畢業(yè)設(shè)計(jì)--基于單片機(jī)的簡易溫度測量裝置

1、<p>　　基于單片機(jī)溫度測量裝置的設(shè)計(jì)</p><p>　　班級(jí)：13自動(dòng)化2班</p><p>　　單片機(jī)原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</p><p>　　教研室主任簽字： 年 月 日</p><p>　設(shè)計(jì)題目：基于單片機(jī)溫度測量裝置的設(shè)計(jì)</p><

2、;p>　設(shè)計(jì)任務(wù)和要求實(shí)時(shí)顯示溫度。設(shè)計(jì)溫度信號(hào)調(diào)理電路溫度測量范圍0～100℃測量精度為±1℃</p><p>　設(shè)計(jì)成果設(shè)計(jì)說明書一份電路圖一份</p><p>　參考資料《測控電路》第三版張國雄主編機(jī)械工業(yè)出版社2008.12 2、《現(xiàn)代傳感器集成電路》趙負(fù)圖主編人民郵電出版社2000.13、《測控電路設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)任務(wù)書》自編 4、《單片機(jī)C程序設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例

3、》胡偉季曉衡主編人民郵電出版社2004.4 </p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　一、引文1</b></p><p>　　二、設(shè)計(jì)任務(wù)及實(shí)現(xiàn)要求2</p><p><b>　　三、設(shè)計(jì)原理2</b></p><p&

4、gt;　　四、各部分電路的功能3</p><p><b>　　五、單片機(jī)程序6</b></p><p><b>　　六、總原理圖8</b></p><p><b>　　七、元件清單9</b></p><p><b>　　八、結(jié)論與心得9</b>&

5、lt;/p><p><b>　　引文</b></p><p>　　隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速發(fā)展和傳統(tǒng)工業(yè)改造的逐步實(shí)現(xiàn)，溫度自動(dòng)檢測和顯示系統(tǒng)在很多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。人們?cè)跍囟葯z測的準(zhǔn)確度、便捷、快速等方面有著越來越高的要求。而傳統(tǒng)的溫度傳感器已經(jīng)不能滿足人們的需求，其漸漸被新型的溫度傳感器所代替。 本文設(shè)計(jì)是從測溫電路、主控電路、報(bào)警電路等幾個(gè)方面來分析說明的。該器件可直

6、接向單片機(jī)傳輸數(shù)字信號(hào)，便于單片機(jī)處理及控制。另外，該溫度計(jì)還能直接采用測溫器件測量溫度。從而簡化數(shù)據(jù)傳輸與處理過程。此設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在可操作性強(qiáng)，結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)簡單，擁有很大的擴(kuò)展空間等。</p><p>　　二、設(shè)計(jì)任務(wù)及實(shí)現(xiàn)要求</p><p>　　1、設(shè)計(jì)并制作一個(gè)溫度測試裝置，可測量當(dāng)前環(huán)境溫度并實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前測量的溫度值。具體要求如下：</p><p>&l

7、t;b>　　基礎(chǔ)部分：</b></p><p>　　(1)設(shè)計(jì)溫度信號(hào)調(diào)理電路</p><p>　　(2)測量誤差不超過正負(fù)一度。</p><p><b>　　(3)實(shí)時(shí)顯示溫度</b></p><p><b>　　擴(kuò)展部分：</b></p><p>　　溫

8、度可測量范圍：0~100°C。</p><p>　　測量誤差不超過正負(fù)1度。</p><p>　　（3）報(bào)警門限可手動(dòng)設(shè)置(包括上、下門限)。</p><p><b>　?。?）其他。</b></p><p><b>　　三、設(shè)計(jì)原理：</b></p><p>&l

9、t;b>　　3.1、程序流程圖</b></p><p><b>　　3.2、原理分析</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)的作品由熱敏電阻和AD轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)最小系統(tǒng)、LED顯示、電源接口、復(fù)位電路和報(bào)警電路、外部晶振電路這六部分組成。隨著外界溫度的變化，熱敏電阻的阻值也成正比的變化，由RT熱敏電阻對(duì)外界溫度進(jìn)行采樣，采樣的數(shù)據(jù)是熱敏電阻兩端的電壓

10、值，電壓值再經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換電路里由模擬量變?yōu)閿?shù)字量，然后傳到51單片機(jī)的P3端口。在單片機(jī)中由公式t=(1.0/((1.0/3950.0)*in(rt/10.0)+1.0/273.15)-273.15)將電壓的變化量轉(zhuǎn)換成溫度的變化值。最后再經(jīng)過LED燈顯示出測量的數(shù)值。</p><p>　　四、各部分電路的功能</p><p>　　4.1、圖4-1為熱敏電阻和AD轉(zhuǎn)換電路</p>

11、;<p><b>　　圖4-1</b></p><p>　　這部分電路有熱敏電阻和AD轉(zhuǎn)換電路組成。其中熱敏電阻負(fù)責(zé)采樣數(shù)據(jù)，外界溫度的變化會(huì)引起電阻阻值的變化，且兩者的變化成正比。采樣的數(shù)據(jù)經(jīng)過R11傳入AD轉(zhuǎn)換電路里，在這里會(huì)把采樣的模擬量轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字量。AD轉(zhuǎn)換電路的精度為5/256.</p><p>　　4.2、圖4-2為單片機(jī)最小系統(tǒng)<

12、;/p><p><b>　　圖4-2</b></p><p>　　這部分電路為單片機(jī)最小系統(tǒng)。經(jīng)AD轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字量由P3口傳入單片機(jī)，在單片機(jī)中進(jìn)行電壓和溫度的對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)化。轉(zhuǎn)化過后再由P2端口輸出。</p><p>　　4.3、圖4-3為LED顯示</p><p><b>　　圖4-3</b></

13、p><p>　　這是LED顯示電路。單片機(jī)P2口輸出的數(shù)字量傳入74573鎖存器中，再由鎖存器傳入LED顯示燈中，這樣就可以在LED上顯示出對(duì)應(yīng)的溫度的數(shù)值。</p><p>　　4.4、圖4-4電源接口</p><p><b>　　圖4-4</b></p><p>　　此為電源接口電路圖，電路采用+5V的電源供電。其中的L

14、ED為電源指示燈，提示電源接通或斷開，在LED燈線路上同時(shí)接入了一個(gè)1K的保護(hù)電阻。</p><p>　　4.5、圖4-5-1，圖4-5-2為復(fù)位電路和報(bào)警器</p><p><b>　　圖4-5-1</b></p><p><b>　　圖3-5-2</b></p><p>　　這兩部分電路直接接在

15、單片機(jī)上的。復(fù)位電路用來重置傳入單片機(jī)中的數(shù)據(jù)，可以直接使溫度計(jì)從新測量。報(bào)警器則在測量數(shù)值超過單片機(jī)預(yù)設(shè)數(shù)值時(shí)就會(huì)發(fā)出蜂鳴聲報(bào)警。</p><p>　　4.6、圖4-6為晶振電路</p><p><b>　　圖4-6</b></p><p>　　提供單片機(jī)工作的CP時(shí)鐘。</p><p><b>　　五、單片

16、機(jī)程序</b></p><p>　　#include<reg52.h></p><p>　　#define uint unsigned int</p><p>　　#define uchar unsigned char</p><p>　　sbit LE=P0^0;</p><p>　　sbit

17、 a=P1^0;</p><p>　　sbit b=P1^1;</p><p>　　sbit c=P1^2;</p><p>　　sbit d=P1^3;</p><p>　　sbit beep=P1^4;</p><p>　　sbit cs=P1^5;</p><p>　　sbit rd=P1

18、^6;</p><p>　　sbit wr=P1^7;</p><p>　　uchar code table[]={</p><p>　　0x3f,0x06,0x5b,0x4f,</p><p>　　0x66,0x6d,0x7d,0x07,</p><p>　　0x7f,0x6f,0x77,0x7c,</p>

19、;<p>　　0x39,0x5e,0x79,0x71};</p><p>　　uint ad,ad1,wendu;</p><p>　　void delay(uint z)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　int x,y;</b></p>

20、<p>　　for(x=z;x>0;x--)</p><p>　　for(y=110;y>0;y--);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void display(uint wendu)</p><p><b>　　{</b></p>

21、<p>　　uchar bai,shi,ge;</p><p>　　bai=wendu/100;</p><p>　　shi=wendu/10%10;</p><p>　　ge=wendu%10;</p><p><b>　　a=1;</b></p><p><b>　　b

22、=0;</b></p><p><b>　　c=1;</b></p><p><b>　　d=1;</b></p><p>　　P2=table[12];</p><p><b>　　delay(1);</b></p><p><b&

23、gt;　　a=1;</b></p><p><b>　　b=0;</b></p><p><b>　　c=1;</b></p><p><b>　　d=1;</b></p><p>　　P2=table[bai];</p><p><

24、b>　　delay(1);</b></p><p><b>　　a=1;</b></p><p><b>　　b=1;</b></p><p><b>　　c=0;</b></p><p><b>　　d=1;</b></p>

25、<p>　　P2=table[shi];</p><p><b>　　delay(1);</b></p><p><b>　　a=1;</b></p><p><b>　　b=1;</b></p><p><b>　　c=1;</b><

26、;/p><p><b>　　d=0;</b></p><p>　　P2=table[ge];</p><p><b>　　delay(1);</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　uint adc0832()</p>

27、;<p><b>　　{</b></p><p><b>　　uchar i;</b></p><p>　　uint d1,d2;</p><p>　　d1=0;d2=0;</p><p><b>　　CS=1;</b></p><p>&

28、lt;b>　　CLK=0;</b></p><p><b>　　DI=1;</b></p><p><b>　　delay(1);</b></p><p><b>　　CLK=1;</b></p><p><b>　　DI=1;</b>&

29、lt;/p><p><b>　　CLK=0;</b></p><p><b>　　delay(1);</b></p><p><b>　　CLK=1;</b></p><p><b>　　DI=1;</b></p><p><b&

30、gt;　　CLK=0;</b></p><p><b>　　delay(1);</b></p><p><b>　　CLK=1;</b></p><p><b>　　DI=0;</b></p><p><b>　　CLK=0; </b><

31、/p><p>　　for(i=0;i<8;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　CLK=1;</b></p><p><b>　　delay(1);</b></p><p><b>　　CLK=0;&l

32、t;/b></p><p><b>　　delay(1);</b></p><p><b>　　d1|=DO;</b></p><p><b>　　d1<<=1;</b></p><p><b>　　}</b></p>&l

33、t;p>　　for(i=0;i<8;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　d2|=DO;</b></p><p><b>　　d2>>=1;</b></p><p><b>　　CLK=1;</b

34、></p><p><b>　　delay(1);</b></p><p><b>　　CLK=0;</b></p><p><b>　　delay(1);</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　

35、CS=1;DI=1;CLK=1;</p><p>　　if(d1==d2)</p><p>　　return d1;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void main()</p><p><b>　　{</b></p><p&

36、gt;<b>　　while(1)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　ad1=adc0832();</p><p>　　ad=ad1*5/256;</p><p>　　wendu=ad*100-298;</p><p>　　display(w

37、endu);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　六、圖6為總原理圖</b></p><p><b>　　圖6</b></p><p><b>　　七

38、、元件清單</b></p><p>　　名稱 數(shù)目 名稱 數(shù)目</p><p>　　電阻 12 熱敏電阻 1</p><p>　　蜂鳴器 1 7段數(shù)碼管 1</p><

39、;p>　　電容 4 74573鎖存器 1</p><p>　　ADC0804轉(zhuǎn)換器 1 AT89C51 1</p><p>　　LED 1 晶振 1</p><p>　　電源

40、 1 開關(guān) 1</p><p><b>　　八、結(jié)論與心得</b></p><p>　　在設(shè)計(jì)與制作的過程中，我們遇到了很多困難。經(jīng)過反復(fù)討論并查閱書籍，我們攻克了一道道難關(guān)，一次次的討論和學(xué)習(xí)，讓我們受益匪淺。</p><p>　　每一個(gè)設(shè)計(jì)要求都可以有很多種方案來完成，我們應(yīng)該要全面思

41、考，嘗試用不同的方案來設(shè)計(jì)電路，然后小組進(jìn)行討論，分析每一種方案的優(yōu)劣，最后進(jìn)行改進(jìn)并得出最優(yōu)方案。</p><p>　　在連接電路的時(shí)候，最好是一部分一部分的測試，只有一部分成功了再連下一部分，然后將這兩部分連在一起檢測，直到最后一部分完成。不然一下子連完電路，若出現(xiàn)意外情況，就不好檢查電路出現(xiàn)的錯(cuò)誤。</p><p>　　在連接線路之前，要將電路板上各個(gè)元件的位置安排好，盡量少讓線路交

42、叉。并且布線最好能有一定規(guī)律性。這樣制作好的電路板會(huì)更加美觀。</p><p>　　在畫電路的時(shí)候，各個(gè)電路都必須設(shè)計(jì)保護(hù)措施，分別計(jì)算出保護(hù)電阻的阻值。</p><p>　　失敗是成功之母。這次制作中，我們遇到了許多問題，其中有一次電路出現(xiàn)故障，我們花了近三個(gè)小時(shí)的時(shí)間來檢測，中途想過放棄，想過重做，但最后在組長的帶領(lǐng)下還是堅(jiān)持了下來。終于經(jīng)過不斷的調(diào)試、修改。我們解決了這一個(gè)問題。這次

43、修改對(duì)我們的影響是巨大的，我們學(xué)到了很多知識(shí)。</p><p>　　這次設(shè)計(jì)我們學(xué)到了很多，理論聯(lián)系實(shí)際，讓我們更加扎實(shí)的掌握了專業(yè)知識(shí)。同時(shí)，讓我們更加明白團(tuán)隊(duì)意識(shí)的重要性，失敗了不氣餒，相互鼓勵(lì)，相互支持，哪里跌倒就從哪里站起來。遇到不懂的情況下，能及時(shí)查閱書籍，詢問同學(xué)和學(xué)長，不斷交流中，讓我們學(xué)會(huì)了更多，注意到了更多細(xì)節(jié)。當(dāng)然，我們還認(rèn)識(shí)到自身的許多不足之處，知識(shí)的缺乏，技能的生疏，造成了許多的不順。在今