单片机课程设计报告.docx
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单片机课程设计报告
课程设计报告
课程名称：
微控制器原理课程设计
院（系）：
电子与信息工程学院
专业：
电子信息科学与技术
班级：
电技14-2班
姓名：
徐临晖
成绩：
一、设计要求
基于51单片机实现一控制系统，该系统具有以下功能
1、能将A/D采集的数据通过数码管显示出来
2、根据采样值与设定的阈值比较产生报警提示
3、通过开关，使系统具有解警功能
4、系统具有加热功能，达到设定阈值停止加热
实现方式可以是1）实物制作；2）基于开发板制作；3）protues软件仿真。
二、设计方案
加热模块
1.总体方案
↑
AT89C51
主
控
制
器
显示电路
DS18B20
<-------->-------->
报警电路
<--------
1.1测温模块
DS18B20数字温度计是DALLAS公司生产的1－Wire，即单总线器件，具有线路简单，体积小的特点。
因此用它来组成一个测温系统，具有线路简单，在一根通信线，可以挂很多这样的数字温度计。
DS18B20的特点：
（1）、只要求一个I/O口即可实现通信。
（2）、在DS18B20中的每个器件上都有独一无二的序列号。
（3）、实际应用中不需要外部任何元器件即可实现测温。
（4）、测量温度范围在－55。
C到＋125。
C之间。
（5）、数字温度计的分辨率用户可以从9位到12位选择。
（6）、内部有温度上、下限告警设置。
1.2显示模块
LED显示模块是由一个四联共阳七段数码管组成。
七段数码管是由若干发光二极管组合而成的，一般的“8”字形显示块由“a、b、c、d、e、f、g、h”8个发光二极管组成。
四个七段数码管分别与P2口相连，通过对单片机输入程序达到控制显示输出的目的（如图）。
四个七段数码管由单片机的P3.0~P3.3控制亮灭，P3.0~P3.3分别对应1~4,当P3.0~P3.3其中之一置高电平，对应的三级管导通，段码管亮，置低电平，对应的三级管截止，段码管灭。
1.3报警模块
本设计采用蜂鸣器报警电路，它由晶体管和蜂鸣器组成。
由单片机I/O口输出信号控制晶体管的导通或截止，晶体管导通，则蜂鸣器报警。
通过单片机来控制蜂鸣器产生报警声音。
温度超过设定的阈值，LED灯亮，蜂鸣器报警，可通过开关手动关闭报警。
1.4加热模块
利用DS18B20控制与加热装置连接的I/O口的高地电平，以此来控制加热器何时加热
此后显示器将一直显示实测温度。
若实测温度高于设定温度时，则通过控制器电关上加热器并报警；若实测温度低于设定温度，则通过控制器打开加热器。
2.硬件电路设计
3.软件设计
#include
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
sbitds=P1^0;//DS18B20
sbitbeep=P1^1;//蜂鸣器
sbitled1=P1^2;//警报灯
sbithot1=P0^0;//加热器
sbithot2=P0^1;
sbitwx1=P3^0;//位选1
sbitwx2=P3^1;//位选2
sbitwx3=P3^2;//位选3
sbitwx4=P3^3;//位选4
uinttp;//温度值
floattpcy;//浮点型
unsignedcharcodetable[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6};//共阳数码管
//****延时函数
voiddelay（unsignedinti）
{
unsignedcharj;
for（i;i>0;i--）
for（j=255;j>0;j--）;
}
//****复位初始化
voiddsreset（）
{
uintx;
ds=0;
x=103;
while（x>0）x--;
ds=1;
x=4;
while（x>0）x--;
}
//****读取一位
bitreadbit（）
{
bitdat;
uinti;
ds=0;i++;
ds=1;i++;i++;
dat=ds;
i=8;while（i>0）i--;
return（dat）;
}
//***读取一字节
uchartpread（）
{
uchari,j,dat;
dat=0;
for（i=1;i<=8;i++）
{
j=readbit（）;
dat=（j<<7）|（dat>>1）;
}
return（dat）;
}
//***写入
voidtpwrite（uchardat）
{
uinti;
ucharj;
bittestb;
for（j=1;j<=8;j++）
{
testb=dat&0x01;
dat=dat>>1;
if（testb）
{
ds=0;i++;i++;
ds=1;
i=8;while（i>0）i--;
}
else
{
ds=0;
i=8;while（i>0）i--;
ds=1;i++;i++;
}
}
}
//温度转换
voidtpchange（）
{
dsreset（）;
delay
（1）;
tpwrite（0xcc）;
tpwrite（0x44）;
}
//温度获取
uinttpget（）
{
uchara,b;
dsreset（）;
delay
（1）;
tpwrite（0xcc）;
tpwrite（0xbe）;
a=tpread（）;
b=tpread（）;
tp=b;
tp<<=8;
tp=tp|a;
tpcy=tp*0.0625;
tp=tpcy*10+0.5;
tpcy=tpcy+0.005;
returntp;
}
//条件
voidtiaojian（）
{if（tp<=980）
{led1=1;
beep=0;
hot1=1;
hot2=0;
}
else
{led1=0;
beep=1;
hot1=1;
hot2=1;
}
}
//******显示函数********
voidxianshi（）
{
wx1=1;
P2=table[tp/1000];//显示百位
delay（5）;
wx1=0;
wx2=1;
P2=table[tp/100%10];//显示十位
delay（5）;
wx2=0;
wx3=1;
P2=table[tp%100/10];//显示个位
delay（5）;
wx3=0;
wx4=1;
P2=table[12];//显示C字符代表℃
delay（5）;
wx4=0;
}
//****主函数
voidmain（）
{
while
（1）
{
tpchange（）;
tpget（）;
tiaojian（）;
xianshi（）;
}
}
4.测试
设定该系统低于98℃，系统开始加热，
系统超过98℃，开始报警，红灯亮起，停止加热，按下开关，关闭警报。
二、设计总结
此次课程设计中，难点在于DS18B20的使用，即对它的时序控制、初始化以及字节的读写方法，任何一个环节出错或是时序控制不到位的话就不能得到正确的数据。
还有掌握AT89C51单片机原理和应用以及对C语言的开发技巧，特别是对数据的处理。
因为DS18B20芯片是16位寄存，而单片机是8位寄存，所以数据要分开高八位和低八位寄存处理。
一开始，自己把程序写完了，仿真时却出错，后来重新修改才解决问题。
从这次的课程设计中，我真真正正的意识到，在以后的学习中，要理论联系实际，把我们所有的理论知识用到实际当中，学习单片机更是如此，程序只有在经常的写与读的过程中才能提高，这就是我在这次课程设计中的最大收获。
并且做每一件事都要认真严谨去完成，否则，一个小小的问题都会让你付出更多的时间和代价。
总的来说，自己从这次独立的课程设计中收获了一些知识与经验，一些从书本中学之不来的东西。
四、参考文献
[1]郭天祥.51单片机C语言教程北京：
电子工业出版社，2008
[2]谭浩强.C程序设计北京：
清华大学出版社，1991
[3]张毅刚.新编MCS-51单片机应用设计.哈尔滨：
哈尔滨工业大学出版社，2003
[4]DS18B20开发手册
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