dsp控制器及其应用课程设计-温度采集与显示

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1、键盘输入分频发声装置课程设计说明书（2010/2011学年第一学期）课程名称：DSP控制器及其应用题目：温度采集与显示专业班级：学生姓名：学号：指导教师：设计周数：2周设计成绩：2011年7月7日22温度采集与显示1课程设计目的通过我们对DSP控制器及其应用课程的学习和理解，综合运用课本中所学到的理论知识完成一个温度采集与显示的课程设计。通过这次实践锻炼我们查阅资料、方案比较、团结合作的能力。在这个过程我们必须掌握温度采集技术的硬件设计、熟悉A/D转换技术和DSP液晶显示功能的软件设计。学会采用简单电路的实验调试和整机指标测试方法，增强我们的动手能力，为以后学习和工作打下

2、坚实基础2课程设计正文2.1系统分析2.1.1设计的任务及步骤（1）熟悉MC1403芯片的应用；（2）根据实验测得热敏电阻和温度的一些数据，设计温度——电阻公式；（3）设计外部硬件电路；（4）软件完成程序流程图设计和编程，其中包括A/D转换和液晶显示部分；（5）编写上位机程序（6）软硬件联合调试；（7）书写设计说明书。2.1.2技术要求此系统利用热敏电阻测得电阻—温度之间的关系，找到电阻和温度之间的代数关系，从而检测温度，设计硬件外扩电路，同时设计软件程序，包括A/D程序设计，进行软硬件联系调试，能在液晶显示屏上显示温度。2.1.3设计思路首先设计温度采集电路，由于考虑到

3、使用的是非线性负温度系数的热敏电阻，因此采用了桥式电路尽量减小因外接不必要因素导致的误差，通过多次试验测得几个点，并拟合出一条合适的线性函数关系。其次进行软件设计，主要包括AD转换模块、液晶显示模块、算法转换模块、主函数模块以及上位机模块。最后进行软硬件联系调试，并能在液晶上正常显示温度值。2.2总体设计2.2.1硬件设计TMS320F2812作为本次课设使用的DSP芯片。它包含33个电源引脚（为使器件正常运行，所有电源引脚必须正确连接且不能悬空）时钟源模块，DSP有六种信号可以使DSP控制器复位，即电源复位、复位引脚~RS、软件复位、非法地址复位、看门狗定时器溢出、欠压

4、复位六种复位信号。所以在设计的初期，把它分成了五个模块。其中复位采用电源复位的方式，由引脚PCRESET引起。为了可靠复位，其中低电平的有效时间至少6个CPU时钟周期。DSP最小系统组成框图如图1所示。22温度采集与显示图1DSP最小系统其中：开关SW-PB、电容以及电阻构成一个简单的抚慰电路；晶振与两个并联电容接在XTAL1与XTAL2为2812提供外部时钟；HT7133芯片将5V直流电源转换为3.3V直流电源构成电源模块为2812供电。2.2.2系统框图设计该系统包括温度采集模块、F2812芯片、AD转换模块以及液晶显示模块，首先通过热敏电阻对外界温度的变化，从而改变

5、其电位的变化，F2812芯片等待中断并接收数据，然后送入AD转换模块，AD对模拟信号进行转换，并将转换结果存放在结果寄存器的高12位，为保证数据精确多次采样求平均值，最后通过算法转换，将结果显示在LCD液晶上。系统设计流程如图2所示。图2系统设计流程图2.3单元电路的设计2.3.1温度采集电路考虑到此次使用的是非线性负温度系数的热敏电阻，因此采用桥式电路尽量确保其精度，并使用低压基准芯片MC1403为电路提供基准电压，确保其尽量减少外界不必要因素的影响。温度采集电路如图4所示。22温度采集与显示图3温度采集电路2.3.2单元模块的分析（1）MC1403低压基准芯片引脚如图

6、4所示。图4MC1403低压基准芯片引脚图Vin端口输入一个4.5~40V的模拟电压值（接P2口的1引脚），在Vout端输出了一个稳定的电压值（接P2口的1引脚，为AD模块提供参考模拟高电平），GND端接模拟地（接P2口的33引脚）为AD提供参考模拟低电平，并与数字地短接。（2）AD转换模块当模/数转换完成后，读取结果寄存器前，最好先读取模/数转换控制寄存器ADCRL2的ADCRESULT0或ADCRESULT1，以确定当前结果寄存器的状态，保证读取的结果是正确。另外，要注意12位的转换结果放在结果寄存器中的高12位上,要进行位移转换，该12位数据与外部模拟输入电压的关系

7、为：12位数字结果=4095*（输入电压/基准电压）基准电压：3V输入电压：A/D采集的电压12位数字结果：12位的转换结果是放在结果寄存器的高12位上。22温度采集与显示（3）LCD液晶显示模块DSP经常会对读写周期较慢的输入/输出设备（如液晶显示模块、打印机、键盘等）进行访问，通常以下两种方法来解决DSP与这些慢速设备之间的输入/输出时序匹配问题。直接访问方式是将DSP的读写信号限于慢速设备接口控制板引出的读写信号线直接相连，时序由DSP内部读写逻辑控制。由于慢速外设的读写周期相对DSP较慢，是两者的时序匹配，还必须进行一