2022年单片机温度控制系统的设计方案.docx
《2022年单片机温度控制系统的设计方案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2022年单片机温度控制系统的设计方案.docx(36页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、精品学习资源摘要随着微机测量和掌握技术的快速进展与广泛应用,以单片机为核心的温度采集与控 制系统的研发与应用在很大程度上提高了生产生活中对温度的掌握水平;本设计论述了 一种以 STC89C52单片机为主掌握单元,以 DS18B20为温度传感器的温度掌握系统;该掌握系统可以实时储备相关的温度数据并记录当前的时间;系统设计了相关的硬件电路 和相关应用程序;硬件电路主要包括STC89C52单片机最小系统,测温电路、实时时钟电路、LCD 液晶显示电路以及通讯模块电路等;系统程序主要包括主程序,读出温度子程序,运算温度子程序、按键处理程序、LCD显示程序以及数据储备程序等;关键词: STC89C52单片
2、机; DS18B2;0 显示电路欢迎下载精品学习资源AbstractAlong with the computer measurement and control technology of the rapid development and wideapplication,based onsinglechip temperature gathering and controlsystem development and application greatly improve the production of temperature in life level of control. Thi
3、s design STC89C52 describes a kind ofmainly by MCUcontrol unit, for temperature sensor DS18B20 temperature control system. The control system can real-time storage temperature data and record related to the current time. System design related hardware circuit and related applications. STC89C52 micro
4、controller hardware circuit include temperature detection circuit smallest system, and real-time clock circuit, LCD display circuit, communication module circuit, etc. System programming mainly include main program, read temperature subroutine, the calculation of temperature subroutines, key process
5、ing procedures, LCD display procedures and data storage procedures, etc.Keywords:STC89C52 microcontroller;DS18B20;display circuit欢迎下载精品学习资源目录第 1 章前言 11.1 讨论背景 11.2 讨论目的和意义 11.3 将来进展 1第 2 章系统的总体设计 32.1 系统设计框架 32.2 STC89C52 单片机简介 32.2.1 STC89C52 单片机时序 32.2.2 STC89C52 单片机引脚介绍 4第 3 章硬件系统设计 73.1 单片机最小电路系
6、统 73.2 温度传感器电路 73.2.1 系统的特性 73.2.2 系统的成本 83.2.3 系统的复杂度 83.2.4 信号输入电路 83.3 系统电源电路设计 83.4 LCD 显示电路 93.5 串口通讯电路 103.6 按键接口电路 113.7 DS1302 时钟电路 113.8 储备器接口电路 12第 4 章系统的软件设计 134.1 系统程序流程图 134.2 运算温度子程序 134.3 按键处理子程序 144.4 软件设计的特点 154.5 显示数据刷新子程序 16第 5 章总结 17参考文献 18致谢 19附录 20欢迎下载精品学习资源第 1 章前言1.1 讨论背景工业掌握是
7、运算机的一个重要应用领域,运算机掌握系统正是为了适应这一领域的需要而进展起来的一门专业技术,它主要讨论如何将运算机技术、通过信息技术和自动掌握理论应用于工业生产过程,并设计出所需要的运算机掌握系统;随着微机测量和掌握技术的快速进展与广泛应用,以单片机为核心的温度采集与掌握系统的研发与应用在很大程度上提高了生产生活中对温度的掌握水平;本设计就是基于单片机STC89C52温度掌握系统的设计,通过本次设计,我更加的明确了单片机的广泛用途和使用方法,以及其工作的原理; STC89C52单片机是单时钟 / 机器周期 1T)的兼容 8051 内核单片机,STC89C52单片机常用于掌握的芯片,在智能仪器外
8、表、工业检测掌握、机电一体化等方面取得了令人瞩目的成果,是高速/ 低功耗的新一代 8051 单片机,用其作为温度掌握系统的实例也很多;使用STC89C52单片机能够实现温度全程的自动掌握,而且易于学习,把握,性价比高;使用STC89C52型单片机设计温度掌握系统,可以准时、精确的反映室内的温度的变化;完成诸如升温到特定温度、降温到特定温度、在温度上下限 范畴内保持恒温等多种掌握方式;1.2 讨论目的和意义随 着社会的进展 , 温度 的测量及 掌握变得越 来 越重要; 本设 计采纳单片机STC89C52设计了温度实时测量及掌握系统;单片机STC89C52能够依据温度传感器DS18B20所采集的温
9、度在液晶屏上实时显示,通过掌握从而把温度掌握在设定的范畴之内;全部温度数据均通过液晶显示器LDC 显示出来;系统可以依据时钟储备相关的数据;通过该设计的学习使我对运算机掌握系统有一个全面的明白、把握常规掌握算法的使用方法、把握简洁微型运算机应用系统软硬的设计方法,进一步锤炼微型运算机应用方面的实际工作才能;1.3 将来进展90 岁月后期至今单片机的进展可以说是进入了一个新的阶段, 单片机正朝着高性能和多品种方向进展 , 进展趋势将是进一步向着 CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面进展;其进展趋势主要有以下几个方面:1. CMOS化:近年 , 由于 CHM
10、OS技术的进步 , 大大地促进了单片机的 CMOS化;CMOS芯片除了低功耗特性之外 , 仍具有功耗的可控性 , 使单片机可以工作在功耗精细治理状态 , 这也是今后以 80C51 取代 8051 为标准 MCU芯片的缘由;由于单片机芯片多数是采纳CMOS金属栅氧化物)半导体工艺生产;CMOS电路的特点是低功耗、高密度、低速度、低价格;采纳双极型半导体工艺的欢迎下载精品学习资源TTL电路速度快 , 但功耗和芯片面积较大;随着技术和工艺水平的提高, 又显现了HMOS高密度、高速度MOS)和 CHMOS工艺,CMOS和 HMOS工艺的结合;目前生产的 CHMO电S 路已达到 LSTTL的速度 , 传
11、输推迟时间小于 2ns, 它的综合优势已在于 TTL电路;因而 , 在单片机领域 CMOS正在逐步取代 TTL电路;2. 低功耗:单片机的功耗已到mA级, 甚至到 1uA 以下,使用电压在 36V 之间, 完全适应电池工作;低功耗化的效应不仅是功耗低, 而且带来了产品的高牢靠性、高抗干扰才能以及产品的便携化、低电压化;几乎全部的单片机都有WAIT、STOP等省电运行方式;答应使用的电压范畴越来越宽 , 一般在 36V范畴内工作;低电压供电的单片机电源下限已可达 12V;目前 0.8V 供电的单片机已经问世;低噪声与高牢靠性为提高单片机的抗电磁干扰才能 , 使产品能适应恶劣的工作环境 , 满意电
12、磁兼容性方面更高标准的要求, 各单片机厂家在单片机内部电路中都采纳了新的技术措施;3. 大容量化:传统的单片机片内程序储备器一般为1K8K, 片内数据储备器为 256字节以下;在某些复杂的应用上, 片内不论是程序储备器仍是数据储备器都是容量不够, 必需采纳外接方式进行扩充;而新型单片机例如 PHILIPSP89C66x)片内程序储备器可达 64K, 片内数据储备器可达 8K;今后 , 随着工艺技术的不断进展 , 单片机片内储备器容量将进一步扩大;4. 单片机的高性能化:主要是指进一步提高CPU的性能 , 加快指令运算速度 , 并加强了位处理功能、中断、定时功能;其主频从4MHz12MHz向 0
13、MHz全静态) 40MHz以上进展;同时采纳流水线结构 , 让指令以队列形式显现在 CPU中, 从而进一步提高运算速度;有的单片机基本采纳了多流水线结构, 这类单片机的运算速度要比标准的单片机高出 10 倍以上;5. 外围电路内装化:这也是单片机进展的一个主流方面;随着集成度的不断提高 , 使将各种功能器件集成在片内成为可能;除了一般必需具有的 CPU、ROM、RAM、定时器计数器等外 , 片内仍可以依据需要集成如串行口 ,AD、DA、EEPRO、M PWM、看门狗WatchDog)、液晶显示 LCD)驱动器等多种功能部件;6. 增强 IO 口功能:为了削减外部驱动芯片, 进一步增加单片机并行
14、口的驱动才能 , 现在有的单片机可直接输出较大电流 20mA)和高电压 , 以便直接驱动显示器;为进一步 加快 IO 的传输速度 , 有的单片机设置了高速 IO 口, 能以最快的速度捕获外部数据的变化 , 同时以最快的速度向片外输出数据;以适合数据高速转变的场合;随着集成工艺的不断进展 , 单片机一方面对集成度更高、体积更小、功能更强、功耗更低方向进展 , 另一方面对 32 位以上及双 CPU方向进展;欢迎下载精品学习资源第 2 章 系统的总体设计2.1 系统设计框架本课题设计的是一种以 STC89C52单片机为主掌握单元,以 DS18B20为温度传感器的温度掌握系统;该掌握系统可以实时储备相
15、关的温度数据并记录当前的时间;其主要包括:电源模块、温度采集模块、按键处理模块、实时时钟模块、数据储备模块、LCD显示模块、通讯模块以及单片机最小系统;电源模块数据储备模块温度采集模块LCD显示模块STC89C52单片机按键处理模块通讯模块实时时钟模块欢迎下载精品学习资源2.2 STC89C52单片机简介图 2-1系统设计框架欢迎下载精品学习资源目前, 51 系列单片机在工业检测领域中得到了广泛的应用,因此我们可以在很多单片机应用领域中,配接各种类型的语音接口,构成具有合成语音输出才能的综合应用 系统,以增强人机对话的功能; STC89C52单片机是深圳宏晶科技有限公司生产的一种单片机,在一小
16、块芯片上集成了一个微型运算机的各个组成部分;每一个单片机包括:一个 8 位的微型处理器 CPU;一个 512K 的片内数据储备器 RAM;4K 片内程序储备器;四个 8 位并行的 I/O 接口 P0-P3,每个接口既可以输入,也可以输出;两个定时器/ 记数器;五个中断源的中断掌握系统;一个全双工UART的串行 I/O 口;片内振荡器和时钟产生电路,但石英晶体和微调电容需要外接;最高答应振荡频率是12MHZ;以上各个部分通过内部总线相连接 【1】;2.2.1 STC89C52 单片机时序STC89C52单片机的一个执器周期由6 个状态s1-s6 )组成,每个状态又连续 2 个震荡周期,分为 P1
17、 和 P2 两个节拍;这样,一个机器周期由12 个振荡周期组成;如采纳 12MHz的晶体振荡器,就每个机器周期为1us,每个状态周期为 16us;在一数情形下,算术和规律操作发生在N 期间,而内部寄存器到寄存器的传输发生在P2 期间;对于单周期指令,当指令操作码读人指令寄存器时,使从S1P2 开头执行指令;假如是双欢迎下载精品学习资源字节指令,就在同一机器周期的s4 读人其次字节;如为单字节指令,就在51 期间仍进行读,但所读入的字节操作码被忽视,且程序计数据也不加1;在加终止时完成指令操作;多数 STC89C52指令周期为 1-2 个机器周期,只有乘法和除法指令需要两个以上机器周期的指令,它
18、们需4 个机器周期;对于双字节单机器指令,通常是在一个机器周期内从程序储备器中读人两个字节,但Movx 指令例外, Movx 指令是拜访外部数据储备器的单字节双机器周期指令,在执行Movx 指令期间,外部数据储备器被拜访且被选通时跳过两次取指操作 【2】;2.2.2 STC89C52 单片机引脚介绍STC89C52单片机的 40 个引脚中有 2 个专用于主电源引脚, 2 个外接晶振的引脚, 4个掌握或与其它电源复用的引脚,以及32 条输入输出 I/O 引脚;下面按引脚功能分为 4 个部分表达个引脚的功能;电源引脚 Vcc 和 VssVcc40 脚):接 +5V电源正端; Vss20 脚):接
19、+5V电源正端;外接晶振引脚 XTAL1和 XTAL2:XTAL119 脚):接外部石英晶体的一端;在单片机内部,它是一个反相放大器的输入端,这个放大器构成采纳外部时钟时,对于HMOS单片机,该引脚接地;对于CHOM单S 片机,该引脚作为外部振荡信号的输入端;XTAL218 脚):接外部晶体的另一端;在单片机内部,接至片内振荡器的反相放大器的输出端;当采纳外部时钟时,对于HMOS单片机,该引脚作为外部振荡信号的输入端;对于 CHMO芯S 片,该引脚悬空不接;掌握信号或与其它电源复用引脚有 RST/VPD、ALE/P、PSEN和 EA/VPP等 4 种形式;RST/VPD9脚): RST即为 R
20、ESE,T VPD为备用电源,所以该引脚为单片机的上电复位或掉电爱护端;当单片机振荡器工作时,该引脚上显现连续两个机器周期的高电平, 就可实现复位操作,使单片机复位到初始状态;当 VCC 发生故障,降低到低电平规定值或掉电时,该引脚可接上备用电源 VPD+5)V 为内部 RAM供电,以保证 RAM中的数据不丢失; ALE/ P30 脚):当拜访外部储备器时, ALE答应地址锁存信号)以每机器周期两次的信号输出,用于锁存显现在P0 口的低;PSEN29脚):片外程序储备器读选通输出端,低电平有效;当从外部程序储备器读取指令或常数期间,每个机器周期PESN两次有效,以通过数据总线口读回指令或常数;
21、当拜访外部数据储备器期间, PESN信号将不显现;EA/Vpp31 脚): EA 为拜访外部程序储器掌握信号,低电平有效;当EA 端保持高电平常,单片机拜访片内程序储备器4KBMS-52子系列为 8KB);如超出该范畴时,自动转去执行外部程序储备器的程序;当EA 端保持低电平常,无论片内有无程序储备器,均只拜访外欢迎下载精品学习资源部程序储备器;对于片内含有 EPROM的单片机,在 EPROM编程期间,该引脚用于接 21V 的编程电源 Vpp;输入/ 输出I/O )引脚 P0 口、P1 口、P2 口及 P3 口:P0 口39 脚 22 脚): P0.0P0.7 统称为 P0 口;当不接外部储备
- 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:
- 2022 单片机 温度 控制系统 设计方案
限制150内