模拟量温度测控系统设计论文

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1、模拟量温度测控系统设计毕业论文第一章绪论1．1课题分析毕业设计的课题为“模拟温度量及并行数字钟”，顾名思义就是实现对实时时间与温度的显示与控制，保证显示时间的准确快捷。这次毕业设计的着手点在“模拟量”和“并行”上，所以选择合适的模/数转换器和并行时钟芯片是致关重要的，设计中我分别选用了ADC0809芯片和DS12887并行时钟芯片来实现模/数转换功能和并行功能。设计的最终目的是实现显示，我用18个LED数码显示管分别来显示年、月、日、时、分、星期、温度。当时间显示有误时用熊猫彩电的红外遥控器YKQ—9进行实时时间的修改，但温度是不可以修改的

2、。1．2软件设计的工作步骤1）温度采样因为要显示温度，所以首先的把温度采集进来。设计采集电路，用模/数转换器进行A/D转换成5V以内的电压，以适合单片机用。这部分的软件主要是CPU怎样控制模数转换器把模拟量转换为数字量。2）并行时钟的实现本部分主要知道CPU怎样从并行时钟芯片中读取时间，及利用遥控器怎样修改发生错误的实时时间。要了解并行时钟芯片和遥控器。3）温度及实时时间的静态显示这部分是我的最终目的。4）程序汇编及调试这部分就要检测我的软件设计的对不对，合不合理。1．3课题的应用范围模拟温度量及并行数字时钟在日常生活中应用极为广范，比如在

3、展览厅、酒店大厅墙上悬挂的LED数码显示屏；树立在街头的噪音分贝检测屏，它们的工作原理都与我们课题设计的原理相似。103第二章硬件设计2．1硬件设计的简介本次毕业设计主要是利用AT89C52单片机作为中央处理器，再扩展一系列其他功能模块芯片。主要包括采集环境温度的多个DS12887并行数字温度传感器、采集实时时间的并行时钟电路、用于修改实时时间的红外遥控器电路以及显示环境温度与实时时间的数码显示电路。其硬件结构如下图所示：1032．2设计原理电路图2．3硬件设计综述本电路设计主要是由中央处理器、并行时钟、温度及时间显示装置和温度采样电路构成

4、。根据课题及要求可以把硬件设计分成三部分：温度、时间和显示。温度是由AD590感应外界温度产生电流，我们通过把这电流转成电压、调零、放大、反相得到0～5V的模拟量电压值。从模/数转换器的IN0通道口输入，在单片机的控制下有效地进行A/D转换（模/数转换器和单片机的连接说明等到第二章详述），模/数转换器和单片机通过接口P0把转换来的数字读取到单片机的RAM中去，等待显示。这就是温度的整个过程。我们是用并行时钟芯片来实现时间。我们把AT89C52单片机的P2.3(A13)作为DS12887的片选信号，ALE与AS连接作为单片机的地址选择信号，/

5、WR和/R/W相连，RD和DS连接，通过AD0～103AD7与单片机的P0接口连接传输数据。这样，在AT89C52的控制下的时钟就实现了时间的运行。当时钟发生运行错误时，我们采用了熊猫集团的红外遥控器YKQ-9来修改错误时间。遥控器与单片机的P3.2（/INT0）口连接。在CPU的控制下，通过遥控器来修改并行时钟芯片的内部时间。遥控器的有关资料将在第四章介绍。这样，温度、时间都已‘准备’好了，我们下一步就要知道怎样把它们显示出来。这是我们设计的最终目的。因为要显示年、月、日、时、分、秒、星期、温度，我们一共采用了18个静态显示器。我们选用7

6、4LS164，用单片机的P1.0来带动74LS164的DIN。由于单片机的接口的带动功率有限，因此我们在18个显示器中间加了两个非门来增强带动功率。74LS164的脉冲启动端接到单片机的P1.1。我们再通过准确的程序编辑来控制，就可以实现时间和温度的正确显示，我们的也就大功告成。我们用到的AT89C52是一个芯片可擦除带有片内的FlashROM的，与MCS-51产品指令和引脚完全兼容单片机。该芯片具有如下功能：①有1个专用的键盘/显示接口；②有1个全双工异步串行通信接口；③有2个16位定时/计数器。有40个引脚、1000次擦写周期、三级加密

7、程序存储器、3个16位定时/计数器、32个外部双向输入/输出（I/O）端口、256个数据存储器、8K程序存储器、一个T2定时器、6个中断源（我们用到/INT1作为控制ADC0809A/D转换的中断）、可编程串行UART通道。同时它内含2个外中断口，2个全双工串行通信口，2个读写口线，AT89C52单片机可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。我们没有用到外部的ROM、RAM，所以AT89C52的/PSEN端悬空。CPU的工作在不断的取指令和执行指令，完成数据的处理，传输操作。CPU取出一条指令至该指令执成完毕所需的时间称为指令周期，是以机

8、器周期为基本单位。一个机器周期由6个状态周期（S1、S2、S3、S4、S5、S6）组成。每一个状态周期由2个时钟周期组成（P1、P2）。我们采用的AT89C52的晶体振荡器为12