基于51单片机数字温度计设计报告 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/11/18 19:32:30星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

*******电子设计大赛校内选拔作品提

交表

产品名称 专业组 XXX 参赛队员信息 XXX XXX *********** *********** *********** 数字温度计设计 仪器仪表组 *********** *********** *********** 数字温度计基本功能: 作 品 简 介 1、能数字显示被测温度,测量温度范围0℃~100℃; 2、分辨率不低于0.5℃ 3、带有计时和时间显示功能; 4、至少有高、低两路限温控制输出接口控制外部电路,实际制作时可以发光二极管模拟显示其控制状态输出; 5、高、低两路限温控制点可在0℃~100℃范围内任意独立设置; 6、当温度达到高、低限温控制点发出声光报警。 扩展部分 1、提高温度测量精度,使分辨率不低于0.1℃; 2、自动顺时测量(测量间隔时间可调)并保存温度值和测量时间; 3、可以查询、回显存储器中自动测量的温度值和测量时刻; 4、多路温度巡检(至少两路)和多路温度、时间保存。 设 计 方 案 数字温度计框图 系统方案 一 单片机的选择: 方案1:采用传统的STC89C52RC作为电机的控制核心。单片机算术运算功能强,软件编程灵活、自由度大,可用软件编程实现各种算法和逻辑控制,并且由于其功耗低、体积小、技术成熟和成本低等优点,使其在各个领域应用广泛。 方案2:采用STM32F103ZET6微控制器(ARM cortexM3内核),还带有非易失性512k Flash程序存储器。它是一种高性能、低功耗的32位CMOS微处理芯片,市场应用最多。其主要特点如下:512KB Flash ROM,72M的主频,片内集成AD、DA, 以及具有DMA、SPI总线。 方案3:采用MSP430单片机,MSP430系列单片机是一个16位的单片机,采用了精简指令集(RISC)结构,具有丰富的寻址方式(7 种源操作数寻址、4 种目的操作数寻址)、简洁的 27 条内核指令以及大量的模拟指令;大量的寄存器以及片内数据存储器都可参加多种运算;还有高效的查表处理指令。这些特点保证了可编制出高效率的源程序。 由于本系统对CPU运算速度要求不高,不需要执行很复杂的运算,加上成本上和队员各自的技术特点考虑,综合起来选STC89C52RC较适合本系统的要求。 二 温度时间显示模块: 方案1:使用液晶显示屏显示时间温度数字。 液晶显示屏(LCD)具有轻薄短小、低耗电量、无辐射危险,平面直角显示以及影象稳定不闪烁等优势,可视面积大,画面效果好,分辨率高,抗干扰能力强等特点,但是液晶显示屏使用的温度范围很窄,正常工作温度范围为0℃~+55℃,存储温度范围-20℃~60℃。 方案2:使用传统的LED数码管显示。 数码管具有:低能耗、低损耗、低压、寿命长、耐老化、防晒、防潮、防火、防高(低)温,对外界环境要求低,易于维护,同时其精度比较高,称重轻,精确可靠,操作简单。但显示效果很差。 方案3:使用彩屏(TFT)显示时间温度数字,彩屏显示屏幕较大,所需代码冗长,处理不方便。 根据以上论述,系统只需要显示时间和温度值,故采用显示效果较好的1602液晶显示屏。 三 键盘模块: 方案1:使用独立式键盘。独立式键盘是指直接用I/O口线构成的单个按 方案2:使用矩阵式键盘。矩阵式键盘是由行线和列线组成,按键位于行、键电路。独立式按键电路配置灵活,软件结构简单。 列的交叉点上,行线、列线分别连接到按键开关的两端。其特点是简单且不增加成本,这种键盘适合按键数量较多的场合。 由于考虑到本系统选择的52单片机引脚数目有限,所以为了节约引脚,保证引脚资源充足,我们选择了矩阵式的按键作为系统输入。 硬件原理 主控制器STC89C52RC STC89C52RC单片机是宏晶科技推出的新一代高速、低功耗、超强抗干扰的单片机,指令代码完全兼容传统8051单片机,12时钟、机器周期和6时钟、机器周期可以任意选择。 主要特性如下: ● 增强型8051单片机,6时钟、机器周期和12时钟、机器周期可以任意选择,指令代码完全兼容传统8051单片机。 ● 工作电压:5.5V~3.3V ● 工作频率范围:0~44MHz。 ● 用户应用程序空间为8K字节 ● 片上集成512字节RAM ● 通用I/O口32个,复位后为:P1/P2/P3/P4是准双向口/弱上位,P0口是漏极开路输出,作为总线扩展用时,不用加上拉电阻,作为I/O口用时,需加上拉电阻。 ● ISP(在系统可编程)/IAP(再应用可编程),无需专用编程器,无需专用仿真器,可通过串口(RXD/P3.0,TXD/P3.1 )直接下载用户程序,数秒即可完成一片。 ● 具有EEPROM功能 ● 具有看门狗功能 ● 共3个16位定时器/计数器。及定时器T0、T1、T2 ● 外部中断4路,下降沿中断或低电平触发电路,Power Down模式可由外部中断低电平触发中断方式唤醒 ● 通用异步串行口(UART),还可用定时器实现多个UART