温度传感器设计报告

温度传感器设计报告温度传感器设计报告二十工程学院班级名字一、电路设计31.设计要求32.设计目的3二。设计原则31.设计模块图32.温度传感器LM354LM35简介：42)、LM35封装介绍：43.单片机AT89C5154.ADC0809 7简介1)。主要特征72)。内部结构73)。外部特性(引脚功能)8Iii .示意图91.温度采集模块92.单片机控制和模数转换模块93.显示模块104.报警模块105.电源模块116.总电路图114.印刷电路板图12V.程序13六.物理显示器181.成品182.电力接收显示器18七.组件列表18八.摘要18一、电路设计1.设计要求1)、当温度低于或超过设定温度范围时，将发出警报。2)温度值可在数码管上实时数字显示。3)报警温度可以手动自由设定。2.设计目标1)学习电子设计与制作课程的基础理论和知识后，我们可以综合运用所学的理论知识，拓宽知识面，系统开展电子线路工程实践培训，培养动手能力，培养工程师的基本技能，提高分析问题和解决问题的能力。2)熟悉集成电路的引脚排列，掌握各芯片的逻辑功能和使用方法，了解线路板的结构及其布线方法，了解数字钟的组成和工作原理。3)培养独立思考、独立准备数据和独立设计具有特定功能的数字系统的能力。4)培养综合设计实验报告的能力二、设计原则1.设计模块图温度采集模块键盘输入模块显示组件单身薄片机器控制系统模式街区蜂鸣器报警模块图1:模块图2.温度传感器LM351)、LM35简介：LM35是美国国家半导体公司生产的温度传感器。它的输出电压与摄氏度标度成线性关系。换算公式如公式(1)所示。0时输出为0V。每增加1，输出电压增加10mV。LM35有许多不同的包装风格，其外观如图1所示。在室温下，LM35无需额外校准即可达到CCC41的精度。其供电方式包括单电源和正负双电源。其引脚如图2所示。正负双电源供电模式可提供负温度测量。两个连接的无声电流-温度关系如图3所示。单电源模式的静音电流在25时约为50A，非常节能。2)、LM35封装介绍：图2:包装形式1图3:包装形式2图4:包装形式4(这次使用的包装)3.单片机AT89C51AT89C51是美国ATMEL公司生产的一款低电压、高性能的CMOS8位单片机。该芯片包含4k字节的可重写只读程序存储器和128字节的随机存取数据存储器。该设备由ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，并与标准的MCS-51指令系统兼容。强大的AT89C51单片机内置通用8位中央处理器和闪存单元，可为您提供多种性价比高的应用场合，并可灵活应用于各种控制领域。功能特性概述：AT89C51提供以下标准功能：4k字节闪存、128字节内部RAM、32个I/O端口、两个16位定时/计数器、5矢量两级中断结构、全双工串行通信端口、片内振荡器和时钟电路。同时，AT89C51可以降低到0Hz静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节能模式。空闲模式停止中央处理器的工作，但允许随机存取存储器、定时/计数器、串行通信端口和中断系统继续工作。掉电模式保存随机存取存储器的内容，但振荡器停止工作，并禁止所有其他组件工作，直到下一次硬件复位。引脚功能描述：1.Vcc:电源电压2.GND:地面3.端口P0:端口P0是一组8位开漏双向输入/输出端口，即地址/数据总线多路复用端口。当用作输出端口时，每个位可以吸收电流来驱动8个TTL逻辑门，向端口写入“1”可以用作高阻抗输入端。当访问外部数据存储器或程序存储器时，这组端口线路时分转换地址(低8位)并多路复用数据总线，在访问期间激活内部上拉电阻。在FIash编程期间，端口P0接收指令字节，而在程序验证期间，输出指令字节，并且在验证期间，需要拉出电阻。4.P1端口：P1是一个8位双向输入/输出端口，内置上拉电阻。P1的输出缓冲级可以驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门。将“1”写入端口，并通过内部上拉电阻将端口拉至高电平，此时该电阻可用作输入端口。当用作输入端口时，当引脚因内部上拉电阻而被外部信号拉低时，输出电流(IIL)。在FIash编程和程序验证期间，P1接收较低的8位地址。5.P2端口：P2是一个8位双向输入/输出端口，内置上拉电阻。P2的输出缓冲级可以驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门。将“1”写入端口，并通过内部上拉电阻将端口拉至高电平。此时，该端口可以用作输入端口。当端口用作输入端口时，由于内部上拉电阻，当外部信号将引脚拉低时，将输出电流(IIL)。当访问外部程序存储器或具有16位地址的外部数据存储器时(例如，执行MOVXDPTR指令)，P2端口发出高8位地址数据。当访问具有8位地址的外部数据存储器时(如执行MOVXRI指令)，P2端口线路上的内容(即SFR区中R2寄存器的内容)在整个访问期间不会改变。当闪存被编程或验证时，P2还接收高阶地址和其他控制信号。6.P3端口：P3端口是一组带有内部上拉电阻的8位双向输入/输出端口。P3输出缓冲级可以驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门。将“1”写入P3端口时，它们被内部上拉电阻拉高，可用作输入端口。当用作输入端时，被外部下拉的P3端口将输出带有上拉电阻的电流(IIL)。除了作为一般的输入/输出端口线路，P3端口的第二个功能更重要，如下表所示：图5P3端口还接收一些用于闪存编程和程序验证的控制信号。7.RST:重置输入。振荡器工作时，如果RST引脚处于高电平超过两个机器周期，则该引脚将复位。8.ALE/PROG:当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE(数据锁存允许)输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。即使不访问外部存储器，ALE仍以时钟振荡频率的1/6输出固定的正脉冲信号，因此它可以从外部输出时钟或用于计时目的。应当注意，每次访问外部数据存储器时，ALE脉冲将被跳过。该引脚为闪存，用于输入编程脉冲(PROG).如有必要，可通过设置特殊功能寄存器(SFR)区域中8EH单元的“执行”位来禁止ALE操作。当该位被置位时，只有一个MOVX和MOVC指令ALE将被激活。此外，该引脚将被略微拉高，当微控制器执行外部程序时，ALE应设置为无效。9.PSEN:PSEN的输出是外部程序存储器的读选通信号。当AT89C51从外部程序存储器获取指令(或数据)时，PSEN在每个机器周期内有效两次，即输出两个脉冲。在此期间，当访问外部数据存储器时，这两个有效的PSEN信号不会出现。10.ea/vpp:允许外部访问。为了使中央处理器只访问外部程序存储器(地址：0000小时-ffffh)，必须将电子分析端子保持在低电平(接地)。注意，如果加密位LB1被编程，在复位期间，EA端子状态将被内部锁存。如果EA终端为高电平(连接到VCC终端)，中央处理器执行内部程序存储器中的指令。对闪存编程时，引脚加12V编程允许电源Vpp。当然，这一定是因为该器件使用12V编程电压Vpp。11.XTAL1:振荡器反相放大器和内部时钟发生器的输入。12.XTAL2:振荡器反相放大器的输出。图6 at89c 51引脚图4.ADC0809简介1)。主要特征1)8通道8位模数转换器，即8位分辨率。2)具有开关启停控制端子。3)转换时间为100s4)单个5V电源5)模拟输入电压范围为0 5V，无零点和满量程校准。6)工作温度范围为-40 857)低功耗，约15mW。2)。内部结构ADC0809是一款CMOS单片逐次逼近型模数转换器。其内部结构如图13.22所示。它由8个模拟开关，数据锁存器和解码器，比较器，8位开关树数模转换器，逐次逼近3)。外部特性(引脚功能)图7 ADC 0809引脚图ADC0809芯片有28个引脚，采用双列直插式封装，如图13.23所示。每个引脚的功能如下所述。IN0 IN7: 8个模拟输入。2-1 2-8: 8位数字输出。ADDA、ADDB、addc:用于选通8个模拟输入之一的3位地址输入线ALE:数据锁存允许信号，输入，高电平有效。开始：a/d转换开始信号，输入，高电平有效。模数转换结束信号，输出。模数转换结束时，该端子输出高电平(转换期间始终为低电平)。运行经验：数据输出允许信号，输入，高电平有效。当模数转换完成时，该端子输入高电平，打开输出三态门，输出数字量。CLK:时钟输入。时钟频率不高于640KHZ。REF()，REF(-):参考电压。Vcc:单5v电源。GND:地面。ADC0809的工作过程是先输入3位地址，使ALE=1，并将地址存储在地址锁存器中。该地址被解码，以将8个模拟输入中的一个选通到比较器。起始上升沿复位逐次逼近寄存器。下降沿启动模数转换，之后平机会输出信号变为低电平，表示转换正在进行。在模数转换完成之前，平机会变为高电平，表示模数转换结束。结果，数据被存储在锁存器中。该信号可用作中断请求。当运行经验输入高电平时，输出三态门打开，转换结果的数字量输出到数据总线。Iii .示意图1.温度采集模块图8温度采集模块2.单片机控制和模数转换模块图9单片机控制和模数转换模块3.显示组件图9示出了该模块4.报警模块图10报警模块5.电源微型组件图11电源模块6.总电路原理图图12-1总电路图图12-2总电路图四、印刷电路板示意图图13-1印刷电路板封装图图13-2印刷电路板封装图V.程序#包括p22；红色=p26；sbit bee=p25；绿色=p27；p10；sbit clk _ 164=p20；sbit数据_ 164=p21；p35；sbit EOC=p37；p36；sbit皮娜=p30；p31；p32；sbit S1=p11；sbit S2=p12；无符号字符代码a=0x3f，0x06，0x5b，0x4f，0x66，0x6d，0x7d，0x07，0x7f，0x6f ；无符号字符b=0x76，0x38，0x3f，0x71，0x 73 ；无符号int t1，t2，tp1，tp2，tp，I，g，f，z，h=30，l=10longdelay()对于(g=0；g32600g)；delayz()delayf()对于(f=0；f2600f)；无效延迟(无符号int t)无符号字符k；同时(t -)对于(k=0；k125k)；void write164(无符号字符n)无符号字符I，tmp对于(I=0；i8；(I)tmp=n；数据_ 164=tmp0x80CLK _ 164=0；delay z()；n=1；CLK _ 164=1；void InitIO()P0=0xff。皮娜=0；PinB=0。PinC=0；ST=1；运行经验=1；平机会=1；void LongDelay(