数字温度计课程设计格式.docx

数字温度计课程设计格式.docx

《数字温度计课程设计格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数字温度计课程设计格式.docx（18页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

数字温度计课程设计格式

辽宁信息职业技术学院

单片机课程设计报告

学生姓名：

肖辉宏

系别：

自动控制系

专业：

汽车电子技术

班级：

汽车G101

指导教师：

刘桂敏

完成日期：

2011.11

目录

课程设计任务书．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

第一部分硬件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

第二部分软件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

第三部分心得体会．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

课程设计任务书

《数字温度计》设计任务书

一、实训目的

单片机实训是电气与电子类等相关专业重要的实践教学环节，主要是为了贯彻理论联系实际的教学原则，巩固和扩大已学过的单片机技术的基础知识，使本专业学生初步获得单片机产品生产工艺的基本知识和基本操作技能，为单片机课程的学习建立较好的感性认识并提高学生的工程实践能力。

二、单片机实训的基本要求

（一）对教师的要求

保证实训学时要求，实训期间认真负责。

（二）对学生的要求

1.学生要按实训任务的要求全面完成本次实训。

2.按规定时间上交材料。

3.出勤率95%以上（占实训态度分数40%）。

4.遵守各项规章制度。

三、实训的步骤

（一）实训准备阶段

进行分发元件、根据任务书要求查找资料等工作。

（二）实训操作阶段

进行焊接/连接电路，调试硬件电路及软件，完善设计。

（三）总结阶段

1.学生撰写实训总结报告（主要谈实训的收获）。

2.实训指导老师对整个实训作总评。

3.实训指导老师评定学生实训成绩。

四、实训的时间安排

时间

实训内容

周一

实训要求教育、学习设计任务书。

周二

查阅相关资料、焊接/连接电路、考虑软件设计流程。

周三

编写各子程序程序上机调试。

周四

程序编辑、编译、运行，整体调试。

周五

编写设计报告。

五、实训内容

（一）设计功能：

设计应包括以下基本功能：

1.利用单片机AT89S51与DS18B20设计一个数字温度计，测温范围为－55～125OC，显示精度为0.1OC。

2.采用4位LED数码管显示温度，一位小数、三位整数。

3.正温度时，最高位显示百位温度或不显示，负温度时最高位显示符号“－”。

系统采用12M晶振。

除以上功能外，设计者还可自行扩展功能。

（二）设计要求：

1.电路设计

（1）画出单片机AT89S51与DS18B20等芯片连接的电路原理图。

（2）画出单片机板上6位LED显示器的电路原理图。

（3）画出单片机板上最小系统电路原理图。

2.编写程序

（1）温度转换子程序。

（2）温度BC码转换子程序。

（3）显示缓冲区刷新子程序。

（4）显示子程序。

3.利用伟福仿真软件和双龙电子软件进行仿真调试、运行程序。

4.编写设计报告书。

六、要求：

实训要求

通过本课程的实训，学生应达到下列要求：

1.一丝不苟，认真操作，循序渐进。

2.要注意安全，防止触电、烫伤、损坏仪器设备。

不要到处甩锡，注意电烙铁的摆放，以免烙坏衣物或电源线等其他物品。

元件安装、连接要规范，讲究安装工艺，挂锡饱满适中，避免虚焊、漏焊及连焊。

离开实训室时要及时断电。

3.掌握各种常用工具、仪器的使用。

4.熟悉伟福仿真软件和双龙电子软件的使用方法。

5.掌握AT89S51单片机芯片的内部组成及存储器结构。

理解常用指令的功能和使用方法。

掌握利用汇编语言编程的方法及调试技巧。

6.掌握单片机上6位LED显示原理及编程方法。

7.掌握DS18B20与单片机连接的硬件电路，熟悉DS18B20的使用方法，会用它进行实际的数字温度设计。

报告要求

按课程设计指导书提供的课题，结合教材相关内容，课程设计报告书应包括以下内容：

1.对设计课题进行简要阐述，并说明设计任务及具体要求。

2.论述系统设计方案，并画出总体电路结构图及功能分割原理图。

3.能够较熟练地应用PROTEL等工具完成单片机系统的硬件设计任务。

4.各功能模块设计说明、设计实现过程及源程序。

5.能够较熟练地应用一种编辑软件编写程序，掌握单片机系统软件设计的基本方法。

6.课程设计报告应内容完整、字迹工整、图表整齐规范、数据详实。

7.课程设计总结、心得体会。

8.字数3000左右，有系统原理图。

9.版面要求：

A4打印标三号黑体，正文小四号宋体，行间距1.5倍。

七、实训的考核

实训成绩单独考核。

由指导教师根据每个同学实习期间的综合表现，按优秀、良好、中等、及格、不及格五级考核评定成绩。

成绩划分为五档，即优、良、中、及格、不及格，并按百分制折算填写成绩报告单。

等级

分值标准

优

≥90

良

80-89

中

70-79

及格

60-69

不及格

＜60

八、实训考核

实训成绩考核表

评分项目

分值比重

等级制定

得分

优90以上

良

80-89

中70-79

及60-69

差60以下

平时成绩

20

报告成绩

20

实际操作

20

答辩成绩

40

综合成绩：

指导教师评语：

指导教师：

制定者：

刘桂敏

制定日期：

2010-6-16

第一部分硬件电路

一、数字温度计系统的电路原理图

二、数字温度计的系统构成

1、AT89S51单片机

（1）内部组成

内部组成中央处理器（CPU），数据存储器（RAM），程序存储器（ROM），IO，时钟系统，复位电路，外围模块，定时计数器（T0,T1），外部中断（INT0，INT1），通用异步串行口（UART），中断系统）。

（2）引脚图

2、振荡电路

（1）电路图

（2）工作原理

3复位电路

（1）电路图

（2）工作原理

1、复位电路的原理是单片机RST引脚接收到2US以上的电平信号，只要保证电容的充放电时间大于2US，即可实现复位，所以电路中的电容值是可以改变的。

2、按键按下系统复位，是电容处于一个短路电路中，释放了所有的电能，电阻两端的电压增加引起的。

4、6位LED显示器

（1）电路图

（2）工作原理

控制计算机（或网络）

（1）控制计算机（或网络上的一台工作站）控制电子显示屏的显示效。

它可以运行一个根据用户需求编写完成的节目单，并提取计算机本地硬盘上或网络服务器上的相关显示数据。

当然，也可以人为地产生LED屏幕的显示效果。

屏幕上像素和屏幕控制机显示器相应区域上的像素点一一对应，直接映射。

（2）通过电子显示屏控制计算机，可以手动或自动调节显示屏的亮度、对比度、色度等，选择适合当前环境的灰度校正数据，控制计算机将要显示的信息传送到视频信号处理器和控制单元进行视频信息处理。

视频信号处理控制系统

（1）视频处理控制器为一套专用于LED显示屏上的多媒体视频卡，作用是显示数据的图像处理，它包括：

灰度调节、亮度调节、图像降噪、运动补偿、色坐标空间变换、色度调节功能、马赛克消除等。

视频控制器可将已处理的显示信息传至通信模块以便长距离传送到显示屏。

通信系统

（1）通信系统通过25对超五类双绞线连接控制计算机和显示屏，它有效地保证将计算机显示器上显示的内容传输到显示屏显示。

5、DS18B20

（1）DS18B20的特点

1．单线结构，只需一根信号线和CPU相连。

2.不需要外部元件，直接输出串行数据。

3.可不需要外部电源，直接通过信号线供电，电源电压范围为3.3V～5V。

4．测温精度高，测温范围为：

一55℃～+125℃，在-10℃～+85℃范围内，精度为±O.5℃。

5．测温分辨率高，当选用12位转换位数时，温度分辨率可达0．0625℃。

6．数字量的转换精度及转换时间可通过简单的编程来控制：

9位精度的转换时间为93．75ms：

10位精度的转换时间187.5ms：

12位精度的转换时间750ms。

7.具有非易失性上、下限报警设定的功能，用户可方便地通过编程修改上、下限的数值。

8．可通过报警搜索命令识别哪片DS18820采集的温度超越上、下限。

（2）内部组成

（3）引脚图

（4）工作命令

1.读ROM[33H]2.匹配ROM[55H]3，跳过ROM[0CCH]4.搜索ROM[0F0H]5.报警搜索[0ECH]6.写暂存存储器[4EH]7.读暂存存储器[0BEH]8.拷贝暂存存储器[48H]9.温度转换[44H]10.重新调出[0B8H]11.读电源[0B4H]

第二部分软件程序

一、系统工作过程

二、流程图

图1主程序流程图图2温度转换子程序流程图图3温度BCD转换流程图

1、主程序流程图

主程序的主要功能是进行温度转换、温度BCD码转换、显示缓冲区刷新及温度显示等，见流程图1所示。

2、温度转换子程序流程图

该子程序的功能是启动DS18B20温度转换，并将DS18B20RAM中的前两个字节温度数据读入单片机指定存储单元中。

其流程图见图2所示。

3、温度码转换子程序

4、

显示缓冲区刷新子程序

三、程序清单

TEMPLEQU26H

TEMPHEQU27H

TEMPHCEQU28H

TEMPLCEQU29H

ORG0000H

MOVSP,#60H

START:

LCALLREADTEMP

LCALLCONVTEMP

LCALLDISPNEW

LCALLDISP

LJMPSTART

INITDS1820:

SETBP3.7

NOP

CLRP3.7

MOVR2,#250

DJNZR2,$

SETBP3.7

MOVR2,#30

DJNZR2,$

JMPP3.7,INIT1

JMPINITDS1820

INIT1:

MOVR2,#120

DJNZR2,$

JBP3.7,INIT2

JMPINITDS1820

INIT2:

MOVR2,#240DJNZR2,$

RET

READDS1820:

MOVR7,#08H

SETBP3.7

NOP

NOP

NOP

SETBP3.7

MOVR6,#3CH

DJNZR6,$

RRCASETBP3.7

DJNZR7,RDLOOP

MOVR6,#3CH

DJNZR6,$

RET

WRITEDS1820:

MOVR7,#08H

SETBP3.7

NOP

NOP

WRLOP:

CLRP3.7

MOVR6,#07H

DJNZR6,$

RRCA

MOVP3.7,C

MOVR6,#34H

DJNZR6,$

SETBP3.7

DJNZR7,WRLOP

RET

READTEMP:

LCALLINITDS1820

MOVA,#0CCH

LCALLWRITEDS1820

MOVA,#44H

LCALLWRITEDS1820

MOVR6,#34H

DJNZR6,$

READTRMP1:

LCALLINITDS1820

MOVA,#0CCH

LCALLWRITEDS1820

MOVA,#0BEH

CLALLWRITEDS1820

MOVR5,#02H

MOVR0,#TEMPL

READTEMP2:

LCALLREADDS1820

MOV@R0,A

INVR0

DJNZR5,READTEMP2

RET

CONVTEMP:

MOVA,TEMPH

ANLA,#80H

JZTEMPC1

CLRC

MOVA,TEMPL

CPLA

ADDA,#01H

MOVTEMPL,A

MOVA,TEMPH

CPLA

ADDCA,#00H

MOVTEMPH,A

MOVTEMPHC,#0BH

SJMPTEMPC11

TEMOC1:

MOVTEMPHC,#0AH

TEMPC11:

MOVA,EMPHC

SWAPA

MOVTEMPHC,A

MOVA,TEMPLANLA,#0FH

MOVDPTR,#TEMPDOTTAB

MOVCA,#A+DPTR

MOVTEMPLC,A

MOVA,TEMPL

ANLA,#0F0H

SWAPA

MOVTEMPL,A

MOVA,TEMPH

ANLA,#0FH

SWAPA

ORLA,TEMPL

LCALLHEXBCD

MOVTEMPL,A

ANLA,#0F0H

SWAPA

ORLA,TEMPHC

MOVTEMPHC,A

MOVA,TEMPL

ANLA,#0FH

SWAPA

ORLA,TEMPLC

MOVTEMPLC,A

MOVA,R7

JZTEMPC12

ANLA,#0FH

SWAPA

MOVR7,A

MOVA,TEMPHC

ANLA,#0FH

ORLA,R7

MOVTEMPHC,A

TEMPC12:

RET

DB06H,07H,08H,08H,09H,09H

DISPNEW:

MOVA,TEMPLC

ANLA,#0FH

MOV70H,A

MOVA,TEMPLC

SWAPA

ANLA,#0FH

MOV71H,A

MOVA,TEMPHC

ANLA,#0FH

MOV72H,A

MOVA,TEMPHC

SWAPA

ANLA,#0FH

MOV73H,A

RET

DISP:

MOVR1,#70H

MOVR5,#0FEH

PLAY:

MOVP0,#0FFH

MOVA,R5

MOVP2,A

MOVA,@R1

MOVDPTR,#TAB

MOVCA,@A+DPTR

MOVP0,A

MOVA,R5

JBACC.1,LOOP5

CLRP0.7

LOOP5:

LCALLDL1MS

INCR1

MOVA,R5

JNBACC.3,ENDOUT

RLA

MOVR5,A

AJMPPLAY

ENDOUT:

MOVP0,#0FFH

MOVP2,#0FFH

RET

TAB:

DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H,0FFH,0BFH

DL1MS:

MOVR6,#14H

DL1:

MOVR7,#19H

DL2:

DJNZR7,DL2

DJNZR6,DL1

RET

HEX2BCD1:

MOVB,#064H

DIVAB

MOVR7,A

MOVA,#0AH

XCHA,B

DIVAB

SWAPA

ORLA,B

RET

END