但是,这种设计需要用到A/D转换电路,感温电路
15、比较麻烦。1.2.2 方案二采用DS18B20温度传感器和AT89C51单片机电路设计设计硬件电路,通过汇编程序实现采集和显示当前温度。这样,可以很容易直接读取被测温度值,进行转换,就可以满足设计要求。从以上两种方案,很容易看出,采用方案二,电路比较简单,软件设计也比较简单,故采用了方案二。1.3 方案二的总体设计框图 根据方案二的设计,多点数字温度计设计的电路设计总体方框图如图1.1所示。使用AT89C51单片机作为控制核心,用LCD显示屏来实现温度的数字显示。图1.1结构框图第二章 主要元器件介绍2.1 AT89C51的性能介绍 AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器(F
16、PEROMFalsh Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压,高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器,为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。 2.1.1 AT89C51的主要特性与MCS-51 兼容4K字节可编程闪烁存储器 寿命:1000写/擦循环 数据保留时间:10年全静态工作:0Hz-24Hz三级程序存储器锁定128*8位内部
17、RAM32可编程I/O线两个16位定时器/计数器5个中断源可编程串行通道低功耗的闲置和掉电模式片内振荡器和时钟电路2.1.2 AT89C51的管脚说明VCC:供电电压。GND:接地。P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时,P0 口作为原码输入口,当FIASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高。P1口:P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后,被内部上拉为高
18、,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时,P1口作为第八位地址接收。P2口:P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八
19、位地址信号和控制信号。 P3口:P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口,可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。作为输入,由于外部下拉为低电平,P3口将输出电流(ILL)这是由于上拉的缘故。 P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口,如下表(表2-1)所示:表2-1 AT89C51的特殊功能口口管脚 备选功能P3.0 RXD串行输入口P3.1 TXD串行输出口P3.2 /INT0外部中断0P3.3 /INT1外部中断1P3.4 T0记时器0外部输入P3.5 T1记时器1外部输入P3.6 /WR外部数据存储器写选通P3.7 /RD外部数据存
20、储器读选通P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。 RST:复位输入。当振荡器复位器件时,要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。 ALE/PROG:当访问外部存储器时,地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间,此引脚用于输入编程脉冲。在平时,ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是:每当用作外部数据存储器时,将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时, ALE只有在执行MOVX,MOVC指令是ALE才起作用。另外,该引脚被略微拉高。如果微处理
21、器在外部执行状态ALE禁止,置位无效。 /PSEN:外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间,每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时,这两次有效的/PSEN信号将不出现。 /EA/VPP:当/EA保持低电平时,则在此期间外部程序存储器(0000H-FFFFH),不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时,/EA将内部锁定为RESET;当/EA端保持高电平时,此间内部程序存储器。在FLASH编程期间,此引脚也用于施加12V编程电源(VPP)。 XTAL1:反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 XTAL2:来自反向振荡器的输出。 2.1.3 振荡器特性XTA
22、L1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件,XTAL2应不接。有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器,因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求,但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。2.1.4 芯片擦除 整个PEROM阵列和三个锁定位的电擦除可通过正确的控制信号组合,并保持ALE管脚处于低电平10ms 来完成。在芯片擦操作中,代码阵列全被写“1”且在任何非空存储字节被重复编程以前,该操作必须被执行。此外,AT89C51设有稳态逻辑,可以在低到零频率的条件下静态逻辑,支持两种软件可选的掉电模式。在闲置模式下,
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 毕业论文 基于 Protues 多点 数字 温度计 设计
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【可****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【可****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。