单片机 温度控制显示系统设计 计算机控制课程设计.docx
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单片机温度控制显示系统设计计算机控制课程设计
目录
一、设计要目及意义……………………………………2
二、系统要求…………………………………………2
3、系统总体框架……………………………………………3
四、功能模块…………………………………………3
五、程序设计…………………………………………6
小结……………………………………………………10
参考文献………………………………………………10
附录……………………………………………………11
单片机温度采集与显示系统设计
1、设计目的及意义
目的:
通过本课程的设计,进一步掌握I/O接口设计和常用程序设计技术,掌握单片机控制系统的设计的一般方法,能根据系统设计要求,完成应用系统的硬件和软件设计。
意义:
温度是一个非常重要的物理量,因为它直接影响燃烧、化学反应、烘烤、煅烧、蒸馏、结晶、空气流动以及温度漂移等物理和化学过程。
温度控制失误就可能引起生产安全、产品质量、产品产量以及生活安全等一系列问题。
因此对温度的检测的意义就越来越大。
温度采集控制系统在工业生产、科学研究和人们的生活领域中,得到了广泛应用。
在工业生产过程中,很多时候都需要对温度进行严格的监控,以使得生产能够顺利的进行,产品的质量才能够得到充分的保证。
使用自动温度控制系统可以对生产环境的温度进行自动控制,保证生产的自动化、智能化能够顺利、安全进行,从而提高企业的生产效率。
本文是基于单片机的多路温度采集控制系统设计,其利用单片机作为系统的主要控制器,通过温度传感器检测环境温度信号,再经A/D转换后,将数字信号,送入到单片机中进行数据处理,经过一定的控制算法后,通过单片机的输出I/O口,来控制继电器的闭合,达到弱电控制强电的目的,从而实现对了对环境温度的调节。
本人的主要工作是运用单片机作为主控制单元及数据处理单元,控制四个开关管的接通与闭合,从而实现输出电压的变化,并通过在输出端串接一段康铜丝对输出电流进行实时检测,并输出充退磁信号,以实现远程控制。
二、系统设计要求:
已知温度范围是0~100℃对应模拟电压信号为0~5V,共有4路。
采用单片机设计4路温度采样与显示系统,对每路温度实时采集并显示。
4、系统总体框架
其中单片机我们选择C51系列
5、各功能实现
(1)复位电路
用于单片机的复位。
如下
(2)时钟振荡电路
提供单片机时钟震荡。
(3)、热敏电阻的连接
(4)、系统总体连接图
5、相关程序设计
1、主程序的设计
主程序程序流程图
主程序流程图如上,其功能为:
设置定时器0、外部中断0、和外部中断1的中断程序入口;设置定时器0的工作方式为1;定时时间为100ms;设置计数单元(30H)初值。
初始化程序完成后启动定时器,等待中断。
此程序等待中断处为死循环,当中断程序完成后,装入定时器初始值,继续等待中断,如此一直重复下去,直到关闭主电源为止。
2定时器中断程序的设计
定时器0中断功能:
实现8秒定时,通过检测计数单元的数据判断定时事件是否到8秒,8秒时间到,触发外部中断0,执行数据采样程序。
定时器中断
定时器中断程序流程图
3数据采样程序的设计
数据采样程序功能:
温度检测通道,控制存放数据的地址和采样次数。
数据检测的方式是先对4个通道各采样一次,然后再采集第二次……共采集五次。
采样程序采用中断方式。
在设置通道初值、通道数、采样次数和存放数据的开始地址后,启动A/D转换,随后检测标志位状态。
标志位被清零,标志着本通道的A/D转换已经结束,在修改通道号和数据存放地址后,对下一通道继续检测。
当4个通道的检测工作完成后,判断5次采样是否全部完成,若没完成,则对4个通道继续采样,直至完成5次采样工作。
数据采样程序流程图
4、A/D转换程序流程图
A/D转换完成中断功能:
将标志位清零,读取转换后的温度数据并存放在RAM中。
A/D转换完成中断程序流程图如图14所示。
程序说明:
程序实现5次采样,每次检测8个通道。
A/D转换完成中断程序流程图
5、LED显示程序设计
动态显示程序流程图如下图
动态显示程序流程图
小结
本文以MCS-51单片机系统为基础,通过热电阻AD590的阻值随温度的变化而得到的模拟信号进行采集,连接ADC0809实现多路模拟信号的采集,并通过A/D转换器对模拟信号进行数模转换,把转换得到的数字信号送入单片机,通过单片机进行控制操作。
以单片机为核心完成温度检测、.显示功能。
本系统设计简单,性能稳定,能够通过单片机灵活编程进行各种功能的设定和修改。
参考文献:
[1]陈琳,单片机原理与实用技术[M].武汉。
华中科技大学出版社,2007.9.
[2]施保华,计算机控制技术[M]。
武汉。
华中科技大学出版社2007.1
[4]康华光.电子技术基础摸拟部分[M].北京:
高等教育出版社,2006.1.
[5]康华光.电子技术基础数字部分[M].北京:
高等教育出版社,2006.1.
附录1:
程序清单
初始化程序清单:
ORG0000H;初始化rom
AJMPSTART
ORG0003H;中断入口地址
AJMPSAMPLE
ORG0013H;中断入口地址
AJMPEOC
START:
MOVTMOD,#01H
MOVTH0,#3CH
MOVTL0,#0B0H
MOV30H,#00H
SETBIT0
SETRIT1
SETBEX0
SETBET0
SETBEA
SETBTR0
HERE:
AJMPHERE
定时器中断程序程序清单:
TIME0:
CLREA
INC30H
MOVA,30H
XRLA,#50H
JZS_8
AJMPRECOUN
S_8:
SETBP3.2
NOP
CLRP3.2
NOP
RECOUN:
MOVTH0,#3CH
MOVTL0,#0B0H
SETBEA
RET1
数据采样程序程序清单:
SAMPLE:
SETB00H
MOVDPTR,#0F00H
MOVR6,#08H
MOVR7,#05H
MOVR0,#40H
TRANS:
MOVX@DPTR,A
WAIT:
JB00H,WAIT
SETB00H
INCDPTR
INCR0
INCR0
INCR0
INCR0
INCR0
DINZR6,#TRAN_S
MOVDPTR,#0F00H
INCR0
DJNZR7,TRAN_S
……
……
RETI
A/D转换完成中断程序程序清单:
EOC中断处理程序
EOC:
MOVXA,@DPTR
MOV@R0,A
CLR00H
RETI
串行显示的程序清单:
ORG0100H
MOVSCON,#00H
MAIN:
MOVR3,#OOH
LOOP:
MOVR4,#0E8H
DELAY:
ACALLDISPLAY
DJNZR4,DELAY
INCR3
CJNER3,#0AH,LOOP
AJMPMAIN
DISPLAY:
CLRP3.2
CLRP3.3
ACALLDISP
ACALLDELAY1
SETBP3.2
ACALLDISP
ACALLDELAY1
SETBP3.3
CLRP3.2
ACALLDISP
ACALLDELAY1
SETBP3.2
SETBP3.3
ACALLDISP
ACALLDELAY1
DISP:
MOVA,R3
MOVDPTR,#TABLE
MOVCA,@A+DPTR
MOVBUFF,A
WAIT:
JNBTI,WAIT
CLRTI
RET
DELAY1:
MOVR6,#10H
LOOP1:
MOVR7,#38H
LOOP2:
DJNZR7,LOOP2
DJNZR6,LOOP1
RET
TABLE:
DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,
DB92H,82H,0F8H,80H,90H
END
计算机控制系统课程设计
题目:
单片机温度采集及显示系统设计
学院:
信息科学与工程学院
专业:
自动化
学号:
200809154012
学生姓名:
彭红
指导教师:
陈林
日期:
2011.12.15
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- 关 键 词:
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