溫度的采集與控制課程設(shè)計(jì)

1、課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)課程設(shè)計(jì)名稱(chēng):單片機(jī)技術(shù)課程設(shè)計(jì)題目：溫度米樣與控制學(xué)院名稱(chēng)：信息工程學(xué)院專(zhuān)業(yè)：電子信息工程班級(jí)：學(xué)號(hào)：姓名：評(píng)分：教師：2015年7月4日專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)2014-2015學(xué)年第2學(xué)期分散1周第16周一18周集中題目溫度的米集與控制內(nèi)容及要求(1) 、采用PT-100溫度傳感器測(cè)溫(2) 、米用MC14433A/D轉(zhuǎn)換器(3) 、測(cè)溫范圍：0C-500T，分辨率為土C(4) 、當(dāng)米集溫度超過(guò)500C時(shí)能用繼電器控制一LED發(fā)光管亮。進(jìn)度安排1. 布置任務(wù)、查閱資料、選擇方案：2天；2. 畫(huà)原理圖、仿真：3天；3. 領(lǐng)元器件、制作、焊接：3天4. 模塊訓(xùn)練：2天5編寫(xiě)代碼調(diào)試：

2、2天6. 綜合測(cè)試和驗(yàn)收：1天7. 提交報(bào)告：20142015學(xué)年第二學(xué)期16-18周學(xué)生姓名指導(dǎo)時(shí)間：第16-18周指導(dǎo)地點(diǎn)：E樓504室任務(wù)下達(dá)2015-06-15任務(wù)完成考核方式1.評(píng)閱"2.答辯"3.實(shí)際操作“口4.其它"指導(dǎo)教師系(部)主任注：1、此表一組一表二份，課程設(shè)計(jì)小組組長(zhǎng)一份；任課教師授課時(shí)自帶一份備查。2、課程設(shè)計(jì)結(jié)束后與“課程設(shè)計(jì)小結(jié)”、“學(xué)生成績(jī)單”一并交院教務(wù)存檔。摘要本系統(tǒng)將單片機(jī)應(yīng)用于溫度控制。系統(tǒng)采用模擬溫度傳感器PT-100作為測(cè)溫元件，將溫度采集的模擬電壓信號(hào)經(jīng)LM324放大器差分放大后傳遞給MC14433模數(shù)轉(zhuǎn)換器。MC14

3、433模數(shù)轉(zhuǎn)換器將采集得到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)傳至STC89C51單片機(jī)的I/O口。STC89C52將數(shù)字信號(hào)處理后，發(fā)送給具有串行接口的HD7279驅(qū)動(dòng)3位共陰式數(shù)碼管。它具有0500E范圍的溫度測(cè)量的能力，并且通過(guò)繼電器連接電路可以實(shí)現(xiàn)超溫報(bào)警功能。關(guān)鍵詞：LM324MC14433STC89C52HD7279繼電器。目錄前言1第一章設(shè)計(jì)內(nèi)容及設(shè)計(jì)要求21.1溫度的采集與控制2第二章硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)32.1 系統(tǒng)工作原理32.2 單片機(jī)介紹42.3 復(fù)位電路52.4 晶振電路52.5 電橋與放大電路62.6 AD轉(zhuǎn)換電路72.7 HD7279顯示電路102.8 報(bào)警電路12第三章軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4、133.1 程序設(shè)計(jì)思路13第四章設(shè)計(jì)及調(diào)試分析154.1 電路的焊接154.2 實(shí)驗(yàn)的調(diào)試及結(jié)果分析15第五章實(shí)驗(yàn)結(jié)論和體會(huì)16參考文獻(xiàn)17附錄一18附錄二19附錄三20附錄四25在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中，電流、電壓、溫度、壓力、流量、流速和開(kāi)關(guān)量都是常用的主要被控參數(shù)。其中，溫度控制非常重要。在工業(yè)生產(chǎn)的很多領(lǐng)域中，人們都需要對(duì)各類(lèi)加熱爐、熱處理爐、反應(yīng)爐和鍋爐中的溫度進(jìn)行檢測(cè)和控制；在我們的家用電器中，電熱爐、電飯煲、飲水機(jī)等加熱制冷設(shè)備無(wú)不涉及到溫度的控制。采用單片機(jī)對(duì)溫度進(jìn)行控制不僅具有控制方便、簡(jiǎn)單和靈活性大等優(yōu)點(diǎn)，而且可以大幅度提高被控溫度的技術(shù)指標(biāo)，從而大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量。

5、目前應(yīng)用的溫度檢測(cè)系統(tǒng)大多采用由模擬溫度傳感器、多路模擬開(kāi)關(guān)、A/D轉(zhuǎn)換器及單片機(jī)等組成的傳輸系統(tǒng)。這種溫度采集系統(tǒng)需要大量的測(cè)溫電纜，才能把現(xiàn)場(chǎng)傳感器的信號(hào)送到采集卡上安裝和拆卸繁雜，成本也高。同時(shí)線路上傳送的是模擬信號(hào)，易受干擾和損耗，測(cè)量誤差也比較大，不利于控制者根據(jù)溫度變化及時(shí)做出決定。針對(duì)這種情況，本文提出一種采用數(shù)字化單總線技術(shù)的溫度采集系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了溫度實(shí)時(shí)測(cè)量和顯示和報(bào)警。第一章設(shè)計(jì)內(nèi)容及設(shè)計(jì)要求1.1溫度的采集與控制基本要求：(1)采用PT100溫度傳感器測(cè)溫采用MC14433A/D轉(zhuǎn)換器(2) 測(cè)溫范圍：0C-500C,分辨率為土1C當(dāng)采集溫度超過(guò)500C時(shí)能能用繼電器控制一

6、LED發(fā)光管亮參考原理：電橋電路、放大電路、AD轉(zhuǎn)換電路、數(shù)碼管顯示電路、繼電器報(bào)警電路主要參考器件：LM324，MC1403，MC14433，STC89C5，2HD7279。第二章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)2.1系統(tǒng)工作原理該課設(shè)以STC89C52單片機(jī)為核心的溫度的控制與采集。整個(gè)設(shè)計(jì)包括溫度轉(zhuǎn)換模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、顯示模塊和繼電器報(bào)警模塊。電橋電路經(jīng)過(guò)放大電路，將放大的模擬電壓傳給MC14433的電壓采樣輸入端Vx,經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換輸出四位BCD碼，數(shù)據(jù)輸出線Q3到Q0控制線DS1到DS4與單片機(jī)I/O相連接，單片機(jī)對(duì)溫度采樣到的數(shù)字量處理，結(jié)果通過(guò)一片7279最小系統(tǒng)用3個(gè)數(shù)碼LED顯示測(cè)溫范圍0C-

7、500C,由于MC14433的獨(dú)特性，并不需要采用AT89C51單片機(jī)I/O口輸出控制設(shè)定的溫度，當(dāng)轉(zhuǎn)換電壓量程達(dá)到1.999V或199.9mV時(shí)，MC14433過(guò)量程信號(hào)輸出端輸出低電平，接到繼電器報(bào)警電路模塊的發(fā)光二極管會(huì)點(diǎn)亮顯示。測(cè)溫電路的作用是將隨溫度變化的電阻轉(zhuǎn)化為電壓變量。為了提高測(cè)溫靈敏度，用放大器將電壓信號(hào)放大。電阻測(cè)溫電路由含熱敏元件的非平衡電橋輸入電路及運(yùn)放電路組成。設(shè)計(jì)中因?yàn)闆](méi)有PT-100溫度傳感器，所以采用精密電阻代替。電橋經(jīng)過(guò)調(diào)零，調(diào)滿后使得調(diào)節(jié)改精密電阻，放大器輸出端模擬電壓在0V-2V范圍變化，再經(jīng)過(guò)MC14433轉(zhuǎn)換器得到采集溫度在0C-500C。主控制系統(tǒng)采

8、用了STCT89C5單片機(jī)。單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)，是指用最少的元件組成的單片機(jī)可以工作的系統(tǒng)。最小系統(tǒng)一般應(yīng)該包括：?jiǎn)纹瑱C(jī)、晶振電路、復(fù)位電路。2.2單片機(jī)介紹STC89C52是STC公司生產(chǎn)的一種低功耗、高性能CMOS位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。STC89C52使用經(jīng)典的MCS-51內(nèi)核，但做了很多的改進(jìn)使得芯片具有傳統(tǒng)51單片機(jī)不具備的功能。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使得STC89C52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)Flash，512字節(jié)RAM32位I/O口線，看門(mén)狗定時(shí)器，內(nèi)置4KBEE

9、PRQMMAX810復(fù)位電路，3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，4個(gè)外部中斷，一個(gè)7向量4級(jí)中斷結(jié)構(gòu)（兼容傳統(tǒng)51的5向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)），全雙工串行口。另外STC89C52可降至0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。空閑模式下，CPU停止工作，允許RAM定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。最高運(yùn)作頻率35MHz所以本電路采用STC89C52乍為電路的單片機(jī)來(lái)實(shí)施控制與輸出。本人使用現(xiàn)有的單片機(jī)開(kāi)發(fā)板燒錄程序，所以其中的復(fù)位電路與晶振電路直接采用其原理圖的電路。單片機(jī)的管腳如下圖所示：圖2.2ST

10、C89C51弓I腳圖WKWK2.3復(fù)位電路圖2.3復(fù)位電路STC89C52單片機(jī)的9腳是復(fù)位端，當(dāng)輸入為高電平并保持兩個(gè)機(jī)器周期以上的時(shí)間時(shí)，單片機(jī)復(fù)位，復(fù)位后，主要特征是各10口呈現(xiàn)高電平，程序計(jì)數(shù)器從零開(kāi)始執(zhí)行程序。如圖參數(shù)符合要求。上電后，電容電壓不能突變，VCC通過(guò)復(fù)位電容給單片機(jī)復(fù)位腳加高電平，同時(shí)，通過(guò)10K電阻向電容反向充電，使復(fù)位腳電壓逐漸降低，經(jīng)約10毫秒時(shí)間后，復(fù)位腳變?yōu)?V,單片機(jī)開(kāi)始工作。2.4晶振電路圖2.4晶振電路如圖所示，本人用的是12MHz的晶振匹配電容是兩個(gè)30P或22P的瓷片電容。每種芯片的手冊(cè)上都會(huì)提供外部晶振輸入的標(biāo)準(zhǔn)電路，會(huì)表明芯片的最高可使用頻率等參

11、數(shù)。與計(jì)算機(jī)用CPU不同，單片機(jī)現(xiàn)在所能接收的晶振頻率相對(duì)較低，但對(duì)于一般控制電路來(lái)說(shuō)足夠了。2.5電橋放大電路10k歐，下面的R4+Rw1電位器是為了能與R3R1、R2構(gòu)成電橋平衡，Rw2阻值范圍為0200歐能滿足0C-500C對(duì)應(yīng)PT100的阻值變化域：0-180.95歐。若固定左邊的電位器Rw偽50（理論），貝U調(diào)節(jié)PT-100的阻值會(huì)產(chǎn)生不同的壓差，并將其傳遞給后面的放大電路。（方便計(jì)算理論調(diào)整R4+Rw1=R3=10歐Vcc=5V最大取Rw2=180.95歐)電橋壓差=Vcc*(R3+Rw2)/(R3+Rw2+R2)(R4+Rw1)/(R4+Rw1+R2)代入求得對(duì)應(yīng)滿足的最大壓差=

12、0.1133V(約)因?yàn)榍懊娴碾姌螂娐樊a(chǎn)生的壓差范圍為00.1133v，根據(jù)MC14433芯片的功能選擇1.999v量程，故應(yīng)將其放大對(duì)應(yīng)02v,放大倍數(shù)=2/0.1133=17.65倍。放大電路的放大倍數(shù)二電橋電路產(chǎn)生的壓差*(1+2R5/Rw4,調(diào)整可變電阻Rw4即可改變放大倍數(shù)，達(dá)到17.65倍。其中LM324帶有四放大器可以工作電源下，靜態(tài)電流為每一組運(yùn)算放大器它有5個(gè)引出腳，其端，“V+”、“V-”端。兩個(gè)信號(hào)輸入端運(yùn)放輸出端Vo的信為同相輸入端，表示端的相位相同。17.65倍。其中LM324帶有四放大器可以工作電源下，靜態(tài)電流為每一組運(yùn)算放大器它有5個(gè)引出腳，其端，“V+”、“V-

13、”端。兩個(gè)信號(hào)輸入端運(yùn)放輸出端Vo的信為同相輸入端，表示端的相位相同。R1/C1co123456789101I12C33MC44ssqodsdsijsoreoc%nnnnngQnnnn23222120真差動(dòng)輸入的四運(yùn)算放大器，該在低到3.0伏或者高到32伏的MC174啲靜態(tài)電流的五分之一?？捎脠D2.5所示的符號(hào)來(lái)表示，中“+”、“-”為兩個(gè)信號(hào)輸入為正、負(fù)電源端，“Vo”為輸出中，Vi-(-)為反相輸入端，表示號(hào)與該輸入端的位相反；Vi+(+)運(yùn)放輸出端Vo的信號(hào)與該輸入圖引腳2.6A/D轉(zhuǎn)換電路圖轉(zhuǎn)換電路如圖所示，放大的模擬電壓參量從3腳輸入，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換輸出四位BCD碼，數(shù)據(jù)輸出線Q3到Q

14、0控制線DS1到DS4與單片機(jī)P1口相連接，單片機(jī)通過(guò)讀P1口獲得對(duì)應(yīng)的數(shù)字量。MC14433是3位半雙積分A/D轉(zhuǎn)換器?？垢蓴_性強(qiáng)；輸入電阻1000MQ;轉(zhuǎn)換精度高；自動(dòng)校零；自動(dòng)極性輸出；自動(dòng)量程控制信號(hào)輸出；動(dòng)態(tài)字位掃描BCD碼輸出；單基準(zhǔn)電壓；轉(zhuǎn)換率為110次/秒。該芯片主要外接元件有時(shí)鐘振蕩電路的外接電阻、補(bǔ)償電容、以及積分阻容元件。模擬電路部分有基準(zhǔn)電壓、模擬電壓輸入。被轉(zhuǎn)換的模擬電壓輸入量程為199.9mV或1.999V兩種，與之相對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)電壓相應(yīng)為+200mV或+2V兩種。數(shù)字電路部分有邏輯控制、BCD碼及輸出鎖存、多路開(kāi)關(guān)、時(shí)鐘、極性判斷及溢出檢測(cè)等電路。轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)以BC

15、D碼的形式分4次送出(最高位輸出內(nèi)容特殊，詳見(jiàn)表圖262MC14433引腳圖下面介紹各引腳的功能：(1) 電源及共地端VDD主工作電源，+5V。VEE模擬部分的負(fù)電源端，接-5V。VAG模擬地端。VSS數(shù)字地端。VR基準(zhǔn)電壓輸入端。(2) 外接電阻及電容端470千歐；VX=200mV寸,R1：積分電阻輸入端，轉(zhuǎn)換電壓VX=2V時(shí),R1R1=27千歐。16400亍吋蝕脈沖周期沖牛時(shí)鐘膵沖岡期寺時(shí)鐘脈沖腳期位2片時(shí)蝕關(guān)沖周期DS2DS3C1:積分電容輸入端，C1一般取0.1uF。R1/C1:R1與C1的公共端CLKI、CLKO外接振蕩器時(shí)鐘調(diào)節(jié)電阻RCRC般取470千歐左右(3) 轉(zhuǎn)換啟動(dòng)/結(jié)束信

16、號(hào)端EOC轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)輸出端，正脈沖有效。DU啟動(dòng)新的轉(zhuǎn)換，若DU與EOC相連，每當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束后，自動(dòng)啟動(dòng)新的轉(zhuǎn)換(4) 過(guò)量程信號(hào)輸出端/OR:當(dāng)|VX|>VR時(shí)，過(guò)量程輸出低電平，即當(dāng)模擬電壓大于基準(zhǔn)電壓時(shí)，MC14433的引腳/OR輸出低電平，連接到繼電器發(fā)出報(bào)警信號(hào)。(5) 位選通控制端DS4DS1:分別為個(gè)、十、百、千位輸出的選通脈沖，正脈沖有效。DS1對(duì)應(yīng)千位，DS4對(duì)應(yīng)個(gè)位。每個(gè)選通脈沖寬度為18個(gè)時(shí)鐘周期，兩個(gè)相應(yīng)脈沖之間間隔為2個(gè)時(shí)鐘周期，如圖圖MC14433選通脈沖時(shí)序圖(6) BCD碼輸出端Q3-Q0BCD碼數(shù)據(jù)輸出線。其中，Q3為最高位，Q0為最低位。當(dāng)DS2

17、DS3和DS4選通期間，輸出3位完整的BCD碼數(shù)，但在DS1(千位)選通期間，即DS1=1期間，輸出端Q3-Q0除了表示個(gè)位的0或1夕卜，還表示被轉(zhuǎn)換電壓的正負(fù)極性(Q2=1為正)和欠量程或過(guò)量程，其具體含義見(jiàn)下表由上表可以得出以下結(jié)論：(1) Q3表示最高位千位(1/2位)。Q3=0對(duì)應(yīng)“1”，反之對(duì)應(yīng)“0”。(2) Q2表示極性。Q2=1為正極性，Q2=0為負(fù)極性。(3) Q0=1表示過(guò)量程或欠量程。當(dāng)Q3=0時(shí)，表示過(guò)量程；當(dāng)Q3=1時(shí)，表示欠量程。轉(zhuǎn)換結(jié)果是動(dòng)態(tài)分時(shí)輸出的BCD碼，Q0-Q3為千、百、十、個(gè)位的BCD碼，而DS1-DS4分別為千、百、十、個(gè)位的選通信號(hào)，由于轉(zhuǎn)換結(jié)果輸出

18、不是總線式的并行輸出，因此STC89C5單片機(jī)只能通過(guò)并行I/O接口或擴(kuò)展I/O接口與其相連。表選通時(shí)Q3-Q0表示的結(jié)果圖，每次轉(zhuǎn)換結(jié)果都送至輸出寄存器。EOC是A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束的輸出標(biāo)志信號(hào)。當(dāng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換信號(hào)EOC有效后，BCD碼以千、百、十、個(gè)位由Q3Q0輸出，相應(yīng)的選通信號(hào)由DSDS4提供。MC14433的9腳(DU是更新控制端，當(dāng)它與EOC連接時(shí)，采取連續(xù)轉(zhuǎn)換方式，每次轉(zhuǎn)換的結(jié)果都會(huì)被自動(dòng)更新。EOC接單片機(jī)的外部中斷口時(shí)，可采用中斷方式讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果；EOC接單片機(jī)的P1、P2、P3口時(shí)，可采用查詢方式讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果。2.7HD7279顯示電路(1)HD7279介紹HD727是一片具有串

19、行接口的可同時(shí)驅(qū)動(dòng)8位共陰式數(shù)碼管(或64只獨(dú)立LED)的智能顯示驅(qū)動(dòng)芯,片該芯片同時(shí)還可連接多達(dá)64鍵的鍵盤(pán)矩陣，單片即可完成LEES示、鍵盤(pán)接口的全部功能。HD727內(nèi)部含有譯碼器，可直接接受BC碼或16進(jìn)制碼，而且具有2種譯碼方式。HD7279還具有多種控制指令，如左移(A1H)、右移(A0H)、消隱(98H)、閃爍(88H)、段尋址等。本設(shè)計(jì)用到了下載數(shù)據(jù)且以方式0譯碼，其指令如下表2-1所示。其中，a2、a1、a0為位地址，A-G和DP為顯示數(shù)據(jù)，分別對(duì)應(yīng)七段數(shù)碼管的各段，當(dāng)相應(yīng)的數(shù)據(jù)位為1'時(shí)該段點(diǎn)亮，否則不亮。其對(duì)應(yīng)的字形碼表如圖2.71表所示。表下載數(shù)據(jù)但不譯碼方式:D

20、7D6D5D4D3D2D1D0D7D6D5D4D3D2D1D010000a2a1a0DPXXXd3d2d1d0表由于本次只應(yīng)用了HD7279顯示驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管，所以只與單片機(jī)的連接僅需3跟線：片顯示字符顯示碼顯示字符顯示碼07EH87FH130H97BH26DHH37H379HE4FH433HL0EH55BHO7EH65FH-01H770H選線CS,串行時(shí)鐘線CLK,串行數(shù)據(jù)線DATA。當(dāng)單片機(jī)訪問(wèn)HD7279(讀鍵號(hào)或?qū)懼噶?時(shí)，應(yīng)將片選端置為低電平，此時(shí)才有效。DATA為串行數(shù)據(jù)端，當(dāng)向HD7279A發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，DATA為輸入端；當(dāng)HD7279A俞出鍵盤(pán)代碼時(shí)，DATA為輸出端。CLK為數(shù)據(jù)串

21、行傳送的同步時(shí)鐘輸入端，時(shí)鐘的上升沿表示數(shù)據(jù)有效。(2)顯示電路圖驅(qū)動(dòng)顯示本次設(shè)計(jì)顯示電路主要用HD7279芯片、3個(gè)LED數(shù)碼管。HD7279具有串行接口的，可同時(shí)驅(qū)動(dòng)8位共陰式數(shù)碼管的智能顯示驅(qū)動(dòng)芯片。由圖VDD:正電源VSS:CS:片選CLK:DATA:串行數(shù)據(jù)輸入/輸出端位共陰式數(shù)碼管的智能顯示驅(qū)動(dòng)芯片。由圖VDD:正電源VSS:CS:片選CLK:DATA:串行數(shù)據(jù)輸入/輸出端CLK0:KEY:按鍵有效輸出端RES:SG-SA:段g段a驅(qū)動(dòng)輸出CLK:DP:小數(shù)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)輸出DIG0-7:RC:RC振蕩器連接端2.8報(bào)警電路由于MC14433S片本身功能，超過(guò)轉(zhuǎn)換量程,地時(shí)鐘輸入端振蕩輸出

22、端復(fù)位端脈沖輸入端數(shù)位0-7驅(qū)動(dòng)輸出/OR會(huì)輸出低電平，直接接到單片機(jī)開(kāi)發(fā)板J2端報(bào)警電路，未通過(guò)單片機(jī)來(lái)控制，當(dāng)然也可以用單片機(jī)來(lái)控制報(bào)警電路，較為方便的是直接接到/OR管腳，該A/D轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)換模擬量超過(guò)最大量程不會(huì)再轉(zhuǎn)換，保持最大值。報(bào)警電路是利用單片機(jī)開(kāi)發(fā)板已有的模塊。報(bào)警電路如下圖:圖報(bào)警電路報(bào)警電路接在MC14433勺/OR腳，當(dāng)超過(guò)量程/OR管腳為低電平，三極管導(dǎo)通，繼電器工作，LED燈亮，當(dāng)未超過(guò)量程時(shí)/OR管腳為高電平時(shí)，三極管不導(dǎo)通，繼電器不工作，3.1軟件設(shè)計(jì)思路LED燈火。第三章軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)此課題涉及到的軟件部分，主要是MC14433芯片A/D轉(zhuǎn)換、單片機(jī)數(shù)據(jù)處理、HD

23、7279送顯三部分，即采樣與控制。設(shè)計(jì)思路主流程框圖：設(shè)置起女始地址,始初始化程序調(diào)用MC14433采樣轉(zhuǎn)換子程序1LJ調(diào)用十二轉(zhuǎn)換子程序調(diào)用右移2位除4子程序lm【*4心=工口宀調(diào)用二-丨轉(zhuǎn)換子程序1圖調(diào)用主程序9流程框圖子程序a.MC14433采樣程序流程框圖（采用查詢方式）YeSYeS轉(zhuǎn)換結(jié)束YeS讀入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換結(jié)束DS1值=1Q3值千位=1入顯示緩沖區(qū)讀入數(shù)據(jù)=1=0讀入數(shù)據(jù)千位-0入顯示緩沖區(qū)1F1屏蔽咼四位，十位入緩沖區(qū)緩沖地址+1DS3值緩沖地址+1讀入數(shù)據(jù)緩沖地址+1讀入數(shù)據(jù)=0讀入數(shù)據(jù)DS4值屏蔽高四位，百位入緩沖區(qū)屏蔽高四位，百位入緩沖區(qū)緩沖地址+1q圖3.2MC14433流

24、程圖第四章_設(shè)計(jì)及調(diào)試分析4.1電路焊接電路焊接要注意幾個(gè)原則：1. 需進(jìn)行整體布局的構(gòu)思，使元器件分布合理、整體上更加美觀；先裝矮后裝高、先裝小后裝大、先裝耐焊等等；2. 布線盡量使電源線和地線靠近實(shí)驗(yàn)電路板的周邊，以起一定的屏蔽作用；最好分模塊安裝。此外焊接時(shí)不能出現(xiàn)虛焊、假焊、漏焊，更不能出現(xiàn)過(guò)焊，因?yàn)橛行┢骷?，不能耐高溫，電烙鐵不能停留太久。4.2調(diào)試及測(cè)試結(jié)果分析本次課程設(shè)計(jì)是以單片機(jī)為核心設(shè)計(jì)溫度的控制和采集。調(diào)試包括硬件調(diào)試和軟件調(diào)試。硬件調(diào)試開(kāi)始先用Proteus對(duì)每個(gè)模塊都進(jìn)行了仿真測(cè)試，但是這里只能仿真電橋及放大電路，可以達(dá)到要求，對(duì)于A/D轉(zhuǎn)換部分和顯示部分做不了，原因是

25、仿真軟件里找不到MC14433/MC1403/HD727這三種芯片，只能做出來(lái)調(diào)試，為了能夠更好的實(shí)現(xiàn)電路，每焊接好一根線路，都檢查是否有虛焊。焊好之后首先進(jìn)行分模塊調(diào)試，對(duì)硬件進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn)電橋電路可以實(shí)現(xiàn)要求，開(kāi)始放大電路接+/-5V不能達(dá)到要求的放大倍數(shù)，后換接+/-12V后實(shí)現(xiàn)要求，由MC1403構(gòu)成的分壓電路可以提供穩(wěn)定的2V電壓，7279顯示電路正常，只有A/D轉(zhuǎn)換電路達(dá)不到要求。（連接電路見(jiàn)附錄）軟件調(diào)試在此調(diào)試中，同樣是和硬件調(diào)試思想一致，分模塊調(diào)試，主要是7279顯示和A/D采樣調(diào)試，因?yàn)樽鲞^(guò)實(shí)驗(yàn)7279顯示沒(méi)有問(wèn)題，（見(jiàn)附圖二）顯示的結(jié)果是經(jīng)過(guò)單片機(jī)處理過(guò)的三位BCD碼，主要

26、是A/D采樣的調(diào)試，這部分比較難，因?yàn)檐浖肒eil軟件模擬調(diào)試程序是正確的，但是在硬件上不能得到想要的結(jié)果，主要原因在硬件，調(diào)試時(shí)沒(méi)有大于5V的電壓，和負(fù)5V的電壓，導(dǎo)致找不到是不是芯片不工作的原因。第五章實(shí)驗(yàn)結(jié)論和體會(huì)通過(guò)這三周緊張而又有序的設(shè)計(jì)及制作調(diào)試，得到了關(guān)于設(shè)計(jì)制作溫度的采集與控制的一些結(jié)論，明白了整個(gè)過(guò)程，從最初的設(shè)計(jì)到后面的制作調(diào)試，感到累并快樂(lè)著，親自查資料，親自設(shè)計(jì)制作、焊接以及編寫(xiě)程序，整個(gè)流程現(xiàn)在看來(lái)非常簡(jiǎn)單，但有時(shí)也感到無(wú)奈，陌生的芯片，仿真軟件里都沒(méi)有，原理圖中的芯片都是自己畫(huà)的，然后封裝，但是這個(gè)過(guò)程再次熟悉了DXP的使用，也有一定的收獲。焊電路，可能是自己水平

27、不行，有虛焊的地方就可能導(dǎo)致電路無(wú)法達(dá)到預(yù)計(jì)的要求，所以每次調(diào)試時(shí)會(huì)出現(xiàn)奇怪的結(jié)果，有待通過(guò)此次課設(shè)，本人學(xué)習(xí)了溫度的采集與控制電路的設(shè)計(jì)，包括了電橋電路、放大電路、AD轉(zhuǎn)換電路、數(shù)碼管顯示電路、繼電器報(bào)警電路，此設(shè)計(jì)中的AD轉(zhuǎn)換電路是本設(shè)計(jì)的精華部分，尤其是MC1443：這個(gè)芯片，好強(qiáng)大，雖然實(shí)驗(yàn)沒(méi)有得到應(yīng)有的結(jié)果，但是這種電路在以后也會(huì)有許多用處，可以說(shuō)是受益匪淺。此次設(shè)計(jì)應(yīng)該還算是比較失敗的，因?yàn)闆](méi)有使A/D轉(zhuǎn)換模塊成功，可能是自己對(duì)新的芯片學(xué)習(xí)能力不夠，有些影響芯片工作的因素沒(méi)有找到，致使芯片沒(méi)有正常工作。經(jīng)過(guò)此次的課程設(shè)計(jì)，認(rèn)識(shí)到一個(gè)整體起作用，很小的模塊都很重要，這個(gè)教訓(xùn)對(duì)今后的學(xué)

28、習(xí)以及在以后的工作都會(huì)起著很重要的作用，對(duì)動(dòng)手能力的培養(yǎng)也非常的重要，讓知識(shí)學(xué)以致用。參考文獻(xiàn)（1）張?chǎng)?單片機(jī)原理及應(yīng)用（第2版）M.電子工業(yè)出版社，2010年（2）張毅剛.單片機(jī)原理與應(yīng)用設(shè)計(jì)M.電子工業(yè)出版社，2008年（3）周立功單片機(jī)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教程（三）M.北京航空航天大學(xué)出版社，2006年（4）胡漢才.單片機(jī)原理及其接口技術(shù)（第3版）M.清華大學(xué)出版社，2010年（5）胡漢才.單片機(jī)原理及其接口技術(shù)學(xué)習(xí)輔導(dǎo)與實(shí)踐教程M.清華大學(xué)出版社，2010年（6）周景潤(rùn)等.基于PROTEU的電路及單片機(jī)設(shè)計(jì)與仿真（第2版）M.北京航空航天大學(xué)出版社，2010年2003（7）張培仁等基于C語(yǔ)言編

29、程MCS-51單片機(jī)原理與應(yīng)用M.清華大學(xué)出版社,（8）張洪潤(rùn)等單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)教程M.清華大學(xué)出版社，2009年附錄一元件清單元件類(lèi)別元件名稱(chēng)所需數(shù)量-H-UL心片LM324心片1塊MC1403E片1塊MC14433心片1塊STC89C5心片1塊HD72791塊電阻1.5K1個(gè)10K10個(gè)2008個(gè)470K1個(gè)300K1個(gè)電位器2001個(gè)1002個(gè)2K2個(gè)電容30PF2個(gè)0.1uf2個(gè)15pf1個(gè)0.47uf2個(gè)三極管90131個(gè)晶振12M1個(gè)其他LED1個(gè)繼電器1個(gè)共陰數(shù)碼管3個(gè)附表1元件清單附錄二硬件原理圖：附圖1電路原理圖附錄三軟件代碼：DTABITP0.2ORG0000HST:ACAL

30、LAD調(diào)用采樣A/D轉(zhuǎn)換子程序ACALLD_B;調(diào)用十進(jìn)制轉(zhuǎn)二進(jìn)制子程序ACALLCHU_4;調(diào)用右移2位除4子程序ACALLB_D24T調(diào)用二進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制子程序ACALLDISP;調(diào)用7279顯示子程序AJMPST;A/D轉(zhuǎn)換子程序AD:MOVR0,#3FH;顯示緩沖首址MOVR0,#10H數(shù)據(jù)為正INCR0SETBP3.3;輸入前，鎖存器先寫(xiě)“1”AB2:JNBP3.3,AB2;等待EOC為“1”AB1:JBP3.3,AB1;等待EOC為“0”AD0:MOVA,P1;P1口輸入JNBACC.4,AD0;等待DS1為“1”JNBACC.3,AD1;判斷千位MOVR0,#0千位=0,入顯示緩沖器SJMPAD2AD1:MOVR0,#1千位=1,入顯示緩沖器AD2:INCR0AD3:;MOVA,P1JNBACC.5,AD3;等待DS2=1ANLA,#0FHMOVR0,A;百位入顯示緩沖器INCR0AD4:MOVA,P1JNBACC.6,AD4;等待DS3=1ANLA,#0FHMOVR0,A十;位入顯示緩沖器INCR0AD5:MOVA,P1JNBACC.