检测技术课程设计电信061062.docx

检测技术课程设计电信061062.docx

《检测技术课程设计电信061062.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《检测技术课程设计电信061062.docx（21页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

检测技术课程设计电信061062

检测技术课程设计

基于单片机的温度测量系统

王青云

南京工程学院

二〇〇九年五月

一、

课题要求

本课题要求利用温度传感器DS18B20进行温度测量，测量范围-50℃--100℃。

测量得到的温度值经单片机数据处理，最后利用数码管或液晶显示器显示测量结果。

二、系统硬件

系统硬件为带有温度传感器的单片机开发实验板，其主要模块包括：

１、单片机最小系统

图中晶振插座中可根据应用系统需要插入不同振荡频率的晶振。

单片机管脚通过J3、J4和J5引出。

２、温度检测电路

DS18B20数字温度传感器以９位数字量的形式反映器件的温度值。

它通过一根单数据线与中央处理器接口。

用于读写和温度转换的电源可以从数据线本身获得，也可以另加电源，传感器与单片机需要连接地线。

因为每个DS18B20都有一个独特的片序列号，所以多只DS18B20可以同时连在一根单线总线上，这样就可以把温度传感器放在许多不同的地方，在环境控制、探测建筑物、仪器或机器温度测量及过程控制等方面得到广泛的应用。

３、数码管显示

图中８位数码管由三极管Q2至Q9驱动，单片机管脚P20至P27实现位选、管脚P00至P07实现段选。

４、液晶显示

若选用1602液晶，将其插入J8中，若选用12864液晶，将其插入J6中。

液晶与单片机连线如图所示。

５、实验板其它硬件模块

６、接口及跳线说明

1）8个LED指示灯电路：

通过1K电阻与单片机P0口连接，当单片机加IO口输出为零电平时，LED发光。

2）4*4矩阵键盘电路：

直接与单片机的P1.0-----P1.7连接。

3）3个独立按键：

直接与单片机的P3.2-----P3.4连接。

4）8位数码管电路：

数码管的段选通过1K电阻与单片机的P0口连接，8位数码管的位选分别与P2.0------P2.7连接。

5）模数转换TLC549：

TLC549有三个端口与单片机相连，片选口与P1.0相连，IO与P1.1相连，TLC549数据输出与P3.2相连。

6）串口通信电路：

MAX232电路的输出分别与单片机的P3.0和P3.1连接。

7）液晶1602的数据端口通过直接与单片机P0口相连，RS端接p2.5，RW端接P2.6，E端接P2.7。

8）24C02电路：

24C02的SCL接P3.6，SDA接P3.7

9）蜂鸣器电路：

单片机的P3.5通过三极管控制蜂鸣器。

10）DS18B20温度传感电路：

输出端接单片机的P3.4。

11）DS1302时钟电路：

SCLK与P1.2连接，I/O与P1.3连接，RES与P1.4连接。

12）红外接收电路：

接受端与单片机的P3.3连接。

13）外接电源电路：

外接电源时，注意内正外负。

当外部电源为5V时，可以短接J12。

当外部电源高于5V时，一定不可短接J12。

14）JTAG下载电路：

分别与单片机的P1.5P1.6P1.7RST端连接。

15）J1：

LED电源跳线

16）J2：

AVR/51选择跳线，当选用的是51单片机（包括STC单片机），跳线跳到右边。

17）J7：

LCD电源跳线

18）J9：

TLC549输入电压跳线。

如果你不是测开发板上的可调电阻的电压时，可以取下短路帽，跳线又端连到你想测试电压的外部电路即可。

在跳线左边，有一个较大的焊盘，是输入到TLC549电压的实际值，可以用万用表测量。

测外部电压时，注意两个系统共地。

19）J10：

数码管电源跳线

20）J12：

外部跳线电源选择。

外接电源时，注意内正外负。

当外部电源为5V时，可以短接J12。

当外部电源高于5V时，一定不可短接J12，以免烧坏芯片。

21）单片机左上角跳线为5V电源。

22）单片机右上角跳线为地。

三、

测温软件设计

１、初始定义模块

#defineucharunsignedchar

#defineuintunsignedint

#definejump_ROM0xCC

#definestart0x44

#defineread_EEROM0xBE

sbitDQ=P3^4;//DS18B20数据口

sbitE=P2^7;//1602使能引脚

sbitRW=P2^6;//1602读写引脚

sbitRS=P2^5;//1602数据/命令选择引脚

unsignedcharTMPH,TMPL;

２、DS18B20复位模块（参阅DS18B20芯片手册）

voiddelay（uintN）

{

……;

}

ucharReset（void）

{

……;

}

３、DS18B20读１位（参阅DS18B20芯片手册）

ucharread_bit（void）

{

……;

}

４、DS18B20写１位（参阅DS18B20芯片手册）

voidwrite_bit（ucharbitval）

{

……;

}

５、DS18B20读１个字节（参阅DS18B20芯片手册）

ucharread_byte（void）

{

……;

}

６、DS18B20写１个字节（参阅DS18B20芯片手册）

voidwrite_byte（ucharval）

{

……;

}

７、1620LCD初始化（参阅液晶例程）

voiddelay_1（）

{

……;

}

voidL1602_init（void）

{

……;

}

８、LCD1620数值翻转（参阅液晶例程）

ucharConvert（ucharIn_Date）

{

……;

}

９、LCD1620写函数（参阅液晶例程）

voidwrite（uchardel）

{

……;

}

voidL1602_char（ucharhang,ucharlie,charsign）

{

……;

}

voidL1602_string（ucharhang,ucharlie,uchar*p）

{

……;

}

１0、测温及显示过程

　　Reset（）;

write_byte（jump_ROM）;

write_byte（start）;

Reset（）;

write_byte（jump_ROM）;

write_byte（read_EEROM）;

TMPL=read_byte（）;

TMPH=read_byte（）;

temp=TMPH;

temp<<=8;

temp=temp|TMPL;

temp=TMPL/16+TMPH*16;

　　　　……

附录1KEIL软件使用手册

KeilC51软件是众多单片机应用开发的优秀软件之一，它集编辑，编译，仿真于一体，支持汇编,PLM语言和C语言的程序设计，界面友好，易学易用。

进入KeilC51后，屏幕如下图所示。

几秒钟后出现编辑界面。

　简单程序的调试

　学习程序设计语言、学习某种程序软件，最好的方法是直接操作实践。

下面通过简单的编程、调试，引导大家学习KeilC51软件的基本使用方法和基本的调试技巧。

　1）建立一个新工程

　单击Project菜单，在弹出的下拉菜单中选中NewProject选项。

　2）然后选择你要保存的路径,输入工程文件的名字,比如保存到C51目录里,工程文件的名字为C51，如下图所示,然后点击保存。

　3）这时会弹出一个对话框,要求你选择单片机的型号,你可以根据你使用的单片机来选择,keilc51几乎支持所有的51核的单片机,我这里还是以大家用的比较多的Atmel的89C51来说明,如下图所示,选择89C51之后,右边栏是对这个单片机的基本的说明,然后点击确定。

　4）完成上一步骤后，屏幕如下图所示。

　到现在为止，我们还没有编写一句程序，下面开始编写我们的第一个程序。

　5）在下图中，单击“File”菜单，再在下拉菜单中单击“New”选项

　新建文件后屏幕如下图所示。

此时光标在编辑窗口里闪烁，这时可以键入用户的应用程序了。

建议首先保存该空白的文件，单击菜单上的“File”，在下拉菜单中选中“SaveAs”选项单击，屏幕如下图所示，在“文件名”栏右侧的编辑框中，键入欲使用的文件名，同时，必须键入正确的扩展名。

注意，如果用Ｃ语言编写程序，则扩展名为（.c）；如果用汇编语言编写程序，则扩展名必须为（.asm）。

然后，单击“保存”按钮。

　6）回到编辑界面后，单击“Target1”前面的“＋”号，然后在“SourceGroup1”上单

击右键，弹出如下菜单

　然后单击“AddFiletoGroup‘SourceGroup1’”屏幕如下图所示。

　选中Test.c，然后单击“Add ”屏幕如下图所示。

　注意到“SourceGroup1”文件夹中多了一个子项“Text1.c”了吗？

子项的多少与所增加的源程序的多少相同。

　7）现在，请输入如下的C语言源程序:

　#include　　　　　　　　　//包含文件

　#include

　voidmain（void）　　　　　　　　　　//主函数

　{　　　　

　　SCON=0x52;

　　TMOD=0x20;

　　TH1=0xf3;

　　TR1=1;　　　　　　　　　　　　　　//此行及以上3行为PRINTF函数所必须

　　printf（“HelloIamKEIL.\n”）;　　//打印程序执行的信息

　　printf（“Iwillbeyourfriend.\n”）;

　　while

（1）;

　}

　在输入上述程序时，Keilc51会自动识别关键字，并以不同的颜色提示用户加以注意，这样会使用户少犯错误，有利于提高编程效率。

程序输入完毕后，如下图所示。

　8）在上图中，单击“Project”菜单，再在下拉菜单中单击“BuiltTarget”选项（或者使用快捷键F7），编译成功后，再单击“Project”菜单，在下拉菜单中单击“Start/StopDebugSession”（或者使用快捷键Ctrl+F5）,屏幕如下所示。

　9）调试程序:

在上图中，单击“Debug”菜单，在下拉菜单中单击“Go”选项，（或者使用快捷键F5），然后再单击“Debug”菜单，在下拉菜单中单击“StopRunning”选项（或者使用快捷键Esc）；再单击“View”菜单，再在下拉菜单中单击“SerialWindows#1”选项，就可以看到程序运行后的结果，其结果如下图所示

至此，我们在KeilC51上做了一个完整工程的全过程。

但这只是纯软件的开发过程，如何使用程序下载器看一看程序运行的结果呢？

10）单击“Project”菜单，再在下拉菜单中单击“OptionsforTarget1”项，在下图中，单击“Output”中单击“CreateHEXFile”选项，使程序编译后产生HEX代码，供下载器软件使用。

把程序下载到AT89S51单片机中。

附录２　ISP下载软件使用说明

使用STC-ISP软件进行单片机程序烧写，具体步骤如下。

１、开发实验板接电源；

２、连接实验板串口与计算机USB口；

３、点击STC-ISP软件，打开STC单片机下载软件

４、单击下拉菜单，选择待烧写的芯片型号：

５、单击OpenFile按钮，选择要下载的文件：

６、选择下载端口和下载速度：

７、选择下载后芯片选项：

８、选择点击Download/下载按钮：

９、断开开发实验板电源，使芯片彻底失电；

１０、接通开发实验板电源，使芯片重新上电，软件继续下载并提示下载完成。