2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、<p><b>  摘要</b></p><p>  本設(shè)計是是一個基于單片機AT89S52的數(shù)字溫度計的設(shè)計,用來測量環(huán)境溫度,測量范圍為-50℃—110℃度。整個設(shè)計系統(tǒng)分為4部分:單片機控制、溫度傳感器、數(shù)碼顯示以及鍵盤控制電路。此設(shè)計的重點在于編程,程序要實現(xiàn)溫度的采集、轉(zhuǎn)換、顯示和上下限溫度報警,其外圍電路所用器件較少,相對簡單,實現(xiàn)容易。由于本設(shè)計是測溫電路,可以使用熱

2、敏電阻之類的器件利用其感溫效應(yīng),在將隨被測溫度變化的電壓或電流采集過來,進行A/D轉(zhuǎn)換后,就可以用單片機進行數(shù)據(jù)的處理,在顯示電路上,就可以將被測溫度顯示出來,這種設(shè)計需要用到A/D轉(zhuǎn)換電路,感溫電路比較麻煩。進而考慮到用溫度傳感器,在單片機電路設(shè)計中,大多都是使用傳感器,所以這是非常容易想到的,所以可以采用一只溫度傳感器DS18B20,此傳感器,可以很容易直接讀取被測溫度值,進行轉(zhuǎn)換,就可以滿足設(shè)計要求。整個設(shè)計是以AT89S52為核

3、心,通過數(shù)字溫度傳感器DS18B20來實現(xiàn)環(huán)境溫度的采集和A/D轉(zhuǎn)換,同時因其輸出為數(shù)字形式,且為串行輸出,這就方便了單片機進行數(shù)據(jù)處理,但同時也對編程提出了更高的要求。單片機把采集到的溫度進行相應(yīng)的轉(zhuǎn)換后,使之能夠方便地在數(shù)碼管</p><p>  1. 概述- 3 -</p><p>  1.1. 設(shè)計要求- 3 -</p><p>  1.2. 設(shè)計目的

4、- 3 -</p><p>  2. 系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計- 4 -</p><p>  2.1. 主控制器- 4 -</p><p>  2.2. 系統(tǒng)整體硬件電路設(shè)計- 4 -</p><p>  3. 軟件設(shè)計- 5 -</p><p>  4. Proteus軟件仿真- 6 -</p>

5、<p>  5. 課程設(shè)計體會- 7 -</p><p><b>  概述</b></p><p><b>  設(shè)計要求</b></p><p>  基本范圍0℃-99.9℃</p><p>  精度誤差小于0.5℃</p><p><b>  LED

6、數(shù)碼直讀顯示</b></p><p>  可以設(shè)定溫度的上下限報警功能</p><p><b>  設(shè)計目的</b></p><p>  隨著人們生活水平的不斷提高,單片機控制無疑是人們追求的目標(biāo)之一,它所給人帶來的方便也是不可否定的,其中數(shù)字溫度計就是一個典型的例子,但人們對它的要求越來越高,要為現(xiàn)代人工作、科研、生活、提供更好的

7、更方便的設(shè)施就需要從數(shù)單片機技術(shù)入手,一切向著數(shù)字化控制,智能化控制方向發(fā)展。 本設(shè)計所介紹的數(shù)字溫度計與傳統(tǒng)的溫度計相比,具有讀數(shù)方便,測溫范圍廣,測溫準(zhǔn)確,其輸出溫度采用數(shù)字顯示,主要用于對測溫比較準(zhǔn)確的場所,或科研實驗室使用,可廣泛用于食品庫、冷庫、糧庫、溫室大棚等需要控制溫度的地方。目前,該產(chǎn)品已在溫控系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用</p><p>  系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計</p><p>

8、;<b>  主控制器</b></p><p>  單片機AT89S52具有低電壓供電和體積小等特點,四個端口只需要兩個口就能滿足電路系統(tǒng)的設(shè)計需要,適合便攜手持式產(chǎn)品的設(shè)計使用。</p><p>  AT89S52單片機芯片具有以下特性:</p><p>  1)指令集合芯片引腳與Intel公司的8052兼容;</p><

9、p>  2)4KB片內(nèi)在系統(tǒng)可編程FLASH程序存儲器;</p><p>  3)時鐘頻率為0~33MHZ;</p><p>  4)128字節(jié)片內(nèi)隨機讀寫存儲器(RAM);</p><p>  5)6個中斷源,2級優(yōu)先級;</p><p>  6)2個16位定時/記數(shù)器;</p><p>  7)全雙工串行通信

10、接口;</p><p><b>  8)監(jiān)視定時器;</b></p><p><b>  9)兩個數(shù)據(jù)指針;</b></p><p>  系統(tǒng)整體硬件電路設(shè)計</p><p>  系統(tǒng)整體硬件電路包括,傳感器數(shù)據(jù)采集電路,溫度顯示電路,上下限報警調(diào)整電路,單片機主板電路等。</p>&

11、lt;p><b>  軟件設(shè)計</b></p><p><b>  主程序流程圖</b></p><p><b>  讀溫度流程圖</b></p><p>  Proteus軟件仿真</p><p><b>  課程設(shè)計體會</b></p&

12、gt;<p>  在技能的提高過程中少不了動手操作,通過這次的課程設(shè)計提高了綜合運用所學(xué)知識,發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決實際問題的能力。在課程設(shè)計的過程中使我們對單片機的結(jié)構(gòu)、基本工作原理、單片機應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)有了更深一步的了解,特別是在硬件設(shè)計和軟件編程方面有了很大提高。在這次單片機課程設(shè)計中,使我更加了解單片機在我們學(xué)習(xí)生活中的重要性,課程設(shè)計中遇到的困難,經(jīng)過上網(wǎng)查資料、在圖書館翻閱專業(yè)課本、和同學(xué)討論一一解決。</

13、p><p>  此次課程設(shè)計不僅鞏固了以前所學(xué)過的知識,加深了我對所學(xué)知識的理解,而且學(xué)到了很多在書本上未涉及的知識,提高了自己的動手能力。軟件編程過程中,由于采用匯編語言編程,所以參考了別人的設(shè)計思路,學(xué)習(xí)明白之后,對程序作了修改。在編譯仿真時對軟件Keiv 和Proteus有了更多的認(rèn)識。在焊接的過程中也遇到了不少的問題,因為每個引腳都是不樣一的,只有讓各個引腳互相對應(yīng),才能得出正確的結(jié)果。并且用的是銅線,所以在

14、焊接時很麻煩稍不注意就會連線,在焊接時明顯感覺到自己的動手能力比較差,通過這次的設(shè)計有了明顯的提高。</p><p>  通過這次設(shè)計,使我得到了一次用專業(yè)知識、專業(yè)技能分析和解決問題全面系統(tǒng)的鍛煉。使我在單片機的基本原理、單片機應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)過程,以及在常用編程設(shè)計思路技巧的掌握方面都能向前邁了一大步,為以后的能更好的融入工作當(dāng)中去打下了堅實的基礎(chǔ)。</p><p><b>  

15、參考文獻</b></p><p>  [1] 余發(fā)山,王福忠,等.單片機原理及應(yīng)用技術(shù).中國礦業(yè)大學(xué)出版社</p><p><b>  附1:源程序代碼</b></p><p>  /******************************************************************</p>

16、;<p>  程序名稱:DS18B20溫度測量、報警系統(tǒng)</p><p>  簡要說明:DS18B20溫度計,溫度測量范圍0~99.9攝氏度</p><p>  可設(shè)置上限報警溫度、下限報警溫度</p><p>  即高于上限值或者低于下限值時蜂鳴器報警</p><p>  默認(rèn)上限報警溫度為38℃、默認(rèn)下限報警溫度為5℃<

17、;/p><p>  報警值可設(shè)置范圍:最低上限報警值等于當(dāng)前下限報警值</p><p>  最高下限報警值等于當(dāng)前上限報警值</p><p>  將下限報警值調(diào)為0時為關(guān)閉下限報警功能 </p><p>  ******************************************************************/

18、</p><p>  #include <AT89X52.h></p><p>  #include "DS18B20.h" </p><p>  #define uint unsigned int</p><p>  #define uchar unsigned char //宏定義</p>

19、;<p>  #define SET P3_1 //定義調(diào)整鍵</p><p>  #define DEC P3_2 //定義減少鍵</p><p>  #define ADD P3_3 //定義增加鍵</p><p>  #define BEEP P3_7 //定義蜂鳴器</p><p>  bi

20、t shanshuo_st; //閃爍間隔標(biāo)志</p><p>  bit beep_st; //蜂鳴器間隔標(biāo)志</p><p>  sbit DIAN = P0^7; //小數(shù)點</p><p>  uchar x=0; //計數(shù)器</p><p>  signed char m; //溫度值全

21、局變量</p><p>  uchar n; //溫度值全局變量</p><p>  uchar set_st=0; //狀態(tài)標(biāo)志</p><p>  signed char shangxian=38; //上限報警溫度,默認(rèn)值為38</p><p>  signed char xiaxian=5; //下限報警溫度,

22、默認(rèn)值為38</p><p>  uchar code LEDData[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,0x00};</p><p>  unsigned int ReadTemperature(void);</p><p>  /*****延時子程序*****/</p>&l

23、t;p>  void Delay(uint num)</p><p><b>  {</b></p><p>  while( --num );</p><p><b>  }</b></p><p>  /*****初始化定時器0*****/</p><p>  vo

24、id InitTimer(void)</p><p><b>  {</b></p><p><b>  TMOD=0x1;</b></p><p><b>  TH0=0x3c;</b></p><p>  TL0=0xb0; //50ms(晶振12M)</p&

25、gt;<p><b>  }</b></p><p>  /*****定時器0中斷服務(wù)程序*****/</p><p>  void timer0(void) interrupt 1 using 0</p><p><b>  {</b></p><p><b>  TH0=

26、0x3c;</b></p><p><b>  TL0=0xb0;</b></p><p><b>  x++;</b></p><p><b>  }</b></p><p>  /*****外部中斷0服務(wù)程序*****/</p><p>

27、  void int0(void) interrupt 0using 1</p><p><b>  {</b></p><p>  EX0=0; //關(guān)外部中斷0</p><p>  if(DEC==0&&set_st==1)</p><p><b>  {</b>&l

28、t;/p><p>  shangxian--;</p><p>  if(shangxian<xiaxian)shangxian=xiaxian;</p><p><b>  }</b></p><p>  else if(DEC==0&&set_st==2)</p><p>&

29、lt;b>  {</b></p><p>  xiaxian--;</p><p>  if(xiaxian<0)xiaxian=0;</p><p><b>  }</b></p><p><b>  }</b></p><p>  /*****外部

30、中斷1服務(wù)程序*****/</p><p>  void int1(void) interrupt 2 using 2</p><p><b>  {</b></p><p>  EX1=0; //關(guān)外部中斷1</p><p>  if(ADD==0&&set_st==1)</p>

31、<p><b>  {</b></p><p>  shangxian++;</p><p>  if(shangxian>99)shangxian=99;</p><p><b>  }</b></p><p>  else if(ADD==0&&set_st==

32、2)</p><p><b>  {</b></p><p>  xiaxian++;</p><p>  if(xiaxian>shangxian)xiaxian=shangxian;</p><p><b>  } </b></p><p><b>  

33、}</b></p><p>  /*****讀取溫度*****/</p><p>  void check_wendu(void)</p><p><b>  {</b></p><p>  uint a,b,c;</p><p>  c=ReadTemperature()-5; /

34、/獲取溫度值并減去DS18B20的溫漂誤差</p><p>  a=c/100; //計算得到十位數(shù)字</p><p>  b=c/10-a*10; //計算得到個位數(shù)字</p><p>  m=c/10; //計算得到整數(shù)位</p><p>  n=c-a*100-b*10; //計算得到小數(shù)位</p&g

35、t;<p>  if(m<0){m=0;n=0;} //設(shè)置溫度顯示上限</p><p>  if(m>99){m=99;n=9;} //設(shè)置溫度顯示上限 </p><p><b>  }</b></p><p>  /*****顯示開機初始化等待畫面*****/</p><p>

36、  Disp_init() </p><p><b>  {</b></p><p>  P0 = 0x40; //顯示-</p><p>  P2 = 0xf7;</p><p>  Delay(200);</p><p>  P2 = 0xfb;</p><

37、p>  Delay(200); </p><p>  P2 = 0xfd;</p><p>  Delay(200);</p><p>  P2 = 0xfe;</p><p>  Delay(200);</p><p>  P2 = 0xff; //關(guān)閉顯示</p><p

38、><b>  }</b></p><p>  /*****顯示溫度子程序*****/</p><p>  Disp_Temperature() //顯示溫度</p><p>  { P2 = 0xf7;</p><p>  P0 =0x39; //顯示C</p><p>

39、  Delay(300);</p><p>  P2 = 0xfb;</p><p>  P0 =LEDData[n]; //顯示個位</p><p>  Delay(300);</p><p>  P2 = 0xfd;</p><p>  P0 =LEDData[m%10]; //顯示十位</p&g

40、t;<p>  DIAN = 1; //顯示小數(shù)點</p><p>  Delay(300);</p><p>  P2 = 0xfe;</p><p>  P0 =LEDData[m/10]; //顯示百位</p><p>  Delay(300);</p><p>  P2 =

41、0xff; //關(guān)閉顯示</p><p><b>  }</b></p><p>  /*****顯示報警溫度子程序*****/</p><p>  Disp_alarm(uchar baojing)</p><p>  {P2 = 0xf7;</p><p>  P0 =0x39

42、; //顯示C</p><p>  Delay(200);</p><p>  P2 = 0xfb;</p><p>  P0 =LEDData[baojing%10]; //顯示十位</p><p>  Delay(200);</p><p>  P2 = 0xfd;</p><p>

43、;  P0 =LEDData[baojing/10]; //顯示百位</p><p>  Delay(200);</p><p>  P2 = 0xfe;</p><p>  if(set_st==1)P0 =0x76;</p><p>  else if(set_st==2)P0 =0x38; //上限H、下限L標(biāo)示</p>

44、<p>  Delay(200);</p><p>  P2 = 0xff; //關(guān)閉顯示</p><p><b>  }</b></p><p>  /*****報警子程序*****/</p><p>  void Alarm()</p><p>  { uns

45、igned int i;</p><p><b>  { </b></p><p>  for(i=0;i<200;i++)//喇叭發(fā)聲的時間循環(huán),改變大小可以改變發(fā)聲時間長短</p><p><b>  {</b></p><p>  Delay(80);//參數(shù)決定發(fā)聲的頻率,估算值&l

46、t;/p><p>  BEEP=!BEEP;</p><p><b>  }</b></p><p>  BEEP=1; //喇叭停止工作,間歇的時間,可更改</p><p>  Delay(20000);</p><p><b>  }</b></p>

47、<p><b>  }</b></p><p>  /*****主函數(shù)*****/</p><p>  void main(void)</p><p><b>  {</b></p><p><b>  uint z;</b></p><p&g

48、t;  InitTimer(); //初始化定時器</p><p>  EA=1; //全局中斷開關(guān)</p><p><b>  TR0=1;</b></p><p>  ET0=1; //開啟定時器0</p><p>  IT0=1; </p><p>&

49、lt;b>  IT1=1;</b></p><p>  check_wendu();</p><p>  check_wendu();</p><p>  for(z=0;z<300;z++)</p><p><b>  {</b></p><p>  Disp_init(

50、); </p><p><b>  }</b></p><p><b>  while(1)</b></p><p><b>  {</b></p><p>  if(SET==0)</p><p><b>  {</b&g

51、t;</p><p>  Delay(2000);</p><p>  do{}while(SET==0);</p><p>  set_st++;x=0;shanshuo_st=1;</p><p>  if(set_st>2)set_st=0;</p><p><b>  }</b>&l

52、t;/p><p>  if(set_st==0)</p><p><b>  {</b></p><p>  EX0=0; //關(guān)閉外部中斷0</p><p>  EX1=0; //關(guān)閉外部中斷1</p><p>  check_wendu();</p><p> 

53、 Disp_Temperature();</p><p>  if(m>=shangxian)</p><p><b>  P1_0=1;</b></p><p><b>  else </b></p><p><b>  P1_0=0;</b></p>&

54、lt;p>  if(m<xiaxian)</p><p><b>  P1_1=1;</b></p><p><b>  else </b></p><p><b>  P1_1=0;</b></p><p>  if((m>=shangxian)||(m&l

55、t;xiaxian))</p><p><b>  {</b></p><p>  Alarm(); //報警檢測</p><p><b>  }</b></p><p><b>  }</b></p><p>  else if(set_st==1

56、)</p><p><b>  {</b></p><p>  BEEP=1; //關(guān)閉蜂鳴器</p><p>  EX0=1; //開啟外部中斷0</p><p>  EX1=1; //開啟外部中斷1</p><p>  if(x>=10){shanshuo_st=~sh

57、anshuo_st;x=0;}</p><p>  if(shanshuo_st) {Disp_alarm(shangxian);}</p><p><b>  }</b></p><p>  else if(set_st==2)</p><p><b>  {</b></p><

58、;p>  BEEP=1; //關(guān)閉蜂鳴器</p><p>  EX0=1; //開啟外部中斷0</p><p>  EX1=1; //開啟外部中斷1</p><p>  if(x>=10){shanshuo_st=~shanshuo_st;x=0;}</p><p>  if(shanshuo_st) {Disp

59、_alarm(xiaxian);}</p><p><b>  }</b></p><p><b>  }</b></p><p><b>  }</b></p><p>  /*****END*****/</p><p><b>  附2:系

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