温度采集系统课程设计报告.doc

课 程 设 计 课程名称 单片机原理与接口技术课程设计 题目名称 温度采集系统 学生学院 专业班级 学 号 学生姓名 2011年12 月12日目录1、 设计任务与要求 。22、 方案设计与论证 。23、 电路基本原理及单元电路设计 。3 3.1 总电路图 。3 3.2 晶振电路 。3 3.3 复位电路 。4 3.4 温度报警范围最高最低点控制电路 。4 3.5 温度显示数码管驱动电路 。4 3.6 温度范围显示数码管驱动电路 。5 3.7 蜂鸣器和发光二级管 。5 3.8 实现上述任务的控制器整体流程图 。64、 安装 。6 5、 电路调试过程与结果 。76、 元器件清单 。77、 总结 。88、 附录 。8 温度采集显示系统电路设计一、设计任务与要求：1、温度测量范围 0992、温度分辨率13、选择合适的温度传感器4、使用键盘输入温度的最高点和最低点5、温度超出范围时候报警（报警温度不需要保存）二、方案设计与论证：1、单片机的选取：本系统采用STM8S105C6T6单片机为控制核心优点突出，功能比51系列单片机更加强大，它能够运行各种程序，综合考虑单片机的各部分资源，且因为我们学习的是stm8，因此此次设计选用STM8S105C6T6单片机作为核心处理器。2、温度传感器的选取：传感器是信号输入通道的第一道环节，也是决定整个测试系统性能的关键环节。相比热敏电阻来说，DS18B20单总线数字式温度传感器灵敏度高，精度高，但本次课程设计对温度精度的要求不高，且因为DS18B20温度传感器需要初始化，价格也比热敏电阻高，综合考虑，本设计采用热敏电阻对温度信号进行采集。3、显示器的选取：显示系统是单片机控制系统的重要组成部分，主要用于显示各种参数的值，常用的显示器有CRT、LED、LCD等。本设计用LED数码管显示需求片数并不多，观察方便，而LED数码管相对于其他显示器价格也比较便宜，成本也较低，所以本系统采用LED数码管显示。4、温度采集显示系统电路的总体设计框图：三、电路基本原理及单元电路设计 本设计使系统可以检测099范围内的温度，考虑到测温精度，设置显示数值精确到1，并且设置温度的上下限，当温度值超过上下限温度时，报警电路中的蜂鸣器鸣响，报警灯闪。根据STM8S105C6T6的引脚特性，本设计中采用PB0PB2和PD口作为四位数码管的驱动引脚，PA3PA5作为外部中断的输入，PB4作为热敏电阻与单片机之间的信息传送。PB5与蜂鸣器相接，控制蜂鸣器是否鸣响。RST作为复位输入，当振荡器工作时，RST引脚出现2个机器周期以上高电平使单片机复位。PB5与正常工作指示灯相连接，PB7引脚与报警灯相接，控制报警灯是否闪亮。XTAL1振荡器反相放大器及内部时钟发生器的输入端。XTAL2振荡器反相放大器的输出端。1、 总电路图：本温度采集系统是在stm8s105c6t6最小系统的基础上设计的。2、晶振电路 瓷片电容C1、C2是用来驱动晶振Y1的，因为晶振的大小是16M，所以选用20P的电容。3、复位电路： 复位电路选用了10nF的电解电容和10K的电阻。 4、温度报警范围最高最低点控制电路： 按键S1和S2是用来设置温度报警范围上限的，S1是温度加1键，S2是温度减1键；按键S3和S4是用来设置温度报警范围下限的，S3是温度加1键，S4是温度减1键；5、温度显示数码管驱动电路：PE0PE3是进行位选通的控制，PD口进行段选通的控制。6、 温度范围显示数码管驱动电路：PC1PC4是进行位选通的控制，PB口进行段选通的控制。7、蜂鸣器和发光二极管:三极管8550是作为蜂鸣器的驱动的作用的，R16、R17、R34作为限流电阻使用。8、实现上述任务的控制器整体流程图：四、安装：1焊接 工具：电烙铁由于对感光板的制作还不熟悉，stm8s芯片的引脚较密集，造成难度大，且感光板需要钻孔，所以此次还是选用了万用版，但同时也用protell99se绘制了原理图，以及PCB图。五、电路调试过程与结果：1、调试：接入5V电源，观察数码管是否有显示。若没有，则先用万用表测量电路是否短路或者虚焊，进一步检测元件是否因为焊接过程中热量过高而烧坏。若有，则按下温度选择开关，调节温度的范围。2、烧入程序并检测：将写好的程序通过软件烧入STM8S105C6T6芯片内，装入电路。接入5V电源，看电路是否符合设计的要求正常工作。六、元器件清单：原件名称型号大小数量热敏电阻10K1STM8S105C6T61有源蜂鸣器14位共阳LED数码管2按键4晶振16M1PNP三极管85509电解电容1uF、680nF1瓷片电容20pF2100nF410nF1金属膜电阻1k、2K、10k、150 6、1、1、15电路板2发光二极管2七、总结：这次课程设计是自己第一次设计一个系统，包括前期的方案选取，原理图的绘制，程序的编写，实物的焊接，问题的查找等等，使我对之前的理论知识有了较好的巩固，同时也提高了自己的动手能力，然而也发现自己在理论知识方面存在很多不足，比如说，没能用感光板制作实物（用了万用板），对单片机的中断控制系统的掌握还不够，以至于采用了两个4位共阳LED数码管就可以解决上下限的设置问题，这样增加了设计的成本，经过这次，要吸取教训，提高自己的动手能力，如学会用感光板制作电路板；提高自己的理论知识，如掌握好单片机的中断功能等等。但总的来说，至此课程设计