5、键盘电路设计。 有6个按键,P2.2-P2.7接6个按键,P3.4接公共端,采用动态扫描方式检测键盘。 6. 系统软件设计。 系统初始化模块、键盘扫描模块、数据采集模块、刻度转换模块、显示模块等三部分。 设计报告要求 设计报告应按以下格式书写: (1)封面; (二)设计概要; (三)目录; (4) 文字; (5) 参考文献。 正文应包括以下内容: (一)系统总体功能和技术指标说明; (2)各模块电路原理说明; (3)系统各部分电路图及总体电路图(用PROTEL绘制); (四)软件流程图及软件清单; (5)设计总结和经验。 四、参考资料 1. 李全利,《单片机原理与接口技术》,高等教育出版社,20042。 于勇,《51 单片机常用模块与集成系统设计实例》,电子工业出版社,2007 目录 1. 课题研究意义 2.项目研究内容 单片机及电源模块设计 2. 存储器设计 3. A/D 转换器设计 4. 显示设计 5. 键盘电路设计 6. 系统软件设计 3. 项目经验 4. 参考文献 1. 项目研究意义 21世纪的今天,科学技术的发展日新月异。 科学技术的进步也带动了测量技术的发展。 现代控制设备与过去不同,其性能和结构都发生了翻天覆地的变化。 我们已经进入飞速发展的信息时代。 测量技术是当今社会的主流,已渗透到应用工程的各个领域。
温度是工农业生产中常见、最基本的参数之一。 在生产过程中常常需要对温度进行检测和监控。 采用微机进行温度检测、数字显示、信息存储和实时控制,对于提高生产效率、产品质量、节约能源等都发挥着重要作用。 随着工业科技和农业科技的发展,对温度测量的需求越来越大,也越来越重要。 但在一些特定环境下,温度监测环境范围较大,测点较远,布线十分不便。 这时就必须通过无线方式采集温度数据。 本设计采用Atmel公司的AT89C52单片机作为控制核心。 将测量的温度通过ADC0832模数转换进行数字化,并通过数码管显示相应的温度。 由于采用微机进行温度检测、数字显示、信息存储和实时控制,对于提高生产效率和产品质量、节约能源等具有重要作用,而且温度参数对工业生产的重要性,其准确性测温系统的智能化程度和智能化一直受到企业的重视。 因此,学习和研究温度测量及相关知识可以是一个更实用的学科方向,可以获得更多实用的知识和方法。 因此,温度测控技术是一项非常实用、值得研究和掌握的重要技术。 其应用领域也相当广泛,可应用于消防电气设备的无损温度检测、电力和电信设备的过热故障预测检测、空调系统的温度检测、各种交通部件的过热检测等。车辆、安全和监控系统。 应用范围:医疗卫生温度检测,化工、机械等设备温度过热检测。
所以前景是相当可观的。 2. 研究内容 单片机及电源模块设计 单片机:AT89C52 简介 图5.1-1 为AT89C52 芯片的引脚图。 AT89S52单片机是一款兼容标准MCS-51指令系统的低功耗、高性能CHMOS单片机,内置4KB在线可编程Flash存储器。 与通用80C51系列单片机的指令系统和引脚兼容。 AT89C52单片机的片上Flash允许在线重新编程,也可以用通用非易失性存储器编程器进行编程; 片内数据存储器包含128字节RAM; 有40个引脚和32个外部双向输入/输出(I/O)端口; 具有两个16位可编程定时器; 中断系统为6个中断源、5个中断向量、2级中断优先级的中断结构; 振荡器频率为0到33MHZ,所以我们在这里选择12MHZ的晶振是比较合理的; 它有一个片上看门狗定时器; AT89S51有PDIP、TQFP和PLCC三种封装形式[8]。 图5.1-1AT89S52 引脚图 上图是PDIP 封装的引脚排列。 下面介绍各个引脚的功能。 5.2AT89C52引脚说明 P0口:8位,开漏电平,双向I/O口。 P0口可作为通用I/O口使用,但需要外接上拉电阻; 作为输出端口,每个引脚可以吸收8个TTL灌电流。
当用作输入时,应先将该引脚设置为1。 当访问外部程序存储器和数据存储器时,P0 还可以用作低 8 位地址/数据总线的复用线。 在此模式下,端口 0 包含一个内部上拉电阻。 FLASH编程时,P0口接收代码字节数据; 编程验证时,P0口输出码字节数据(需外接上拉电阻)。 端口 P1:8 位、双向 I/0 端口,带内部上拉电阻。 P1口可以作为普通I/O口使用。 输出缓冲器可驱动4个TTL负载; 当用作输入时,该引脚首先设置为1,片内上拉电阻将其拉至高电平。 P1口引脚可以被外部负载拉至低电平,并通过上拉电阻提供电流。 FLASH并行编程和验证时,P1口可以输入低字节地址。 在串行编程和验证过程中,P1.5/MO-SI、P1.6/MISO 和 P1.7/SCK 分别是串行数据输入、输出和移位脉冲引脚。 端口 P2:8 位双向 I/O 端口,带内部上拉电阻。 P2口作为输出口时,可驱动4个TTL负载; 当用作输入端口时,先将该引脚设置为1,并通过内部上拉电阻将其拉至高电平。 如果负载较低,电流通过内部上拉电阻输出到外部。 当CPU使用外部16位地址访问存储器时,P2端口提供高8位地址。 当CPU使用8位地址对外部存储器进行寻址时,端口P2包含P2特殊功能寄存器的内容。 在FLASH并行编程和验证时,P2口可以输入高字节地址和某些控制信号。
端口 P3:8 位双向端口,带内部上拉电阻。 当P3口作为输出口时,输出缓冲器可吸收4个TTL的灌电流; 用作输入口时,先将该引脚置为1,内部上拉电阻拉至高电平。 如果外部负载较低,则通过内部上拉电阻输出电流。 与FLASH并行编程验证时,P3口可以输入一定的控制信号。 P3口除了通用I/O口功能外,还具有替代功能,如表5.3-1所示。 表 5.3-1 P3 口替代功能 引脚符号说明 P3.0RXD 串口输入 P3.1TXD 串口输出 P3.2/INT0 外部中断 0P3.3/INT1 外部中断 1P3.4T0T0 定时器外部计数输入 P3.5T1T1 定时器外部计数输入 P3.6/WR 外部数据存储器写选通 P3.7/RD 外部数据存储器读选通 RST:复位端。 当振荡器运行时,该引脚上的高电平持续两个机器周期将使系统复位。 ALE/:访问外部存储器时,ALE(地址锁存使能)是一个粗脉冲,用于锁存地址的低8位字节。 在Flash编程期间,该引脚也可用于输入编程脉冲( )。 在正常工作条件下,ALE 以振荡器频率 1/6 的固定速率发出脉冲,用作外部输出的时钟。 应该注意的是,每当访问外部数据存储器时,都会跳过 ALE 脉冲。
如果要禁止ALE操作,可以通过在位地址为8EH的特殊功能寄存器中设置“0”来实现。 在这个位置的“1”之后。 ALE 仅在 MOVE 或 MOVC 指令期间有效,否则 ALE 引脚将被轻微拉高。 如果微控制器处于外部执行模式,则 ALE 禁用位无效。 :外部程序存储器读选择信号。 当 AT89S51 读取外部程序时,每个机器周期 PSEN 被激活两次。 在此期间,每当访问外部数据存储器时,这两个信号都会被跳过。 /Vpp:允许访问外部程序存储器。 为了能够从外部程序存储器的 0000H 到 FFFFH 位置读取指令,必须将其接地。 然而,应该注意的是,如果加密位 1 被编程,则 的状态在复位时被内部锁存。 要执行内部程序,应连接到VCC。 当未选择 12V 编程电源时,Flash 编程时该引脚可连接 12V 编程电压。 XTAL1:振荡器反相放大器的输入和内部时钟发生器的输入。 XTAL2:振荡器反相放大器输出[9]。 电源模块:电源电路电源变压器将交流电网的220V电压转换成需要的电压值。 交流电经过二极管整流后,方向单一,但电流强度仍在不断变化。 这种脉动直流电一般不能直接用于给集成电路供电。 相反,必须通过整流电路将交流电转换为脉动直流电压。
由于这种脉动的直流电压还含有较大的纹波,因此必须通过滤波电路对其进行滤波,以获得平滑的直流电压。 滤波的任务是尽可能减少整流器输出电压中的波动成分,将其转变为接近稳定的直流电。 但这样的电压也会随着电网电压的变化而波动,通常在10%左右,并且随着负载和温度的变化而变化。 因此,在整流、滤波电路之后还需要连接稳压电路。 稳压电路的作用是当电网电压波动以及负载和温度变化时,保持输出直流电压的稳定。 220V交流电通过9V变压器转换成9V交流电。 9V交流电经过四个二极管全桥整流后变成9V直流电。 然后通过电解电容(470μF)进行滤波,去除直流电源中的杂波,防止干扰。 9V直流电源出来后,经过三端稳压器LM7805稳压,成为稳定的5V电源。 7805的Vin引脚是输入引脚,连接9V直流电源的正极。 GND为接地引脚,连接9V直流电源负极。 Vout 是输出引脚。 ,其与地引脚之间的电压为+5V。 5V电源出来后经过电解电容二次滤波,使5V电源更加稳定可靠。 同时在5V稳压电源上加一个10K电阻和一个红色发光二极管。 接通电源后,红色发光二极管亮起,表示电源工作正常。 此时稳定输出5V的电源就已经设计出来了。 对于本设计来说,完全可以满足微控制器和集成块的供电要求[2]。
电源原理图如图所示。 2.存储器设计本设计在内部结构中采用AT24C02外部扩展存储器:128×8(1K)、256×8(2K)、512×8(4K)、1024×8(8K)、2048×8(16K)。 引脚说明 串行时钟信号引脚 引脚(SCL):在SCL输入时钟信号的上升沿向EEPROM器件发送数据,在时钟下降沿读取数据。 串行数据输入/输出引脚 (SDA):SDA 引脚支持双向串行数据传输。 该引脚是开漏输出,可以线或连接到多个其他开漏输出设备或开集电极设备。 24C04仅使用A2和A1作为硬件连接的设备地址输入引脚,在一条总线上最多可以寻址四个4K设备。 A0 引脚内部未连接。 设备操作时钟和数据传输:SDA 引脚通常被外围设备拉高。 当 SCL 为低电平时,SDA 引脚上的数据应该发生变化; 当 SCL 为高电平时数据发生变化,它将被视为启动或停止命令,如下所述。 启动命令:当SCL为高电平时,SDA由高电平到低电平的变化视为启动命令,启动命令必须作为任何读/写操作命令的开始(见图5)。 停止命令:当SCL为高电平时,SDA由低电平到高电平的变化视为停止命令。 读操作后,停止命令将导致 EEPROM 进入等待状态低功耗模式(见图 5)。 响应:当所有地址和数据字节都是基于位的数据后,EEPROM将在第9个时钟周期返回响应信号。每当主设备接收到一组8位数据时,就应该发送