南京工業(yè)大學(xué)project2溫計設(shè)計

1、計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院實 習(xí) 報 告（ 2016 2017 學(xué)年 第 一 學(xué)期）課程名稱： project2 班 級： 電子1401 學(xué) 號： 1402140112 姓 名： 董路 指導(dǎo)教師： 胡方強(qiáng),武曉光 2017 年 1 月 目錄第一章：詳細(xì)描述課題功能要求和指標(biāo)，介紹課題系統(tǒng)的設(shè)計框圖1第二章：硬件介紹1實驗設(shè)計思路1l顯示模塊2lAD轉(zhuǎn)換模塊4l檢測電路：5l鍵盤模塊：6第三章：代碼介紹6流程圖：8第四章：測試與總結(jié)8電路圖：10第一章：詳細(xì)描述課題功能要求和指標(biāo)，介紹課題系統(tǒng)的設(shè)計框圖設(shè)計溫度采樣電路，顯示現(xiàn)在溫度。并包括報警電路，鍵盤輸入溫度限制模塊，ad轉(zhuǎn)換模塊，顯示模塊，溫度采

2、樣電路。使用文檔：channel可以選擇使用哪一路ad轉(zhuǎn)換得知，按鍵鍵盤第一行最后一個按鍵是設(shè)置最高溫度限制，第三行是設(shè)置最低溫度限制，例如（按下最高溫度設(shè)置按鈕后，在按下兩位數(shù)字，最高溫度設(shè)置就完成了），當(dāng)被測溫度超過設(shè)置溫度就會導(dǎo)致蜂鳴器報警，溫度測量范圍是0100，具有工業(yè)利用價值。1. 11. 2第二章：硬件介紹實驗設(shè)計思路溫度計的設(shè)計分為以下幾個模塊1. 溫度采集2. 溫度元素和相關(guān)元素的轉(zhuǎn)換3. Ad轉(zhuǎn)換模塊4. 數(shù)據(jù)收集和處理5. 輸出模塊被測溫度檢測電路主控器顯示器鍵盤A/D2. 1對于數(shù)字溫度計，溫度采集模塊使用熱敏電阻將溫度信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，再通過ad轉(zhuǎn)換模塊將電壓模擬量

3、轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，傳遞給cpu來處理相關(guān)數(shù)據(jù)，最后將處理出來的溫度信號在數(shù)碼管顯示出來。l 溫度采集和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換：元器件選擇 RTD-PT100 （PT100溫度參數(shù)：當(dāng)在20在50之間時，電阻值大概是100到120之間）恒流源產(chǎn)生1mA的恒定電流，PT100的電壓值大概是100mV到120mV，由于tlc1543是10位的ad轉(zhuǎn)換，所以最小的采樣間隔是5000/10244.88mV,而相應(yīng)的pt100在20到50，變化一度歐姆相應(yīng)大概變化0.385，所以通過放大器放大到合適的倍數(shù)，從而使精度達(dá)到要求。l 數(shù)據(jù)手機(jī)和處理：由于TLC1543是10位串行輸出，所以要將TLC1543和MCU相連，這次我

4、選擇使用80c51,因為c51使我們已經(jīng)使用過的芯片比較容易掌握，通過c51來控制TLC1543的哪一路收集信號，同時來采集TLC1543發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，通過算法將采集過來的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理從而得出溫度的數(shù)據(jù)。l 顯示：將c51和LCD相連從而顯示出相應(yīng)的溫度。l 按鍵輸入上下限：通過按鍵設(shè)置溫度上下限從而使溫度超過時候報警。硬件相關(guān)：l 顯示模塊2. 2LM016L顯示相應(yīng)的字符基本操作分為四種：1. 讀狀態(tài)：輸入RS=0，RW=1，E=高脈沖。輸出：D0D7為狀態(tài)字。2. 讀數(shù)據(jù)：輸入RS=1，RW=1，E=高脈沖。輸出：D0D7為數(shù)據(jù)。3. 寫命令：輸入RS=0

5、，RW=0，E=高脈沖。輸出：無。4. 據(jù)：輸入RS=1，RW=0，E=高脈沖。輸出：無。命令控制字為以下幾種當(dāng)每一次命令控制字給出的時候適當(dāng)?shù)难舆t一段時間然后檢驗LCD的忙標(biāo)志位，如果不忙，就輸入下一次操作，在顯示字符之前要對芯片進(jìn)行正確的配置LCDWcommond(clearscreencom); /清屏函數(shù)LCDWcommond(LCDprintmode); /顯示模式設(shè)置LCDWcommond(LCDOnAndCursor); /亮屏光標(biāo)不顯示LCDWcommond(LCDFunction); /8位數(shù)據(jù)接口和兩行顯示l AD轉(zhuǎn)換模塊:2. 3TLC1543十位模數(shù)轉(zhuǎn)換器，將電壓模擬量

6、轉(zhuǎn)換成電壓數(shù)字量，模擬量量程位0-5v，數(shù)字量量程是0-1024，0-1024；相關(guān)支持：本次mode1模式時序狀態(tài)圖如下：2. 4初始化TLC:Cs片選信號：HIGH->LOW狀態(tài)，重置內(nèi)部計數(shù)器，并且使能DATAout,address,I/Ocloc。第一次初始化不傳遞數(shù)據(jù)輸出，僅僅AD轉(zhuǎn)換的輸入地址給TLC1543并且提供時序給ad轉(zhuǎn)換提供轉(zhuǎn)換時間。地址輸入為時鐘信號的前四位，高位先輸入，然后是低位。DATAread:等待ad轉(zhuǎn)換的上升沿當(dāng)上升沿出現(xiàn)的時候，就是ad轉(zhuǎn)換的結(jié)束，表示可以輸出數(shù)據(jù)，然后開始串口數(shù)據(jù)讀取。串口輸出是以最高有效位最先出來，然后依次輸出下邊的位數(shù)，共輸出十次

7、。l 檢測電路：利用橋式測電阻，并利用差分放大電路測出橋式電壓差，2. 52. 6差分放大電路放大倍數(shù)是10倍，并輸出電壓到ad轉(zhuǎn)換。橋式電壓測電阻的方法比直接利用電壓電流法明確度更高，所以利用橋式電壓測電阻?？梢缘窒徊糠蛛娮枵`差所帶來的影響。注意事項：c51芯片的P0口由于沒有上拉電阻所以接負(fù)載的時候要接上拉電阻。使用芯片RESPACK，做上拉電阻。l 鍵盤模塊：2. 7正常狀態(tài)下橫線給邏輯0，四根豎線由于上拉電阻是高電平當(dāng)有按鍵按下的時候四根線有變?yōu)檫壿?,當(dāng)出現(xiàn)邏輯0的時候就是有按鍵按下，這時候在將橫線的四根依次賦值位0其余位為1，來檢測每一根豎線的邏輯電平，例如當(dāng)?shù)谝粋€按鍵被按下的時

8、候當(dāng)橫線位0其余為1的時候，檢測四根豎線，是哪根豎線變?yōu)?，就是那根豎線和相應(yīng)的橫線的交叉點的按鍵被按下。第三章：代碼介紹軟件流程介紹：/LCD顯示函數(shù)模塊void LCDWcommond(uchar com);/LCD寫命令函數(shù)void LCDInitial();/LCD初始化函數(shù)void LCDPrint(unsigned char *pointer);/LCD打印字符函數(shù)/處理數(shù)據(jù)函數(shù)模塊int handledigtalvol(int _contrastvol);/返回溫度數(shù)據(jù) /TLC1543模塊void TLCInitial(uchar address);/TLC初始化函數(shù)int T

9、LCEOC(); /TLC轉(zhuǎn)換完成標(biāo)志位檢驗函數(shù)int TLCDataRead(); /TLC數(shù)據(jù)讀取/鍵盤模塊函數(shù)uchar KeyScanfH();/鍵盤掃描函數(shù)void P0LW(uchar num);/p0口低位賦值uchar keyboardscanf();/鍵盤值掃描void keynormalstate();/沒有按鍵按下鍵盤低位狀態(tài)void keyboardstate();/鍵盤狀態(tài)機(jī)/蜂鳴器設(shè)置模塊void buzzerset(_temprature);/蜂鳴器/主函數(shù)void main()uchar u8tempnum="00.0"/溫度字符量保存buf

10、feruchar message="temprature is :"int temprature;/溫度數(shù)字量保存地址LCDInitial();/LCD初始化TLCInitial(0x00);/TLC初始化while(1)/主循環(huán) LCDWcommond(LCDFIRSTLINE);/第一行開始顯示LCDPrint(message);/打印函數(shù)keynormalstate();/鍵盤正常狀態(tài)temprature=handledigtalvol(TLCDataRead();/返回溫度數(shù)字量buzzerset(temprature);/蜂鳴器判斷/*溫度數(shù)字量變成字符量*/u8

11、tempnum3=(int)temprature)%10+0x30;u8tempnum1=(int)temprature)/10%10+0x30;u8tempnum0=(int)temprature)/100+0x30;LCDWcommond(LCDTAB);/LCD從第二行開頭顯示LCDPrint(u8tempnum); /顯示溫度量if(keypressed=0) /當(dāng)有鍵按下時進(jìn)入按鍵狀態(tài) keyboardstate();/鍵盤輸入狀態(tài)機(jī)流程圖：LCD初始化TLC初始化鍵盤初始化溫度檢測并返回數(shù)據(jù)溫度和限制溫度對比溫限設(shè)置并保存數(shù)據(jù)N溫度顯示 鍵盤狀態(tài) 3. 1是否有按鍵按下 Y第四章：

12、測試與總結(jié)4. 14. 2根據(jù)溫度改變一度的電壓差改變的數(shù)據(jù)得到相關(guān)的計算公式得到相應(yīng)的溫度數(shù)據(jù)。analogMv=_contrastvol*51;/實際電壓值將近十倍 單位mvtemprature=(analogMv-1340) /28; /傳遞溫度為實際溫度值將近十倍 單位得到在20-50度之間的溫度基本上誤差在0.5以內(nèi)。實驗問題及感想本次實驗共遇到以下幾個問題：1. 測量電壓的電路開始使用的是電壓電流的方法，后來經(jīng)過知道知道這樣存在很大的誤差，后來會用橋式電壓測電阻對的方法，避免了很多期間誤差。2. LM016L的使用，在找資料的過程中，發(fā)現(xiàn)根本沒有多少關(guān)于LM016L的數(shù)據(jù)，后來發(fā)現(xiàn)原來LM016L和LCD1602的使用差不多，才知道LM016L的各種控制字，其中由于對于LCD板的時序問題及延遲不是很清楚，導(dǎo)致很多問題，例如不能正常顯示，屏幕閃爍。后來通過busy檢查以及延遲安排，解決了問題。3. 由于數(shù)據(jù)處理中的錯誤導(dǎo)致數(shù)據(jù)不能正常顯示，開始是以為，ad轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，由于開始沒有聯(lián)調(diào)，一直沒有找到問題出現(xiàn)的地點，導(dǎo)致進(jìn)度一直卡在那里，通過聯(lián)調(diào)找到問題后，解決了問題，明白了一個真理，工具的使用，使工作量的大幅度的減少。感想：通過本次project,首先對于條理化，層次化代碼有了更加直觀的理解，因為層次化的