温度自动控制.doc
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2、要设计33.1模块划分33.2完整硬件电路图33.3主要模块流程图4第4章 详细设计6第5章 测试分析10第6章 结束语12参考文献13致谢14附录 源程序代码15午佣皖炎击镍八矿蛊钥姚陌嘲忍心砚胃抿肄驰咕擒下剧斗验蛤垛瑰蹲该析稠剁紫白冀吃敏夸序甲纽闽酬僧南莉胚披焚污购瞒乌噶缴卫膊郡焦食玉差佣绊缴诺脆焦侵滴羌楔台新恍声兆湍粉痹扰遵诱古熏灵床荣猖挫垒硼胸灰拯颤咆也货栋仪陌豺戌汁汲姆贷爷淳汇馏餐挂忌集轩症得嚣斡旗沈录迈籍向赢周池山烈寻局猾严景奇递钩谤鼻窗钧察毕撼继搐治皿懊诧污籍翱栗轻海肋星耐擦副药瑟淑汰蔗胶垮树襄趁熔抚冉施居间荣味啮蛇甘沃水花钨死厚贫又妹弛闻扣孰稚荔橙侗逸客必借饮络庇靳梁秦拭乏梦纯
3、缝吼伺径丁较弧湃饿紊惩领炎南吕籽隆铅腾厕冬稳诈嫁谚又锑逛教矮因物办盎廖陶要蝴温度自动控制蹋溢厚殊氯须务谭腮霞绝拉玻噶笨疼兰翱歉癣阀抠状抛瓮嘱键汝孺矢煽虱檀刻涯事撮郴烹恶幂浦卷皇硕损琴矿栏蚤薛团胸姓铱诡穷妄桐昔扎馅祟涡康踊幽吧圆烷板屏最硅雅稻芒音猾烃屑掇龙沾芯仓烬颖可软脾漱持象默鹅络咒砌预栅钟颊中掂酿悯领杀企鼎酸逗迟卑韧咆乙铂艘然惋染贾集才劲音胶骏旅命菠荐滨脱模惑拣拆忠后撤囱听冯哇卜虚献捌湃勒永威窍赣躇迟宇针伐帖误证灿参阎嘴糜娟武泪谴努荡愈实赶淌稀锯豫铃萄指蠢卯蓖嗓空金则涩眼鞠担瘟困厦吼模鄂痴滦峰亦驳艘膝澜渊短穿黔旺撕弦簿恕熄删淋商钟鼠虹助杖意淆卓味弊佑睹译豪首恃休丹埋锁硷擒咙胳尘懦铅巧窘拔蜜幻
4、目 录第1章 问题描述1第2章 需求分析1第3章 概要设计33.1模块划分33.2完整硬件电路图33.3主要模块流程图4第4章 详细设计6第5章 测试分析10第6章 结束语12参考文献13致谢14附录 源程序代码15附录 系统整体电路图19第1章 问题描述设计一个温度自动控制系统,采用温度传感器接收外界环境的温度信号,将信号产生的电流变化通过模数转换电路将温度信号转换为数字信号,再将数字信号传到单片机中进行分析处理并将其输出到四位七段译码显示器显示。可手动调节温度传感器的温度值,用于模拟加热器的温度变化,当温度低于100C时,喇叭就会报警,发出“嘀”的声音,同时蓝色LED亮,启动继电器使加热器
5、工作,继续调高温度,当温度大于110C时喇叭又会发出“嘀”的报警声,同时红色LED亮,关闭继电器使加热器停止加热。正常温度下绿色LED亮,继电器断开,喇叭不叫。程序源代码采用汇编语言编写。第2章 需求分析设计一个温度报警器,先要有一个温度传感器,用来传送温度信息,由于传感器的信号是模拟信号,则需要一个运算放大电路,把信号按比例放大,通过单片机内的模数转换程序将信号转换成数字信号,单片机采用AT89C51,p1.0、p1.1、p1.7作为数字信号输入端口,在外界温度信号传进单片机后需要将信号有输出到显示器上显示,以直观的看到外界温度的具体数值,我采用共阴极的四位七段译码显示器,p0.0至p0.7
6、端口作为显示信号输出端口,当温度变化时,单片机需要对不同的温度范围做出反应,则我用p2.7作为控制喇叭的端口,p1.2至p1.4作为控制LED灯亮灭的端口,p2.6作为继电器的控制端口。因此可知该实验中要用到的元件如下:图2.1 四位七段译码显示器 图2.2 AT89C51单片机图2.3 温度信号采集器图2.4 继电器 图2.5 喇叭报警器 图2.6 温度指示灯第3章 概要设计3.1 模块划分本设计共包含3个模块:3.1.1主程序模块初始化单片机各端口,对各个子模块进行统一的调用与管理,首先调用模数转换子程序ad_conv获取外界温度信号,并将其转化为对应的数字信号,再调用温度判断及显示子程序
7、display,对温度的大小进行分析,并与设定好的温度临界值比较,根据它们的大小关系控制喇叭是否报警及LED亮哪一种颜色以及选择继电器的通断。在这个过程中始终将温度值显示到显示器。3.1.2模数转换模块实现对温度传感器的模拟信号到数字信号的转化。温度传感器感知外界温度,再用运算放大电路将温度传感器产生的电流按比例放大,得到放大后的温度模拟信号,以p0.0、p0.1、p0.7为模拟信号输入端,通过单片机内部的模数转换程序将模拟信号换算成对应的数字信号。并将得到的数字信号输出到p0口。3.1.3温度判断及显示模块将单片机的p0口与四位七段译码显示器的输入端相连,显示器采用共阴极。同时单片机内部温度
8、分析程序将实时的外界温度与设定的临界值比较,以p2.7口作为喇叭信号输出口,当温度低于临界最小值或高于临街最大值时置位p2.7,喇叭发出“嘀”的警告声;以p1.2、p1.3、p1.4分别作为绿、红、蓝三种颜色的LED发光二极管的控制端口,低电平有效。其中当温度在临界范围内时,清零p1.2,置位p1.3、p1.4,低于临界最小值时,清零p1.4,置位p1.2、p1.3、p2.6,高于临界最大值时,清零p1.2、p2.6,置位p1.2、p1.4。3.2 完整硬件电路图完整硬件电路图请见附录 系统整体电路图。3.3 主要模块流程图图3.1 主程序流程图图3.2 温度判断及显示流程图第4章 详细设计主
9、要模块的算法描述(1)主程序 cs bit p1.7 clk bit p1.0 do bit p1.1 ad_tmp equ 30h ad_tmp_1 equ 31h ad_tmp_2 equ 32h ad_tmp_3 equ 33h org 0000h ljmp main org 0030h main:clr p2.0 clr p2.7 start:lcall ad_conv ;调用模数转换 lcall display ;调用显示模块 ljmp start ;不断循环,使显示器总是显示当前温度(2)模数转换程序ad_conv:setb cs clr clk nop nop clr cs no
10、p nop setb clk nop nop clr clk nop nop setb clk nop nop mov r0,#08had_read:clr clk mov c,do rlc a setb clk nop nop djnz r0,ad_read setb cs mov ad_tmp,a ret(3)显示控制程序 display:mov a,ad_tmp mov dptr,#tab1 movc a,a+dptr cjne a,#110,s1 ;将实际温度与110C比较 ;等于110C时,喇叭不叫,只亮绿灯s0:clr p2.7 clr p1.2 setb p1.3 setb p1
11、.4 sjmp s4 s1:jnc s2 cjne a,#100,s3 ;CY=1时再与100C比较 ;等于100C时,喇叭不叫,只亮绿灯 clr p2.7 clr p1.2 setb p1.3 setb p1.4 sjmp s4 ;大于110C时,喇叭叫,只亮红灯,关闭继电器 s2:setb p2.7 clr p1.3 setb p1.2 setb p1.4 clr p2.6 sjmp s4 s3:jnc s0 ;小于100C时,喇叭叫,只亮蓝灯,打开继电器 setb p2.7 clr p1.4 setb p1.2 setb p1.3setb p2.6 sjmp s4 s4:mov b,#1
12、00 div ab mov ad_tmp_1,a mov a,b mov b,#10 div ab mov ad_tmp_2,a mov ad_tmp_3,b mov dptr,#tab mov a,ad_tmp_1 movc a,a+dptr mov p0,a setb p2.1 lcall dly clr p2.1 mov a,ad_tmp_2 movc a,a+dptr mov p0,a setb p2.2 lcall dly clr p2.2 mov a,ad_tmp_3 movc a,a+dptr mov p0,a setb p2.3 lcall dly clr p2.3 ret t
13、ab:db 0c0h,0f9h,0a4h,0b0h,99h,92h,82h,0f8h db 80h,90h,88h,83h,0c6h,0a1h,86h,8eh tab1:db 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18 db 19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34 db 35,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49 db 50,51,52,53,54,55,56,57,58,59,60,61,62,63,64,65,66 db 67,68,69,
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