温度检测实训报告

1、电子系统综合设计报告设计课题:温敏电阻数字温度计的设计专业班级:15电气工程（1）班学生姓名:傅XX指导教师:罗XX设计时间2016.12.5-2016.12.14物理与电子工程学院温敏电阻数字温度计的设计一、设计任务与要求设备整机结构及硬件电路框图根据设计要求与设计思路，设计硬件电路框图如下图所示，按照系统设计功能的要求,确定系统由4个模块组成：主控制器、测温电路、显示电路和报警电路。AT89C51 对 LCD1602 初始化、温度采集、温度转换、液晶显示屏显示、蜂鸣器的驱动。本装置详细组成部分如下:a.主控模块:AT89C51 片机;b.测温电路:103温敏电阻;C.显示电路:LCD160

2、2液晶显示屏;d.报警电路:无源蜂鸣器。5.设计目标:(1)搭建一个单片机最小系统;(2 )通过温敏电阻检测温度，拟合曲线频率和温度的关系，通过程序，将温度显示在LCD1602上。二、方案设计与论证1.单片机选择采用STC89C52芯片，STC89C5是我们较为常用的一种单片机，对其烧写调试都比较熟悉，所以选之为本次使用的单片机，避免给本次设计带来新的设计压力。2 .测温电路：103温敏电阻、555震荡电路103温敏电阻的特点:1)搭配555振荡电路即可产生一定频率的脉冲;2)电气性能佳，可焊性好;3)测量温度范围在-40r到+ 125C之间;4)价钱合适，性价比高热敏电阻与温度对照表:B常数

3、3380R值10已知条 件单位创建人：LXF 日期：2008-6-11计算公式：Rt =R*EX P(B*(1/T1-1/T2)说明：1方；摄氏度;、Rt是热敏电阻在T1温度下的阻值；2、R是热敏电阻在T2常温下的标称阻值；3、B值是热敏电阻的重要参数；4、EXP是 e 的 n 次5、这里T1和T2指的是K度即开尔文温度，K度=273.15（绝对温度）+温度T1阻值Rt温度T1阻值Rt温度T1阻值Rt温度T1阻值Rt-40235.83075593225.795966881445.070437823861.4580779678-39221.67240981324.673611964454.903

4、4011598871.4204703156-38208.47382602423.607666567464.7428627464881.3840329328-37196.16305694522.594945784474.5885344983891.3487237721-36184.67403487621.632463086484.4401425688901.314502486-35173.94605364720.717416866494.2974265762911.2813303512-34163.92329912819.847177965504.1601388769921.2491701959

5、-33154.55442376919.019278111514.028043881931.2179863314-32145.792160681018.231399185523.9009174074941.1877444861-31137.592973521117.481363273533.7785460774951.1584117439-30129.916738431216.767123414543.6607267421961.1299564843-29122.726455061316.086755023553.5472659437971.1023483265-28115.9879839141

6、5.438447903563.4379794071981.075558075-27109.669807111514.820498836573.3326915609991.0495576687-26103.742810931614.231304683583.23123508491001.0243201323-2598.1800873621713.669355966593.13345048391010.99981952932-2492.9567534361813.133230897603.03918568521020.97603091812-2388.0497863131912.621589814

7、612.94829565811030.95293030945-2283.4378728352012.133170007622.86064205551040.93049462625-2179.10127212111.666780884632.77609287481050.90870166515-2075.0216899022211.221299475642.69452213721060.88753005982-1971.1821639242310.795666238652.61580958551070.86695924602-1867.5669587172410.388881138662.539

8、8403981080.84696942817-1764.1614695662510672.46650491721090.8275415475-1660.952134444269.628131096682.39569839471100.80865725166-1557.926353332279.2724319585692.32732074881110.79029886564-1455.072414241288.9321064055702.2612763351120.77244936406-1352.379425349298.6064017588712.197473731130.755092344

9、67-1249.837252709308.2946062436722.13582552551140.73821200302-1147.436463044317.9960465557732.07624813411150.72179310832-1045.168271181327.710085586742.01866160541160.70582098028-943.024491729337.4361202907751.96298945091170.69028146703-840.997494622347.1735796969761.90915847931180.67516092404-739.0

10、80164223356.9219230346771.85709863911190.66044619385-637.26586165366.6806379874781.80674287021200.64612458683-535.54839008376.4492390516791.75802696291210.63218386263-433.921962772386.2272659994801.71088942441220.61861221257-332.381173574396.0142824362811.66527135141230.60539824268-230.920969714405.

11、809874448821.621116311240.59253095752-129.536626693415.6136493318831.57837022141250.57999974472028.223725086425.4252344036841.53698125331260.56779436007126.978129124435.2442758792851.49689971661270.55590491342555振荡电路的特点:电源接通时，555的3脚输出高电平，接至单片机TO 口。同时电源通过R1R2 向电容C充电，当C上的电压到达555集成电路6脚的阀值电压（2/3电源电压） 时，

12、555的7脚把电容里的电放掉，3脚由高电平变成低电平。当电容的电压降 到1/3电源电压时，3脚又变为高电平，同时电源再次经 R1R2向电容充电。这 样周而复始，形成振荡。电路简单并且稳定性好。3.显示模块的选择：LCD1602液晶显示LCD1602 特点:a.耗电量较传统CRT相比较小b.体积轻巧，不占地方C.显示内容丰富d.可以精简为四线传输各个拐角作用如下表:引脚号引脚名电平输入倦出作用1Uss电源址2Ucc电源(0)3Uee对比碉整电压*RS0/1輸入1-SA 数5R/U0/1输入卜向LIX写入指令或数据1从LCD读取信i6E1r, 1 0输入便能啻号，1B4*取信1f ”下降沿)拭令描

13、令7OBO0/1输入他岀数据总线“叫最低垃)DB10/1输入#笹出数据 aIinel9DB20/1输入f输出数据总线llneZiaDM071输入/输出数据总线LME311D臥0/1输入辑岀魏据总銭L5仙12OBS0/1输入#蓿出敲据总线lines13IP0/1输入術出数据总线line61MIb70/1数据总线刀t最崗E)15A*VccLCD背光电i烁正极16K接地1 D背光电源负极4.报警电路：蜂鸣器 蜂鸣器优点：1.程序控制方便2.频率可调三、单元电路设计与参数计算1.振荡电路的设计晶体和电容决定了单片机的工作时间精度为1微秒。晶体可在1.2-12MHZ 之间选择。由于本次设计涉及到串口通信

14、模块， 考虑其波特率设置问题，所以本 次设计采用12MHZ的石英晶体片。对电容无严格要求，但它的取值对振荡频率输出的稳定性、大小及振荡电路起振速度有一点影响。C1和C2可在20-100PF之间取值，一般情况取20PF。振荡电路的电路图如图1所示。丫1为12MHZ勺晶振,C1与C2是22PF的普通电容。C1、C2、Y1三者一起构成了石英振荡器。11H11|丄卜UM）匚测图1 :晶振模块2.显示电路的设计1602 液晶也叫1602字符型液晶，它是一种专门用来显示字母、数字、符号 等的点阵型液晶模块。它由若干个 5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距

15、的间隔，每行之间也有间隔， 起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此所以它不能很好地显示图形 （用自 定义CGRAM显示效果也不好）。1602LCD是指显示的内容为16X2,即可以显示 两行，每行16个字符液晶模块（显示字符和数字）。市面上字符液晶大多数是 基于HD44780液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此基于HD44780写的控制程序可以很方便地应用于市面上大部分的字符型液晶。具体电路如图3所示：-nrT,JcTaLIR- Li Lfn二 Ij 、 II) oP 14图 2:LCD16023.测温电路的设计通过555定时器和103温敏电阻结合，设计测温电路。具体电路如图3所示:L1II

16、 Id-脸r.Ilkrn供TRIG u -图&实物图八、结论与心得在做之前，我以为很简单，就像以前做物理实验一样，做完实验能够两下子就将实验报告做完。直到板子做出来，我才知道其实并不容易做，但学到的知识 与难度成正比，使我受益匪浅。做的时候一定要一步一步来，仿真要通过了才能进行下一步实物的制作。间学到了电容的读数，因为电容使用的不正确，所以一直无法达到预期效果。 程 序部分我学到一个很方便的显示语句比原先书上的简单很多。 两周的实训让我学 到了不少使用的知识，更重要的是，这个过程，还有思考问题的方法，这是通用的。期间培养了良好的工程素质和科学道德，例如合作精神、交流能力、独立思考、测试前沿信息

17、的捕获能力等；提高了自己动手能力，培养理论联系实际的作风,增强创新意识。经过这次实训设计，我觉得自己学到了不少东西。以前我们基本上是学习书 本上的知识，只懂得理论，通过这次实际的操作和锻炼，学会了怎样查阅资料和 利用工具书，怎样制作电路图。当在设计过程中需要用一些不曾见过的东西或不 曾学过的知识时，我就会去有针对性地进行查找资料， 然后加以利用，把它搞清 楚，以提高自己的应用能力，而且还能增长自己见识，补充最新的专业知识，并 学会了用PROTE软件画电路图。通过本次设计，我觉得我还需要进一步的学习, 特别在软件程序方面更要重视，以便在以后的学习或工作中，能够学有所用。附录1：二厂C口一二曰s?

18、一一二豆-?Fhrr4二E 亠*hH-_ Un 4 tJL T； H LT-= LrrbflCT-i i-milTPH乜2讽什E sSESd 雷卡hr匸 Fp 丁 p-3 J -J z- Ij* * lIjA J b 7wrTOla I. L .。_ 厂fTal -壬J-mH MN 啷 u LI- 出 乍 n 刃.“a亠-2*H卜 vl总一*EnuD ma FZirtmFlpg.AUZ2fl的:n忸吾1FiABI lAMfliW.的附录5:程序清单：/*/频率检测，得到电阻，得到温度#in elude #in elude vintrin s.h#in elude/#in elude #in e

19、lude #define uehar un sig ned ehar#define uint un sig ned intsbit rs=P 2八0;sbit rw=P 2八1;sbit ep=P 2八2;sbit beep=P 2八3;uehar dis pcoun t,a;/uehar tem;/uehar res;/uehar m,n,l;uehar T0eo un t,timeeo unt;bit flag;float x,y; /频率 X,温度 y /uchar code dis1= rate:; /uchar codedis1=rate:;/uchar codedis2=tem:;

20、void delay( uint ms) uint i;while(ms-)for(i=0;i9999)if(x99999)TH0=0;TL0=0;TH1=(65536-50000)/256;TL1=(65536-50000)%256;timeco un t=0;T0cou nt=0;TR0=1;TR1=1;y=22.487*(log10 (x)/(log10 (ex p(1)-121.44;dis pcoun t=x/1O; dis pcou nt=x/100;void timer0() interrupt 1 T0co un t+; void timer1() interrupt 3TH1

21、=(65536-50000)/256;TL1=(65536-50000)%256; timeco un t+;if(timeco un t=20)TR0=0;/TR1=0;flag=1; timeco un t=0;void Timeni t()TMOD=0x15;TH0=0;TL0=0;TH1=(65536-50000)/256;TL1=(65536-50000)%256;ET0=1;ET1=1;EA=1;TR1=1;TR0=1;uchar Busy_Check(void) uchar LCD_Status;rs=0;/忙检状态rw=1;/忙检状态ep=1;_nop_();_nop_();_

22、nop_();_nop_();LCD_Status=P0&0x80; 最高是 0ep=0;return LCD_Status; void lcd_wcmd(uchar cmd) while(Busy_Check();rs=O;rw=0;ep=0；_nop_();_nop_();PO=cmd;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();ep=1;/产生一个上升沿交换数据_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();ep=0;void lcd_wdat(uchar dat) while(Busy_Check(); rs=1;rw=0;ep=0;P 0=dat;_nop_();_no