温度控制系统单片机毕业设计10元

1、毕业设计（论文）第一章 概 述温度控制系统是比较常见的和典型的过程系统，温度是工业生产过程中重要的被控参数之一，在冶金、机械、食品、化工等各类工业生产过程中广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉，对工件的处理温度等均需要对温度严格控制。当今计算机控制技术在这方面的应用，已使温度控制系统达到自动化、智能化，比过去单纯采用电子线路进行pid调节的控制效果要好的多。本设计是针对mcs51型80c51系列单片机在检测和控制方面的应用。在设计中，首先介绍一下在设计中用到的一些重要芯片，如80c51、adc0809、74ls164等，使读者在阅读过程中，对各个芯片的具体功能更加清晰；在温度采集电路设计中，

2、以大量的篇幅介绍了温度采集与数据变换过程、led数码管显示接口，并将设计的流程图、源程序及电路图有序的列出，给人一种明了的感觉。74ls164adc0809热敏电阻led显示键盘80c51 下图为硬件实现电路的方框图9：图 1-1硬件实现方框图第二章 芯片介绍2.1 mcs- 51介绍 7 2-1 mcs- 51结构框图1 由于intel公司的单片机问世早、产品系列齐全、兼容性强，得到了广泛的应用，目前我国主要使用mcs-51系列的产品，尤以8031为多。这是因为8031无片内rom、应用灵活、价格便宜。mcs-51是intel公司的8位系列单片机，包括51和52两个子系列。51子系列有803

3、1、8051、8751;52子系列有8032、8052。52子系列的不同在于它多具有定时/计数器2及具有256b的内部数据存储器。1）主要性能2l 内部程序存储器：4kbl 内部数据存储器：128bl 外部程序存储器：可扩展到64kb。l 外部数据存储器：可扩展到64kb。l 输入/输出口线：32根（4个端口，每个端口8根）。l 定时/计数器：2个16位可编程的定时计数器。l 串行口：全双工，二根。l 寄存器区：在内部数据存储器的128b中划出一部分作为寄存器区，分为四个区，每个区8个通用寄存器。l 中断源：5个中断源，2个优先级别。l 堆栈：最深128b。l 布尔处理机：即位处理机，对某些单

4、元的某位做单独处理。l 指令系统（系统时钟为12mhz时）：大部分指令执行时间为1us；少部分指令，执行时间为2us; 只有乘、除指令的执行时间为4us。 2) 引脚功能说明图2-2是mcs-51的引脚结构图，有双列直插封装（dip）方式和方形封装方式。下面分别叙述这些引脚的功能。(1) 主电源引脚 vcc：电源端。 gnd：接地端。(2) 外接晶体引脚xtal1和xtal2 xtal1：晶体振荡器接入的一个引脚。当采用外部振荡器时，此引脚接地。 xtal2：晶体振荡器接入的另一个引脚。采用外部振荡器时，此引脚作为外部振荡信号的输入端。(3) 控制或与其他电源复用引脚rst，ale/，/vpp

5、 rst：复位输h入端。当振荡器运行时，在该引脚上出现两个机器周期的高电平将使单片机复位。 ale/：当访问外部存储器时，ale（地址锁存允许）的输出用于锁存地址的低位字节。即使不访问外部存储器，ale端仍以不变的频率（此频率为振荡器频率的1/6）周期性地出现正脉冲信号。因此，它可用作对外输出的时钟，或用于定时目的。然而注意的是：每当访问外部数据存储器时，将跳过一个ale 脉冲。在对flash存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲（）。如果需要的话，通过对专用寄存器（sfr）区中8eh单元的d0位置数，可禁止ale操作。该位置数后，只有在执行一条movx或movc指令期间，ale才会被激活。

6、另外，该引脚会被微弱拉高，单片机执行外部程序时，该设定禁止ale位无效。 ：程序存储允许（）输出是外部程序存储器的读选通信号。当80c51由外部程序存储器取指令（或常数）时，每个机器周期两次有效（即输出2个脉冲）。但在此期间内，每当访问外部数据存储器时，这两次有效的信号将不出现。 /vpp：外部访问允许端。要使cpu只访问外部程序存储器（地址为0000hffffh），则端必须保持低电平（接到gnd端）。然而要注意的是，如果保密位lb1被编程，复位时在内部会锁存端的状态。当端保持高电平（接vcc端）时，cpu则执行内部程序存储器中的程序。在flash存储器编程期间，该引脚也用于施加12v的编程允

7、许电源vpp（如果选用12v编程）。(4) 输入/输出引脚p0.0p0.7，p1.0p1.7，p2.0p2.7和p3.0p3.7。 p0端口（p0.0p0.7）：p0是一个8位漏极开路型双向i/o端口。作为输出口用时，每位能以吸收电流的方式驱动8个ttl输入，对端口写1时，又可作高阻抗输入端用。在访问外部程序和数据存储器时，它是分时多路转换的地址（低8位）/数据总线，在访问期间激活了内部的上拉电阻。在flash编程时，p0端口接收指令字节；而在校验程序时，则输出指令字节。验证时，要求外接上拉电阻 p1端口（p1.0p1.7）：p1是一个带有内部上拉电阻的8位双向i/o端口。p2的输出缓冲器可驱

8、动（吸收或输出电流方式）4个输入口使用时，因为有内部的上拉电阻，那些被外部信号拉低的引脚会输出一个电流（iil）。在对flash编程和程序校验时，p1接收低8位地址。p2端口（p2.0p2.7）：p2是一个带有内部上拉电阻的8位双向i/o端口。p2的输出缓冲器可驱动（吸收或输出电流方式）4个ttl输入。对端口写1时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电位，这时可用作输入口。p2作输入口使用时，因为有内部的上拉电阻，那些被外部信号拉低的引脚会输出一个电流（iil）。在访问外部程序存储器和16位地址的外部数据存储器（如执行movxdptr指令）时，p2送出高8位地址。在访问8位地址的外部数据存储器（如

9、执行movxri指令）时，p2口引脚上的内容（就是专用寄存器（sfr）区中p2寄存器的内容），在整个访问期间不会改变。在对flash编程和程序校难期间，p2也接收高位地址和一些控制信号。 p3端口（p3.0p3.7）：p3是一个带内部上拉电阻的8位双向i/o端口。p3的输出缓冲器可驱动（吸收或输出电流方式）4个ttl输入。对端口写1时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电位，这时可用作输入口。p3作输入口使用时，因为有内部的上拉电阻，那些被外部信号拉低的引脚会输出一个电流（iil）。在at89c51中，p3端口还用于一些复用功能。复用功能如表2-1所列。在对flash编程或程序校验地，p3还接收一

10、些控制信号。表2-1 p3各端口引脚与复用功能表端口引脚复用功能p3.0rxd（串行输入口）p3.1txd（串行输出口）p 3.2（外部中断0）p 3.3（外部中断1）p3.4t0（定时器0的外部输入）p 3.5t1（定时器1的外部输入）p 3.6（外部数据存储器写选通）p 3.7（外部数据存储器读选通） 图2-2 mcs-51的引脚结构2.2 adc0809介绍2.2.1 adc0809转换器及其接口3： adc0809是8位cmos逐次逼近式a/d转换器。内部有8 路模拟量输入和8 位数字量输出的a/d转换器，它是美国国家半导体公司的产品，是目前国内最广泛的8 位通用的a/d转换的芯片。其

11、结构图如图2-3所示图2-3 adc0809结构图2.2.2 adc0809各管脚功能adc0809采用双列直插式封装，共有28条引脚，如图2-4 所示图2-4 adc0809引脚图（1）in0-in7in0in7为8 路模拟电压输入线，用于输入被转换的模拟电压。（2）adda，addb，addc三位地址输入端。八路模拟信号转换选择同由a，b，c决定。a为低位，c为高位。（3）clock外部时钟输入端，时钟频率高，a/d转换速度快。允许范围为101280khz，典型值为640khz，此时，a/d转换时间为100us。通常由mcs-51型单片机ale端直接或分频后与其相连。当mcs-51型单片机

12、无读写外，ram操作时，ale信号固定为cpu时钟频率的1/6，若单片机外接的晶振为6mhz，则1/6为1mhz，a/d转换时间为64us。（4）d0-d7数字量输出端，a/d转换的结果由这几个端口输出。（5）oea/d转换结果输出允许控制端，当oe端为高电平时，允许将a/d转换结果从d0d7端输出。通常由mcs-51型单片机的端和adc00809片选端（例如）,通过或非门与adc0809的oe端相连接。当dptr为feffh，且执行“movx a，dptr” 指令后，和2.0均有效，或非后产生高电平，使adc0809的oe端有效，adc0809将a/d转换的结果送入数据总线p0口，cpu在读

13、入中。（6）ale地址锁存允许信号。八路模拟通道地址由a，b，c输入在adc0809的ale信号有效时，将该八路地址锁存。（7）start启动a/d转换信号。当start端输入一个正脉冲时，立即启动adc0809进行a/d转换。start端与ale 端连在一起，由msc-51型单片机wr和adc0809片选端（例如）。通过或非门连接，当dptr为fef8h时，执行“movx dptr,a”指令后，将启动adc0809模拟通道0的a/d转换。fef8hfeffh分别为八路模拟输入通道的地址。执行movx写指令，并非真的将a中的内容写进adc0809 中，adc0809中没有一个寄存器，能容纳的a

14、中的内容。adc0809的输入通道是in0in7，输出通道是d0d7，因此，执行：“movx dptr,a”指令与a中内容无关，但dptr地址应指向当前a/d的通道地址。(8) eoca/d转换结果信号。当adc0809启动a/d转换后，eoc输出低电平，转换结束后，eoc输出高电平，表示可以读取a/d转换的结果。该信号取反后若与mcs-51型单片机引脚或连接，可引发cpu中断，在中断服务程序中读a/d转换的数字信号，若mcs-51型单片机两个中断源已用完，则eoc也可与p1口或p3口的一条端线相连，不采用中断方式，采用查询方式，查得eoc为高电平后，再读入a/d转换的值。(9) vref+

15、，vref-正负基准电压输入端。正基准电压的典型值为+5v，可与电源电压+5v相连，但电源电压往往有一定的波动，将影响a/d转换的精度。因此，精度要求较高时，可用高稳定基准电源输入。当模拟信号电压较低时，基准电压也可取低于5v的数值。（10）vcc，gnd正电源电压端和地端。2.3 74ls164介绍274ls164为串行输入并行输出的移位寄存器,本设计是用74ls164把输入的串行数转换成并行数输出。其引脚图如图2-5所示： 图2-5 74ls164引脚图 引脚功能及特点：a, b：串行输入端 q0q7：并行输出端 ：清零端，低电平有效 clk ：时钟脉冲输入端，上升沿有效 与门串行输入；串

16、行输入带锁存 时钟输入,串行输入带缓冲 异步清除 最高时钟频率可高达36mhz 最大驱动能力： 高电平：8ma 低电平：-0.4ma 输入最高电压：7v 总功耗：80mw 第三章 单片机的最小应用系统单片计算机是一个最小的应用系统，但由于应用系统中有一些功能器件无法集成到芯片内部，如晶振、复位电路等，需要在片外加接相应的电路。对于片内无程序存储器的单片机，还应该配置片外程序存储器。3.1 单片机的时钟电路4mcs-51单片机内部的振荡电路是一个高增益反相放大器，引线xtal1和xtal2分别是放大器的输入端和输出端。单片机内部虽然有振荡电路，但要形成时钟，外部还需附加电路。mcs-51单片机的

17、时钟产生方式有两种。(1) 内部时钟方式利用其内部的振荡电路在xtal1和xtal2引线上外接定时元件，内部振荡电路便产生自激振荡，用示波器可以观察到xtal2输出的时钟信号。最常用的是在xtal1和xtal2之间连接晶体振荡器与电容构成稳定的自激震荡器，如图3-1所示。晶体可在1.212mhz之间选择。mcs-51单片机在通常应用情况下，使用振荡频率为6mhz的石英晶体，而12hz频率的晶体主要是在高速串行通信情况下才使用。c1和c2可在20100pf之间取值，一般取30pf左右。(2) 外部时钟方式在由单片机组成的系统中，为了各单片机之间时钟信号的同步，应当引入惟一的合用外部振荡脉冲作为各

18、单自片机的时钟。外部时钟方式中是把外部振荡信号源直接接入xtal1或xtal2。由于hmos和chmos单片机外部时钟进入的引线不同，其外部振荡信号源接入的方式也不同。hmos型单片机由xtal2进入，外部振荡信号接至xtal2，而内部反相放大器的输入端xtal1应接地，如图3-2所示。由于xtal2端的逻辑电平不是ttl的，故还要接一上接电阻。chmos型单片机由xtal1进入，外部振荡信号接至xtal1，而xtal2可不接地，如图3-3所示。图3-1内部时钟电路 图3-2hmos型外部时钟电路 图3-3外部时钟电路3.2 复位电路和复位状态5mcs-51单片机的复位是靠外部电路实现的。mc

19、s-51单片机工作后，只要在它的rst引线上加载10ms以上的高电平，单片机就能够有效地复位。(1) 复位电路mcs-51单片机通常采用上电自动复位和按键复位两种方式。最简单的复位电路如图3-4所示。上电瞬间，rc电路充电，rst引线端出现正脉冲，只要rst端保持10ms以上的高电平，就能使单片机有效地复位。图 3-4 简单的复位电路在实际的应用系统中，为了保证单片机可靠地工作，常采用“看门狗”监视单片机的运行。采用max690的复位电路如图3-5所示，该电路具有上电复位和监视mcs-51单片机的p3.3的输出功能。一旦p3.3不输出高低电平交替变化的脉冲，max690就会自动产生一复位信号使

20、单片机复位。图3-5 max690组成的复位电路 (2) 复位状态复位电路的作用是使单片机执行复位操作。复位操作主要是把pc初始化为0000h，使单片机从程序存储器的0000h单元开始执行程序。程序存储器的0003h单元即mcs-51单片机的外部中断0的中断处理程序的入口地址。留出的0000h0002h 3个单元地址，仅能够放置一条转移指令，因此，mcs-51单片机的主程序的第一条指令通常情况下是一条转移指令。除pc之外，复位还对其他一些特殊功能的寄存器有影响，它们的复位状态如表3-6所示。由表3-6可知，除sp=07h，p0p3 4个锁存器均为ffh外，其他所有的寄存器均为0。此外，单片机的

21、复位不影响片内ram的状态（包括通用寄存器rn）。表3-6 寄存器的复位状态寄存器复位状态寄存器复位状态pc0000htmod00hacc00htconoohpsw00htl000hsp07hth000hdptr0000htl100hp0p3ffhth100hipxxx00000bscon00hie0xx00000bpcon0xx00000b p0、p1、p2、p3共有4个8位并行i/o口，它们引线为：p0.0p0.7、p1.0p1.7、p2.0p2.7、p3.0p3.7，共32条引线。这32条引线可以全部用做i/o线，也可将其中部分用做单片机的片外总线。 控制线a、ale地址锁存允许当单片机

22、访问外部存储器时，输出信号ale用于锁存p0口输出的低8位地址a7a0。ale的输出频率为时钟振荡频率的1/6。b、程序存储器选择=0，单片机只访问外部程序存储器。对内部无程序存储器的单片机8031，必须接地。=1，单片机访问内部程序存储器，若地址超过内部程序存储器的范围，单片机将自动访问外部程序存储器。对内部有程序存储器的单片机，应接高电平。c、片外程序存储器的选通信号。此信号为读外部程序存储器的选通信号。d、rst复位信号输入 电源及时钟vss地端接地线，vcc电源端接+5v，xtal1和xtal2接晶振或外部振荡信号源。图3-7 片外3总线结构3.3总线结构6单片机的引线除了电源、复位、

23、时钟输入、用户i/o口外，其余引线都是为实现系统扩展则设置的，这些引线构成了单片机外部的3总线形式，如图3-7所示。 地址总线地址总线宽度为16位，由p0口经地址锁存器提供低8位地址（a7a0），p2口直接提供高8位地址（a15a8）。由口的位结构可知，mcs-51单片机在进行外部寻址时，p0口的8根引绠低8位地址和8位数据的复用线。p0口首先将低8位的地址发送出去，然后再传送数据，因此要用锁存器将先送出的低8位地址锁存。mcs-51常用74ls373或8282做地址锁存器。 数据总线数据总线宽度为8位，由p0口提供。 控制总线mcs-51用于外部扩展的控制总线除了它自身引出的控制线res、a

24、le、外，还有由p3口的第二功能引线：外部中断0和外部中断1输入线和，以及外部ram或i/o端口的读选通和写选通信号和。3.4 mcs51单片机的最小应用系统8 构成最小应用系统时只要将单片机接上外部的晶体或时钟电路和复位电路即可，如图3-8所示，这样构成的最小系统简单可靠，其特点是没有外部扩展，有可供用户选用的大量i/o线。 图3-8 mcs51单片机的最小应用系统第四章 温度采集控制系统设计4.1 温度传感器的分类和应用按照温度传感器输出信号的模式，可大致划分为三类：数字式温度传感器、逻辑输出温度传感器、模拟式温度传感器。4.1.1 模拟温度传感器传统的模式温度传感器，如热电偶、热敏电阻和

25、rtds对温度的监控，在一些温度范围内线性不好，需要进行冷端补偿或引线补偿；热惯性大，响应时间慢。集成模拟温度传感器与之相比，具有灵敏度高、线性度好、响应速度快等优点，而且它还将驱动电路、信号处理电路以及必要的逻辑控制电路集成在单片ic上，有实际尺寸小、使用方便等优点。常见的模拟温度传感器有lm3911、lm335、lm45、ad22103电压输出型、ad590电流输出型。 本方案选用ad590型（ad590m档）电流输出式精密集成温度传感器。ad590是由美国模拟器件公司生产的单片集成两端感温电流源。它兼有集成恒流源和集成温度传感器的特点，具有测温误差小、动态阻抗高、响应速度快、传输距离远、

26、体积小、微功耗等优点。10它的主要特性如下：12(1) 流过器件电流的微安数等于器件所处环境温度的热力学温度（开尔文）度数。即it/t=1a/k式中的it为流过器件（ad590）的电流，单位a，t为温度，单位为k。(2)ad590的测温范围为-55 -+150 。(3) ad590的电源电压范围为4v30v。电源电压从4v到6v变化，电流it变化1a，相当于温度变化1k。ad590可以承受44v正相电压和20 v反相电压。因而器件反接也不会损坏器件。(4)输出电阻为710。(5)精度高。 ad590在出厂以前已经校对，精度高。因为流过ad590的电流于热力学温度成正比，如两个电阻之和为k,温度

27、变化1c，那么输出电压vo变化为。但由于ad590的增益有偏差，电阻也有误差，调整的方法与对pn结温度传感器调整的方法相同。即，把ad590放于冰水混合物中，调整电位器，使vo273.2mv。或在室温下，例如25条件下调整电位器使vo273.225298.2（mv）。但这样调整只可以保证0 或25 附近有较高精度。 图中用电位器r1调零点，用r2调增益，方法如下：在0 oc时调整w1使输出vo273.2mv。然后在100 时调w2使vo373.2mv。然后反复多次，直至0 时vo273.2mv，100 时vo373.2mv为止。最后在室温下进行校验。例如，若室温为25，那么vo应为298.2m

28、v。0 和100 环境的产生方法：冰水混合物是0 的环境，沸水为100 环境。表4-1ad590温度与电流的关系摄氏温度/cad590电流/ua经10k电压/v摄氏温度/cad590电流/ua经10k电压/v027322732403132313210283228325032323232202932293260373237322529822982100373237323030323032图4-1温度采集电路图4.2 常用外围设备接口电路单片机应用系统中，通常都要有人机对话功能。它包括人对应用系统的状态干预与数据输入，以及应用系统向人报告运行状态和运行结果。人对系统的状态干预及数据输入的外部设备最

29、常用的是功能键和键盘。如对系统状态实现干预的功能键和向系统输入数据的数字键、拨码盘等。也有非接触式的，如遥控键盘，远程开关以及语音输入接口等。系统向人报告运行状态和运行结果的外部设备最常用的有各种报警指示灯、led/lcd数码管显示器、crt显示器和打印机。图4-2为单片微型计算机应用系 统人机对话通道配置图。图4-2 微型计算机应用系统人机对话通道配置图3除了人机对话通道外，单片机应用系统尚需被测信号输入通道（也称前向通道）和控制对象的输出通道（也称后向通道），被测信号如电压、电流、温度、压力、位移等，一般是模拟量，它需要传感器检测、放大变换，然后a/d转换成数字量，才能被cpu接受。对系统

30、控制对象，cpu一般只能输出数字量，多数情况下需要将数字量d/a转换成模拟量，然后去驱动控制对象。4.3 led数码管显示接口在单片机应用系统中，如果需要显示的内容只有数码和某些字母，使用led数码管是一种较好的选择。led数码管显示清晰、成本低廉、配置灵活，与单片机接口简单易行。4.3.1 led数码管led数码管是由发光二极管作为显示字段的数码型显示器件。图4-3a为0.5inled数码管的外形和引脚图，其中七只发光二极管分别对应ag笔段构成“”字形另一只发光二极管dp作为小数点。因此这种led显示器称为七段数码管或八段数码管。图4-3 led数码管led数码管按电路中的连接方式可以分为共

31、阴型和共阳型两大类，如图4-3示b、c所示。共阳型是将各段发光二极管的正极连在一起，作为公共端com，公共端com接高电平，ag、dp各笔段通过限流电阻接控制端。某笔段控制端低电平时，该笔段发光，高电平时不发光。控制这几段笔段发光，就能显示出某个数码或字符。共阴型是将各数码发光二极管的负极连在一起，作为公共端com接地，某笔段通过限流电阻接高电平时发光。led数码管按其外形尺寸有多种形式，使用较多的是0.5in和0.8in；按显示颜色也有多种形式，主要有红色和绿色；按亮度强弱可分为高亮和普亮，指通过同样的电流显示亮度不一样，这是因发光二极管的材料不一样而引起的。led数码管的使用与发光二极管相

32、同，根据其材料不同正向压降一般为1.52v额定电流为10ma，最大电流为40ma。静态显示时取10ma为宜，动态扫描显示可加大，加大脉冲电流，但一般不超过40ma。164.3.2 led数码管编码方式当led数码管与单片机相连时，一般将led数码管的各笔段引脚a、b、g、dp按某一顺序接到mcs51型单片机某一个并行i/o口d0、d1、d7，当该i/o口输出某一特定数据时，就能使led数码管显示出某个字符。例如要使共阳极led数码管显示“0”，则a、b、c、d、e、f各笔段引脚为低电平，g和dp为高电平，如表4-1所示。表4-2 共阳极led数码管显示数字“0”时各管段编码d7d6d5d4d3

33、d2d1d0字段码显示数dpgfedcba11000000c0h0c0h称为共阳极led数码管显示“0”的字段码，不计小数点的字段码称为七段码，包括小数点的字段称为八段码。led数码管编码方式有多种，按小数点计否可分为七段码和八段码；按共阴共阳可分为共阴字段码和共阳字段码，不计小数点的共阴字段码与共阳字段码互为反码；按a、b、g、dp编码顺序是高位在前，还是低位在前，又可分为顺序字段码和逆序字段码。甚至在某些特殊情况下将a、b、g、dp顺序打乱编码。表4-2为共阴和共阳led数码管几种八段编码表。15表4-3 共阴和共阳led数码管几种八段编码共阴顺序小数点暗共阴逆序小数点暗共阳顺序小数点亮共

34、阳顺序小数点暗dp g f e d c b a16进制a b c d e f g dp16进制00 0 1 1 1 1 1 13fh1 1 1 1 1 1 0 0fch40hc0 h10 0 0 0 0 1 1 006h0 1 1 0 0 0 0 0 60h79hf9 h20 1 0 1 1 0 1 15bh1 1 0 1 1 0 1 0dah24ha4 h30 1 0 0 1 1 1 14fh1 1 1 1 0 0 1 0f2h30hb0 h40 1 1 0 0 1 1 066h0 1 1 0 0 1 1 066h19 h99 h50 1 1 0 1 1 0 16dh1 0 1 1 0 1

35、1 0b6h12 h92 h60 1 1 1 1 1 0 17dh1 0 1 1 1 1 1 0beh02 h82 h70 0 0 0 0 1 1 107h1 1 1 0 0 0 0 0e0h78 hf8 h80 1 1 1 1 1 1 17fh1 1 1 1 1 1 1 0feh00 h80 h90 1 1 0 1 1 1 16fh1 1 1 1 0 1 1 0f6h10 h90 h4.3.3 led数码管显示方式和典型应用电路13led数码管显示电路在单片机应用系统中可分为静态显示方式和动态显示方式。 静态显示方式在静态显示方式下，每一位显示器的字段需要一个8位i/o口控制，而且该i/o口

36、须有锁存功能，n位显示器就需要n个8位i/o口，公共端可直接接+5v（共阳）或接地（共阴）。显示时，每一位字段码分别从i/o控制口输出，保持不变直至cpu刷新显示为止。也就是各字段的亮灭状态不变。静态显示方式编程较简单，但占用i/o口线多，即软件简单、硬件成本高，一般适用显示位数较少的场合。 动态扫描显示方式当要求显示位数较多时，为简化电路、降低硬件成本，常采用动态扫描显示电路。所谓动态扫描显示电路是将显示各位的所有相同字段线连在一起，每一位的a段连在一起，b段连在一起g段连在一起，共8段，由一个8位i/o口控制，而每一位的公共端（共阳或共阴com）由另一个i/o口控制，如图4-4所示。这种连

37、接方式由于将多位字段线连在一起，当输出字段码时，由于多门同时选通，每一位将显示相同的内容。因此要显示不同的内容，必须采取轮流显示的方式。即在某一瞬间时，只让某一位的字位线处于选通状态（共阴极led数码管为低电平，共阳极为高电平），其他各位的字位线处于开断状态，同时字段线上输出这一位相应要显示字符的字段码。在这一瞬时，只有这一位在显示，其他几位暗。同样在下一瞬时，单独显示下一位，这样依次轮流显示，循环扫描。由于人的视觉滞留效应，人们看到的是多位同时稳定显示。11、图4-4 动态显示led数码管连接方式本设计为静态显示，电路中图所示。显示器由5个led数码管组成。输入只有两个信号，它们是移位数据信

38、号rxd和移位时钟信号txd。5个串/并移位寄存器芯片74ls164首尾相连。每片的并行输出作为led数码管的段码。74ls164为ttl单向8位移位寄存器，可实现串行输入，并行输出。其中a、b（第1、2脚）为串行数据输入端，2个引脚按逻辑与运算规律输入信号，共一个输入信号时可并接。t（第8脚）为时钟输入端，可连接到串行口的txd端。每一个时钟信号的上升沿加到t端时，移位寄存器移一位，8个时钟脉冲过后，8位二进制数全部移入74ls164中。r（第9脚）为复位端，当r=0时，移位寄存器各位复0，只有当r=1时，时钟脉冲才起作用。q1q8（第3-6和10-13引脚）并行输出端分别接led显示器的h

39、ga各段对应的引脚上。在给出了8个脉冲后，最先进入74ls164的第一个数据到达了最高位。4.3.4 利用74ls164在数码管上显示数字量原理图：p3.1txd p3.0 rxd 图4-5利用74ls164在数码管上显示数字量原理图4.4 设计说明本设计是模拟温度的显示，温度经过热敏电阻转换为电压信号，经放大器放大后进入单片机进行a/d转换成数字量后输出到静态显示部分，显示其温度值。 其中温度范围的计算原理：首先把a/d转换中电位器顺时针旋到底，即模拟信号的输入不衰减，选取两个温度状态t1t2，分别测量出其模拟输出电压v1v2；根据adc0809的输入范围在0到5伏，即可计算出温度极限。0伏

40、时对应的温度tl：t1-（v1-0）（t2-t1）/（v2-v1）5伏时对应的温度th：t1-（v1-5）（t2-t1）/（v2-v1）本设计中近似计算th为150，tl为-50。程序中温度的计算原理：首先用温度范围除以0到256（即每个十六进制数的温度增长率），然后乘以模拟转换的数字量，即得到升高的温度，再和最低温度相加，就可以得到实际的温度值。其公式为：tl+ax（th-tl）/256tl：显示的最低温度th：显示的最高温度ax：模拟电压所转换的数字量在a/d转换实验模块中模拟信号输入端的电位器可调节电压输入，用以模拟低温状态下的温度显示，当电位器顺时针旋到底时，输入信号不衰减，显示温度与

41、室温相对应，用做数字显示温度表。144.5 电路图 如图4-6所示(下页)图4-6 电路图4.6流程图及源程序24.6.1流程图如图4-7 所示图 4-7 流程图4.6.2源程序 lowtemp equ -50 ； a/d 0 hightemp equ 150 ； a/d 255 adport equ 0fefbh ；a/d端口地址 ledbuf equ 30h ；置存储区首址 temp equ 40h ；置缓冲区首址 curtemp equ 60h ；din bit 0b0h ；置串行输出口clk bit 0b1h ；置时钟输出口 org 0000h ljmp startledmap: db

42、 3fh,6,5bh,4fh,66h,6dh ；0，1，2，3，4，5 db 7dh,7,7fh,6fh,77h,7ch ；6，7，8，9，a，b db 58h,5eh,7bh,71h,0,40h ；c，d，e，f，“”- db 63h,39h ；display: ；温度显示 mov r0,#ledbuf mov r1,#temp mov r2,#5dp10: mov dptr,#ledmap mov a,r0 movc a,a+dptr mov r1,a inc r0 inc r1 djnz r2,dp10 mov r0,#temp mov r1,#5dp12: mov r2,#8 mov

43、a,r0dp13: rlc a mov din,c clr clk setb clk djnz r2,dp13 inc r0 djnz r1,dp12 retdisplayresult: ；将正负值区分显示 mov a, curtemp jnb acc.7, ge0 mov ledbuf, #11h ；显示“-”号 dec a ；求补码 cpl a jmp goonge0: mov ledbuf, #10h ；显示“ ”goon: ；存入显示内容mov b, #10 div ab mov ledbuf+1, a mov a, b mov ledbuf+2, a mov ledbuf+3,#12h mov ledbuf+4,#13h retreadad: mov dptr, #adport clr a movx dptr，a ；start a/d jnb p3.3,$ movx a, dptr ；读入结果 retreadtemp: ；温度的计算 call readad mov b, #(hightemp-l