1、<p><b>　　課程設計說明書</b></p><p>　　課程設計名稱： 單片機原理與應用 </p><p>　　課程設計題目： 溫度采集與控制（二） </p><p>　　學 院 名 稱： 信息工程學院 </p><p>　

2、　2013年 6 月25日</p><p>　　電子信息科學與技術專業(yè)課程設計任務書</p><p>　　2012－2013學年 第2 學期　分散1周 第17周－19周集中 </p><p>　　注：1、此表一組一表二份，課程設計小組組長一份；任課教師授課時自帶一份備查。</p><p>　　2、課程設計結束后與“課程設計小結”、“學生成績

3、單”一并交院教務存檔。</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　溫度的采集與控制在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防等行業(yè)有著廣泛的應用，例如溫室、水池、發(fā)酵缸、電源等場所的溫度控制，特別是利用單片機技術的溫度測控系統(tǒng)更是以其體積小、可靠性高而被廣泛采用。</p><p>　　本設計主要采用單片機技術并用小規(guī)模集成電路設計實現(xiàn)溫度實時采集

4、與控制。根據(jù)模塊化設計思想，本電路主要分為四大部分：其一是測量放大電路模塊，它主要由電橋和三運放差分放大電路實現(xiàn)；其二是A/D轉換模塊，主要使用ADC0804A/D中速8位轉換器實現(xiàn)模擬溫度數(shù)字化；其三是51單片機控制模塊，由STC單片機編程控制AD轉換及報警及溫度顯示；其四是報警電路模塊，由PNP、繼電器控制LED報警實現(xiàn)。</p><p>　　本設計最終實現(xiàn)了溫度實時采集與控制功能，溫度每變化一度，顯示數(shù)據(jù)更

5、新一次，溫度測量范圍是0至255℃，并且當溫度超過200℃時，LED燈亮，實現(xiàn)報警，是一個經(jīng)濟實用的控制系統(tǒng)，為研發(fā)更精確、功能更強大的溫度采集控制系統(tǒng)奠定了基礎。</p><p>　　關鍵字：鉑熱電阻、A/D轉換、模擬信號數(shù)字化、單片機技術</p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　隨著現(xiàn)代信息技術的飛速發(fā)展，溫度采集

6、與控制系統(tǒng)在社會生產(chǎn)生活中扮演著一個越來越重要的角色，它對人們的生活具有很大的影響，所以溫度采集控制系統(tǒng)的設計與研究有十分重要的意義。</p><p>　　從目前溫度控制的產(chǎn)品現(xiàn)狀及國內(nèi)外的市場前景來看，溫度采集與控制課題是一個成熟的有市場潛力的研究項目。該課題的研究不僅能夠解決國內(nèi)在這方面研究的弱勢，而且能夠迅速適應市場發(fā)展，滿足國內(nèi)外市場的需求。目前我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟占很大比例，而溫控系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中顯得尤為重要，

7、并且由過去單因素控制向利用環(huán)境計算機進行多因子動態(tài)控制的展，以后更趨于智能化、網(wǎng)絡化和節(jié)能化發(fā)展。</p><p>　　由于所學理論知識和學校所提供器件都有限，本次設計采用單片機技術完成，控制功能比較簡單，很容易就能實現(xiàn)，其他的模塊電路采用的是最基本電子技術。本設計最重要的是用單片機軟件編程實現(xiàn)功能，它的編程思想方法仍值得學習和研究，為溫控系統(tǒng)的進一步研究奠定基礎。</p><p>　　第

8、一章 溫度采集與控制設計要求</p><p>　　1.1設計任務及要求</p><p><b>　　基本要求</b></p><p>　?。?）、采用PT－100溫度傳感器測溫</p><p>　?。?）、采用0804 A/D轉換器</p><p>　　（3）、測溫范圍：0℃ - 255℃，分辨

9、率為±1℃</p><p>　　（4）、當采集溫度超過200℃時能能用繼電器控制LED發(fā)光管亮。</p><p><b>　　設計任務 </b></p><p>　?。?）畫出原理圖，并分析電路各部分電路元件的功能。 </p><p>　?。?）熟悉電路中所用到的ADC0804芯片、電橋電路的測試，單片機的應

10、用以及數(shù)碼管的顯示。</p><p>　?。?）進行軟件的編程，實現(xiàn)溫度的轉換，使數(shù)碼管顯示溫度值。</p><p>　　（3）進行電路的排版、焊接、分級調試、調試，直到電路能達到規(guī)定的要求。</p><p>　?。?）記錄實驗測量數(shù)據(jù)，并寫出完整、詳細的課程設計報告。</p><p><b>　　設計目標</b><

11、;/p><p>　　（1）用橋式電路對信號進行檢測，并用電位器模擬PT100使電橋電路產(chǎn)生電壓差。</p><p>　?。?）對產(chǎn)生的電壓差通過ADC0804進行模數(shù)轉換，并通過軟件控制單片機使數(shù)碼管顯示溫度值。</p><p>　　（3）當轉換后的溫度超過200°時，通過繼電器控制LED燈報警。</p><p>　　第二章 設計方案

12、及系統(tǒng)設計概述</p><p><b>　　2.1設計方案</b></p><p>　　根據(jù)參考原理框圖，電路分成由被測量、傳感器、變換器組成的測量放大電路與AD轉換電路和單片機控制電路及報警電路四大部分，其中單片機控制還包括數(shù)碼顯示。主要參考元件有PT100、ADC0804、STC89C52、四位數(shù)碼管、繼電器。通過仿真，發(fā)現(xiàn)該方案能實現(xiàn)測溫、控溫基本要求。原理框圖

13、如圖2-1所示。</p><p><b>　　送數(shù) 控制</b></p><p>　　圖2-1 溫度采集與控制原理框圖</p><p><b>　　2.2硬件系統(tǒng)組成</b></p><p>　　本次設計需要設計一個具有溫度采集和控制的單片機應用系統(tǒng)，包括硬件電路和軟件編程兩部分內(nèi)容。下面分

14、別介紹下硬件系統(tǒng)組成和軟件編程流程。</p><p><b>　　測量放大電路</b></p><p>　　測量放大電路有很多方法，在模擬電路課程中學習過同相比例放大電路、反相比例放大電路和差分放大電路等等。</p><p>　　方案一：利用LM741組成兩個反相放大器，第一個的放大倍數(shù)為20倍，第二個為51倍，兩個方向放大電路使得負向電壓輸出

15、變?yōu)檎螂妷狠敵?，共放大約為100倍，其具體電路接法如圖2-2。</p><p>　　圖2-2 反向放大與電壓跟隨器夠成放大電路</p><p>　　方案二：由三個運算放大器構成的測量放大電路。放大器由二級串聯(lián)，前級是兩個同向放大器，對稱結構，具有高抑制共模干擾的能力和高輸入阻抗。后級是差分放大電路，切斷共模干擾的傳輸，將雙端輸入方式變換成單端輸出方式，以適應對地負載的要求，如圖2-3。&

16、lt;/p><p>　　圖2-3 三運放差分放大電路</p><p>　　方案二與方案一相比，具有高輸入阻抗、高共模抑制比、閉環(huán)增益調整方便、低失調、低漂移、平衡差動輸入、輸出電阻小等優(yōu)點，因此在設計中利用更廣泛，本次設計采用方案二完成溫度測量放大功能。</p><p><b>　　A/D轉換電路</b></p><p>　

17、　A/D轉換是本次設計重要部分，它將測量放大后的溫度信號轉換數(shù)字信號，控制便于計算機處理以及單片機控制，起著承上啟下的重要作用，并且所選芯片決定溫度測量的范圍。常用的A/D轉換有ADCO8O4、ADCO809, 其中ADC0809為8路的AD轉換芯片，可以對8路模擬信號進行AD轉換，ADC0804則為單路的AD轉換芯片。二者的分辨率都為八位，轉換誤差：±1LSB。由設計要求，選用ADCO8O4。</p><

18、p><b>　　報警電路</b></p><p>　　報警電路是由三極管驅動及單片機控制，使得溫度達到200℃繼電器有電流時二極管發(fā)光，實現(xiàn)報警功能。</p><p><b>　　單片機控制電路</b></p><p>　　單片機通過硬件電路和軟件編程控制A/D轉換、控制溫度報警以及數(shù)碼管顯示，是整個設計的核心部分。

19、</p><p><b>　　軟件編程</b></p><p>　　軟件編程是本次設計的靈魂，就算硬件電路萬無一失，沒有正確的程序也是無濟于事，整個設計也是功虧一簣。本設計編程是用C語言更簡便明了，主要包括延時、數(shù)碼管顯示、控制ADC0804讀寫子程序，控制模擬信轉換成數(shù)字信號并由數(shù)碼管顯示。</p><p><b>　　2.3 工作

20、原理</b></p><p>　　PT100傳感器感知外界溫度后其自身電阻發(fā)生變化，導致電橋失去平衡，產(chǎn)生電壓差，經(jīng)過三運放組成的差分放大電路將電壓放大一定的倍數(shù)得到相應的電壓信號，再將其作為ADC0804的輸入信號，通過AD轉換后，得到溫度數(shù)字量，最后采用單片機控制技術使數(shù)碼管顯示相應的溫度，并且要判斷溫度是否超過上限，若超過就啟動報警功能。</p><p><b>

21、;　　第三章 電路設計</b></p><p>　　溫度采集與控制原理電路圖簡單易懂，根據(jù)模塊化設計思想，現(xiàn)在將其分為以下幾個模塊單元進行設計，不僅降低設計難度，而且便于調試，單元電路設計如下：</p><p><b>　　3.1測量放大電路</b></p><p>　　測量放大電路在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中應用廣泛，在實際運用當中有

22、些基本要求。比如說，測量放大電路的輸入阻抗應與傳感器輸出阻抗匹配，需要穩(wěn)定的放大倍數(shù)，噪聲低，和低的輸入失調電壓和輸入失調電流以及溫漂。而且要求要有足夠高的共模輸入范圍和高共模抑制比。本設計所采用的放大電路是三運放差分放大電路，由三個運算放大器構成的測量放大電路。放大器由二級串聯(lián)，前級是兩個同向放大器，對稱結構，具有高抑制共模干擾的能力和高輸入阻抗。后級是差分放大電路，切斷共模干擾的傳輸，將雙端輸入方式變換成單端輸出方式，以適應對地負載

23、的要求，如圖3-1所示。</p><p>　　圖3-1 測量放大電路</p><p>　　該電路不僅滿足上述要求，而且由圖可以看出，它的輸入信號是由前面電橋輸出的差模信號，當PT100溫度傳感器感知到外界溫度變化時，其電阻會產(chǎn)生相應的變化使得差模信號電壓 發(fā)生相應變化。而電路對差模信號的放大倍數(shù)為： (式3-1)</p>&l

24、t;p>　　式中，RV1為用于調節(jié)放大倍數(shù)的外接電阻。通常RV1采用電圈電位計，并應靠近組件。若距離較遠，應將連線絞合在一起。改變RV1，可使放大倍數(shù)在1―1000范圍內(nèi)調節(jié)。理論上，不管選用哪種型號的運算放大器，組成前級差動放大器的U1A和U1B兩個芯片必須要匹對，即兩塊芯片的溫度漂移符號和數(shù)值盡量相同或接近，以保證模擬輸入為零時，放大器的輸出接近為零。</p><p>　　當測量放大電路前端的兩個運放的

25、特性完全對稱時，加在兩個輸入端的共模電壓信號將以1:1的增益比例出現(xiàn)在前級差動放大器的U1A和U1B兩個芯片的輸出端。放大電路的輸出電壓與共模電壓信號的比值推導得： 式（3-2）</p><p>　　可見，差分放大器對其共模信號的增益是與電路的匹配電阻的大小成正比的，如果電路中對稱的電阻匹配得很好，放大器對共模信號的抑制就會很強。</p><p>　　

26、在本次設計中，要求將所測溫度進過測量放大電路得到0至5V的電壓。而電橋部分輸出差模信號理論值在0至50mv，所以差分放大電路的放大倍數(shù)應該為100左右。根據(jù)式3-1，可選擇參數(shù)都為10KΩ,為4.7KΩ,RV1選用200Ω電位器，這樣理論上最低放大倍數(shù)為48，只要調試過程中將電位器調節(jié)至合適電阻使得電路放大倍數(shù)為100，即可實現(xiàn)溫度的測量放大功能，進而進入下一步設計。</p><p>　　上述電路不僅能夠滿足上述

27、要求，而且PT100線性好，精度比較高，而且成本低，是本次課設的不二選擇，且運放選用的是TL084，具有高轉換率，低輸入偏置和偏置電流，低失調電壓溫度系數(shù)的特點，它的放大倍數(shù)比LM324更大。</p><p>　　3.2 A/D轉換電路</p><p>　　A/D轉換是單片機技術的重要運用，它將模擬信號轉換成數(shù)字量，是數(shù)據(jù)采集的重要通道和信號轉換的主要方式。本設計選用ADC0804轉換器，

28、這是一個具有20引腳8位CMOS逐次A/D轉換器，是一個具有高阻抗狀態(tài)輸出，分辨率為8位且轉換值介于0至255之間、存取時間為135us，轉換時間為100us、總誤差為-1至+1LSB特征的轉換器。工作時，模擬電壓輸入范圍為0至5V,參考電壓為2.5V,工作電壓為5V，它的最小電壓轉換值為5/256,約為0.01953V，是一個性價比高的A/D轉換器。芯片引腳圖如圖3-2所示。</p><p>　　圖3-2 AD

29、C0804引腳圖</p><p>　　如圖3-2，引腳說明如下：</p><p>　　:芯片片選信號，低電平有效，芯片正常工作。</p><p>　?。鹤x控制信號，當和皆為低電平時，ADC0804會將轉換后的數(shù)字信號經(jīng)由DB7-DB0輸出至其他處理單元。</p><p>　?。簡愚D換控制信號。當和皆為低電平時，芯片清零，系統(tǒng)重置。當出現(xiàn)上升

30、沿時，芯片開始轉換信號，此時設定為高電平。</p><p>　　CLKIN、CLKR:頻率輸入/輸出,在兩引腳之間加上RC電路可產(chǎn)生ADC工作所需時序。其頻率約為： ，RC不同轉換率不同，頻率越高，轉換越快，但是應注意頻率范圍在100KHz至1460KHz之間。</p><p>　　：中斷請求。轉換期間為高電平。轉換完畢為低電平，此時可以讀取數(shù)字信號。</p><p&g

31、t;　　、:差動模擬信號的輸入端，輸入電壓為—，通常使用單輸入，將接地。</p><p>　　AGND:模擬電壓接地端。</p><p>　　：模擬參考電壓輸入端。為模擬電壓的上限值，若其空接，則的上限值為VCC。</p><p>　　DGND:數(shù)字電壓接地端。</p><p>　　DB7—DB0：轉換后數(shù)據(jù)輸出端。</p>&

32、lt;p>　　VCC：驅動電壓輸入端。</p><p>　　ADC0804轉換過程時序圖和數(shù)據(jù)信號流向分別如下圖3-3和3-4所示。</p><p>　　圖3-3 信號轉換時序圖</p><p>　　S0:=0、=0、=1，開始進行A/D轉換</p><p>　　S1：=1、=1、=1，轉換完畢后將高電位將至低電位</p>

33、<p>　　S2:=0、=1、=0，啟動讀數(shù)</p><p>　　S3:=1、=1、=1，讀取轉換后的數(shù)據(jù)</p><p>　　圖3-4 信號流向圖</p><p>　　本設計A/D轉換原理如圖3-5所示，它的頻率約為606KHz，6引腳輸入的是圖3-1中輸出電壓，由單片機P3口控制芯片的片選和讀寫，轉換后的數(shù)字信號數(shù)據(jù)傳至P2口。</p>

34、<p>　　圖3-5 A/D轉換原理圖</p><p><b>　　3.3報警電路</b></p><p>　　報警電路如圖3-6所示，它是由三極管驅動及單片機控制，使得溫度達到200℃，讓P1.4引腳輸出低電平，讓Q5和Q6同時導通，使得繼電器有電流通過，銜鐵吸附至另一邊，二極管導通發(fā)光，實現(xiàn)報警功能。</p><p><

35、b>　　圖3-6 報警電路</b></p><p>　　3.4單片機控制電路</p><p>　　本設計使用的是單片機是STC89C52，它是宏晶科技推出的新一代高速、低功耗、超強抗干擾的單片機，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051單片機，12M時鐘和6M時鐘可以任意選擇。5V單片機的工作電壓為5.5V～3.3V，3V單片機的3.8V～2.0V，工作頻率范圍為0～40MHz，相當

36、于普通8051的0～80MHz，實際工作頻率可達48MHz。它的用戶應用程序空間為8K字節(jié)，片上集成512字節(jié)RAM。與8051單片機一樣，通用I/O口（32個），復位后為：P1/P2/P3/P4是準雙向口/弱上拉，P0口是漏極開路輸出，作為總線擴展用時，不用加上拉電阻，作為I/O口用時，需加上拉電阻。具有EEPROM功能和看門狗功能，可在系統(tǒng)編程和在應用編程無需專用編程器，無需專用仿真器，可通過串口（RxD/P3.0,TxD/P3.1

37、）直接下載用戶程序，數(shù)秒即可完成一片。共3個16位定時器/計數(shù)器。即定時器T0、T1、T2。外部中斷4路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)電路，Power Down模式可由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒，具有通用異步串行口（UART），還可用定時器軟件實現(xiàn)多個UART，工作溫度范圍：-40～+</p><p>　　由單片機控制數(shù)碼管顯示包括串行顯示與并行顯示，串行顯示通過單片機自帶的串行口輸出；行顯示，運用單片機的4個并行

38、端口輸出。仿真采用的是由單片機直接將處理后的數(shù)字信號送至四位數(shù)碼管顯示。在實物制作時由下面兩種方案。</p><p>　　方案一：采用74ls164串行顯示。電路圖如圖3-7</p><p>　　圖3-7 74ls164串行顯示</p><p>　　單片機工作在方式0，當輸出SBUF時，RXD位字節(jié)，同時TXD輸出移位，具有固定的波特率，為Fosf/12。靜態(tài)顯示三

39、位溫度值。</p><p>　　方案二：通過P口并行輸出。借助74HC573將三位溫度動態(tài)顯示在數(shù)碼管上。如圖3-9所示。</p><p>　　圖3-8 P口并行輸出</p><p>　　方案比較：方案一具有電路簡單，實現(xiàn)方便的特點，不過容易受到波動影響。方案二則具有較強的抗干擾能力，但所需控制端口較多。本次設計直接使用開發(fā)板上的數(shù)碼管顯示電路方便簡單，所以采用方案

40、二。</p><p>　　STC89C52芯片引腳圖如圖3-9所示。</p><p>　　圖3-9 STC89C52芯片引腳圖</p><p>　　由圖3-6可以看出，STC89C52與8051的主要區(qū)別是多了一個定時器/計數(shù)器T2,中斷源使用方法基本類似，這里不再贅述。</p><p>　　在本次設計中，單片機的作用是通過硬件電路和軟件編程

41、控制A/D轉換、控制溫度報警以及數(shù)碼管顯示。由P3口控制ADC0804的讀寫工作狀態(tài)；P2口獲取A/D轉換后得到的數(shù)字信號；P1口的P1.0和P1.1用于控制數(shù)碼管顯示的段選和位選，P1.4用于控制報警電路，當溫度超過200℃后使得P1.4輸出低電平讓二極管發(fā)亮；P0口用于輸出經(jīng)過單片機處理后的數(shù)字信號到數(shù)碼管用于顯示實時溫度。單片機控制連接如圖3-10所示，接下來分析如何通過軟件編程實現(xiàn)上述電路。</p><p&g

42、t;　　圖3-10 單片機控制連接圖</p><p><b>　　3.5 軟件編程</b></p><p>　　本設計編程是用C語言更簡便明了，主要包括延時、數(shù)碼管顯示、控制ADC0804讀寫子程序，控制模擬信轉換成數(shù)字信號并由數(shù)碼管顯示。程序流程圖如圖3-11所示。</p><p>　　圖3-11 程序流程圖</p><

43、p>　　根據(jù)程序流程圖和開發(fā)板原理圖，要實現(xiàn)單片機控制功能，先做如下位定義和函數(shù)聲明：</p><p>　　sbit cs=P3^4; //控制ADC0804片選；</p><p>　　sbit wr=P3^6; //控制ADC0804寫；</p><p>　　sbit rd=P3^7; //控制ADC0804讀；</p><p>

44、;　　sbit duan=P1^0; //控制數(shù)碼管段選；</p><p>　　sbit wei=P1^1; //控制數(shù)碼管位選；</p><p>　　sbit bj=P1^4; //控制報警電路；</p><p>　　uchar code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x

45、6f,0x00};//存放字型碼</p><p>　　void init(); //聲明初始化函數(shù)</p><p>　　void ad_start(); //聲明啟動A/D轉換函數(shù)</p><p>　　uchar ad_read(); //聲明讀A/D轉換結果函數(shù)</p><p>　　void display(uchar bai,uc

46、har shi,uchar ge ); //聲明數(shù)碼管顯示函數(shù)</p><p>　　設計主程序如下，啟動A/D轉換后讀數(shù)再通過除法和求余得到溫度的個、十、百位，最后由P0口并行輸出顯示</p><p>　　void main(){</p><p>　　uchar adout,a1,a2,a3;</p><p>　　init(); //調用初

47、始化函數(shù)</p><p><b>　　while(1) </b></p><p>　　{ ad_start(); //啟動A/D轉換</p><p>　　Delay(10); //延時</p><p>　　adout=ad_read(); //讀取轉換結果</p><p><b>　　b

48、j=1;</b></p><p>　　if (adout>=200) //判斷結果是否超過200</p><p>　　bj=0; //超過200啟動報警</p><p>　　P2=ad_read(); </p><p>　　a1=adout/100; //求所測溫度的百位</p><p>　　a2=

49、adout%100/10; //求所測溫度的十位</p><p>　　a3=adout%100%10; //求所測溫度的個位</p><p>　　display(a1,a2,a3) </p><p><b>　　}</b></p><p>　　現(xiàn)介紹幾個模塊子程序：</p><p>　　1.

50、延時,通過for循環(huán)實現(xiàn),延時1ms</p><p>　　void Delay(uint t) { </p><p><b>　　uint i;</b></p><p>　　for(;t>0;t--)</p><p>　　for(i=110;i>0;i--);</p><p>&

51、lt;b>　　} </b></p><p>　　2.初始化，給P1、P2、P3口置一，作為I/O口使用</p><p>　　void init() {</p><p><b>　　P1=0xff;</b></p><p><b>　　P2=0xff;</b></p>

52、<p>　　P3=0xff; </p><p><b>　　}</b></p><p>　　3.啟動A/D轉換，將置零使芯片能工作，再將、置零啟動芯片讀寫功能</p><p>　　void ad_start() {</p><p><b>　　cs=0;</b></p>

53、<p>　　_nop_(); //空操作，時間為1us</p><p><b>　　wr=0;</b></p><p><b>　　_nop_();</b></p><p><b>　　wr=1;</b></p><p><b>　　_nop_();<

54、;/b></p><p><b>　　cs=1;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　4.讀轉換結果，經(jīng)P2口送給無符號字符temp，并返回到主函數(shù)中</p><p>　　uchar ad_read(){</p><p>　　uchar

55、 temp;</p><p><b>　　P2=0xff;</b></p><p><b>　　cs=0;</b></p><p><b>　　_nop_();</b></p><p><b>　　rd=0;</b></p><p>

56、;<b>　　_nop_();</b></p><p><b>　　temp=P2; </b></p><p><b>　　_nop_();</b></p><p><b>　　rd=1;</b></p><p><b>　　_nop_();&l

57、t;/b></p><p><b>　　cs=1; </b></p><p><b>　　wr=0;</b></p><p>　　return(temp);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　5.數(shù)碼管送數(shù)顯示，將溫度的百

58、、十、個位字型碼分別送至P0口，再由并行輸出至數(shù)碼管，用74HC573控制數(shù)碼管段選位選顯示溫度</p><p>　　void display(uchar bai,uchar shi,uchar ge ){</p><p><b>　　duan=1;</b></p><p>　　P0=table[bai];</p><p&g

59、t;<b>　　duan=0;</b></p><p><b>　　duan=0;</b></p><p><b>　　P0=0xff;</b></p><p><b>　　wei=1;</b></p><p><b>　　P0=0xfe;<

60、;/b></p><p><b>　　wei=0;</b></p><p><b>　　wei=0;</b></p><p><b>　　Delay(1);</b></p><p><b>　　duan=1;</b></p><p

61、>　　P0=table[shi];</p><p><b>　　duan=0;</b></p><p><b>　　duan=0;</b></p><p><b>　　P0=0xff;</b></p><p><b>　　wei=1;</b><

62、/p><p><b>　　P0=0xfd;</b></p><p><b>　　wei=0;</b></p><p><b>　　wei=0;</b></p><p>　　Delay(1);</p><p><b>　　duan=1;</

63、b></p><p>　　P0=table[ge];</p><p><b>　　duan=0;</b></p><p><b>　　duan=0;</b></p><p><b>　　P0=0xff;</b></p><p><b>　

64、　wei=1;</b></p><p><b>　　P0=0xfb;</b></p><p><b>　　wei=0;</b></p><p><b>　　wei=0;</b></p><p><b>　　Delay(1);</b></p

65、><p><b>　　duan=1;</b></p><p>　　P0=table[10];</p><p><b>　　duan=0;</b></p><p><b>　　duan=0;</b></p><p><b>　　P0=0xff;<

66、;/b></p><p><b>　　wei=1;</b></p><p><b>　　P0=0xf7;</b></p><p><b>　　wei=0;</b></p><p><b>　　wei=0;</b></p><p&g

67、t;<b>　　Delay(1);</b></p><p><b>　　duan=1;</b></p><p>　　P0=table[10];</p><p><b>　　duan=0;</b></p><p><b>　　duan=0;</b></

68、p><p><b>　　P0=0xff;</b></p><p><b>　　wei=1;</b></p><p><b>　　P0=0xef;</b></p><p><b>　　wei=0;</b></p><p><b>

69、;　　wei=0;</b></p><p><b>　　Delay(1);</b></p><p><b>　　duan=1;</b></p><p>　　P0=table[10];</p><p><b>　　duan=0;</b></p><

70、p><b>　　duan=0;</b></p><p><b>　　P0=0xff;</b></p><p><b>　　wei=1;</b></p><p><b>　　P0=0xdf;</b></p><p><b>　　wei=0;&

71、lt;/b></p><p><b>　　wei=0;</b></p><p><b>　　Delay(1);</b></p><p><b>　　duan=1;</b></p><p>　　P0=table[10];</p><p><b&

72、gt;　　duan=0;</b></p><p><b>　　duan=0;</b></p><p><b>　　P0=0xff;</b></p><p><b>　　wei=1;</b></p><p><b>　　P0=0xbf;</b>&

73、lt;/p><p><b>　　wei=0;</b></p><p><b>　　wei=0;</b></p><p><b>　　Delay(1);</b></p><p><b>　　duan=1;</b></p><p>　　P0

74、=table[10];</p><p><b>　　duan=0;</b></p><p><b>　　duan=0;</b></p><p><b>　　P0=0xff;</b></p><p><b>　　wei=1;</b></p>&

75、lt;p><b>　　P0=0x7f;</b></p><p><b>　　wei=0;</b></p><p><b>　　wei=0;</b></p><p>　　Delay(1); }</p><p>　　第四章 制作、調試、結果分析</p><

76、;p><b>　　4.1制作部分</b></p><p>　　理論設計部分完成后，先借助Proteus仿真軟件來驗證方案的正確性。理論上設計要求能夠完全實現(xiàn)，并將方案給指導老師檢查確認無誤后，整理出元件清單，按照設計思路分模塊焊接各個部分電路。利用開發(fā)板的單片機和數(shù)碼管可以減少工作量，剩余各模塊電路相對簡單，且在實踐中，用200Ω電位器代替PT100溫度傳感器，焊接實物圖如圖4-1所示

77、。其中左半部分為測量放大電路，右上部分為A/D轉換部分，右下部分為報警電路。</p><p><b>　　圖4-1模塊實物圖</b></p><p><b>　　4.2系統(tǒng)調試</b></p><p>　　各模塊電路焊接完成后，就進行功能測試。</p><p>　　先調試測量放大電路，給模塊板接上+

78、5V電源后，先進行調零，將電橋部分的2個200Ω的電位器都調至將近100Ω，測得差分信號基本為零，保持RV2電阻不變，測得輸出電壓為1.28V,改變另一個電位器至最大阻值，并且調節(jié)電位器RV1，電壓始終為1.28V。檢查焊接電路并未出現(xiàn)問題，測試TL084芯片沒有燒壞。通過查閱相關資料及分析，設計要求輸出0至5V電壓，明顯給芯片供電5V電壓不足，而且TL084可以達到。所以改變部分電路，給TL084提供雙電源后，再調試電路，測得差分信號

79、在2mV至48.9mV之間，調整RV1，使得輸出電壓最大達到5V，此時RV1阻值約為86Ω，理論值為95Ω，存在一定的誤差，但是測量結果基本滿足設計要求，說明測量電路完全能夠作為模塊使用。</p><p>　　接下來是調試報警電路，先檢查電路是否存在焊接錯誤，確認無誤后，給電路提供+5V電源，將Q5的b極懸空，電路不能導通，二極管滅，提供大約0.7至1V左右電壓，二極管亮，證明報警電路功能實現(xiàn)。</p>

80、;<p>　　A/D轉換電路很簡單，只要焊接RC電路提供時鐘即可。焊接時，選R為10KΩ,C為200pF。最后按照附錄三仿真原理圖所示，將各模塊連接好進行整體測試。</p><p><b>　　4.3 結果分析</b></p><p>　　對電橋部分進行調零及調滿后，就改變PT100的阻值，當PT100在100Ω到200Ω時，理論上數(shù)碼管顯示其溫度在1到

81、255℃，分辨率為1℃。但是，由于元件精確度原因，調零電位器無法達到精確調零的效果，且代替PT100的電位器阻值最大為189Ω，實際顯示溫度在0到243℃，這在設計所要求的誤差范圍之內(nèi)，所以設計的結果是正確的可以說符合設計要求。同時，當調節(jié)PT100使得數(shù)碼管顯示的溫度為200℃時，報警電路報警，即由繼電器所控制LED燈亮，且超過200℃時就一直亮，而當調節(jié)PT100使得數(shù)碼管顯示值189℃時，LED燈滅，不報警。調試結果如圖4-2。&

82、lt;/p><p>　　圖4-2 調試結果圖</p><p>　　第五章 設計總結與展望</p><p>　　本次專業(yè)課程設計主要是學習使用單片機技術設計實用性強的系統(tǒng)電路，是一個很好的理論與實踐結合的機會。在課堂上學習的單片機是使用匯編語言編程，邏輯性更強，需要考慮更細致，實驗課程中大都學習些模塊設計使用，不夠全面。但是通過這次課程設計，收獲較多，比如說：</

83、p><p>　　學會使用Proteus仿真，現(xiàn)在可以很熟練的運用；</p><p>　　學習了用C語言編程，現(xiàn)在可以熟練的寫出某些模塊程序設計，例如延時、數(shù)碼管顯示、控制A/D轉換等等，還參與調試了電子鐘的程序；</p><p>　　學會靈活使用開發(fā)板設計應用系統(tǒng)電路，簡化電路；</p><p>　　深入學習了解了溫度采集這方面知識，掌握了多路數(shù)

84、據(jù)采集系統(tǒng)設計；</p><p>　　對單片機技術的應用有了一個直觀的了解和接觸；</p><p>　　深刻體會到課堂知識不夠用，課外需要多加學習一些單片機技術的運用和編程實例，實踐出真知。</p><p>　　總之，在這次實踐中，雖然不是一氣呵成，但在老師指導和同學的幫助下，最終成功完成課設任務，特別感謝。努力付出后的收獲給學生增添了一份成就感，也增加了學習的興趣

85、，這才是這次課程設計的意義所在。希望以后能夠有更多讓學生自我發(fā)揮的空間，課設題目也要適當?shù)膭?chuàng)新。年年如此，歲歲今朝，期待專業(yè)課程設計能夠給學生帶來更高的挑戰(zhàn)！</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]劉攀,俞杰.基于單片機的溫度測控系統(tǒng)[J]. 蘭州交通大學學報,2005,6-12: 103-106.</p><p&

86、gt;　　[2]夏曉南.基于單片機的溫箱溫度和濕度的控制[J].現(xiàn)代電子技術,2005,215-24: 117-118.</p><p>　　[3]趙娜,趙剛.基于51單片機的溫度測量系統(tǒng)[J].微計算機信息,2007,23-1:146-148. </p><p>　　[4]馮建華,趙亮.單片機應用系統(tǒng)設計與產(chǎn)品開發(fā)[M].北京：人民郵電出版社，2004 </p><

87、p>　　[5]譚浩強.C語言程序設計[M].北京：清華大學出版 1999 </p><p>　　[6]王德玉等.智能井控系統(tǒng)的控制研究[J].西南石油大學學報，2006,28-4:97-100.</p><p>　　附錄一 元器件清單</p><p>　　注：一套單片機開發(fā)板</p><p>　　附錄二 仿真原理圖</p>