南京工业大学project2温度计设计

1、计算机科学与技术学院实习报告（2016 2017学年第一学期）课程名称：project2班级：学号：1402140112姓名：董路指导教师：方强，武晓光2017年 1月目录第一章：详细描述课题功能要求和指标，介绍课题系统的设计框图 1第二章：硬件介绍 1实验设计思路 1显示模块 2AD转换模块 4检测电路： 6键盘模块： 6第三章：代码介绍 7流程图： 9第四章：测试与总结 9电路图： 11第一章：详细描述课题功能要求和指标，介绍课题系统的设计框图设计温度采样电路，显示现在温度。并包括报警电路，键盘输入温度限制模块，ad转换模块，显示模块，温度采样电路。使用文档：channel可以选择使用哪一

2、路 ad转换得知，按键键盘第一行最后一个按键是 设置最高温度限制， 第三行是设置最低温度限制，例如（按下最高温度设置按钮后，在按下两位数字，最高温度设置就完成了），当被测温度超过设置温度就会导致蜂鸣器报警，温度测量围是0 100 C,具有工业利用价值。1. 1判断是否有按键按下若符合按键规则进入温度设置将设置的温 度返回中控1.2第二章：硬件介绍实验设计思路温度计的设计分为以下几个模块1. 温度采集2. 温度元素和相关元素的转换3. Ad转换模块4. 数据收集和处理5. 输出模块被测温度2. 1对于数字温度计，温度采集模块使用热敏电阻将温度信号转换成电压信号，再通过ad转换模块将电压模拟量转换

3、成数字量，传递给cpu来处理相关数据，最后将处理出来的温度信号在数码管显示出来。温度采集和数据转换：元器件选择 RTD-PT100（ PT100温度参数：当在20 C在50 C之间时，电阻值大概是100 Q到120 Q之间）恒流源产生1mA的恒定电流，PT100的电压值大概是 100mV至U 120mV，由于tlc1543 是10位的ad转换，所以最小的采样间隔是5000/1024疋4.88mV,而相应的pt100在20到50 C,变化一度欧姆相应大概变化0.385 Q,所以通过放大器放大到合适的倍数，从而使精度达到要求。数据手机和处理：由于TLC1543是10位串行输出，所以要将TLC154

4、3和MCU相连，这次我选择使用80c51,因为c51使我们已经使用过的芯片比较容易掌握，通过c51来控制TLC1543的哪一路收集信号，同时来采集TLC1543发送过来的数据，通过算法将采集过来的数据进行处理从而得出温度的数据。显示：将c51和LCD相连从而显示出相应的温度。按键输入上下限：通过按键设置温度上下限从而使温度超过时候报警。硬件相关：显示模块LM01bL2. 2LM016L显示相应的字符 基本操作分为四种：1.读状态:输入RS=0,RW=1，£=高脉冲。输出:D0 -D7为状态字。2.读数据:输入RS=1，RW=1，£=高脉冲。输出:D0 -D7为数据。3.写命

5、令:输入RS=0，RW=0，£=高脉冲。输出:无。4.据：输入 RS=1, RW=O, E=高脉冲。输出：无。 命令控制字为以下几种，清屏RS R.WDB7DB6DB5DEUEJB3DEi2l)BIDB00 000000001运行时何(25OKhz) : L64 M s 功能t涓DDRAM和ACffU2、归位RSRAYDB7DB6DBiDB4DBSDB1>B1DHO000000001审运 f亍时间 < 250K11Z)? 1.64 p s 功能：AC=O,光标、的血回HOMELY3、输入方式设用RSRMDB7DB6 DB5DB4 DB3DB2 DB1DBO0000 00

6、01IDs运行时间(25OKhz) ； 40 Us 功陡：茂用光怖、方武°W-1： &据樓、弓操作后 AC 14动增:VD=0：数据读、写操作后，AC自动减-： S=1：数据读、写操作，il面平務：S-0； «据枝、写揀作啊血小胡°4.站丿I艮拧制RS It、DB7DB6DB5DEU DR3BB2DBIDB00 00000 1DCB运仃时间 L 250Khz) j 40 Us 功fth设冒缸示、光标及闪烁开、关.花中1 D农示显示开关* D=1为开,D=0为关¥ 5示光标开关:匚=1为丿匚C-0>jX:E衣乐囚烁卅<： B二为叽 R二

7、0为关&功能设置RSDB7DB6DBSDB4DB3I>B2DBIDB(l00001DLNF*运肓时同 CSOKhz) ； 40 gs功I胎工作方武垃置(初鮒化指令)英中：DL=1，8ft数撫接Lk DL = O, ”占用接LI： N=h两行显示i N=0, 行也示tF=l, 3X10点阵字符:F=4 5X?点网字符=8. DDRAM地址设毘RSRAVDB7DB6DBSDB4DB3DB2DEIDI3000IA6A5A4A?A2AlA0运行时河(25OKhz ) ： 40 U» 功版 设国DDRAifife址。N = 0(-行显示 A6A0 = Qf 4FH；N=L 两廿显

8、示* ivfirA6AO=OOH -2FH* 次ffA6-A0=+0H -67H,：队4股据RS RWDB7 DB6 DBS DB4 DB3 DB2 DBI DBO1 0sk拥运存时仙(2S0KI1Z)： 40 M 5功陡：幄拟处近世趕的地址性质，敌据写入DDIVCU或CGRA鶴内:当每一次命令控制字给出的时候适当的延迟一段时间然后检验LCD的忙标志位，如果不忙，就输入下一次操作，在显示字符之前要对芯片进行正确的配置/清屏函数/显示模式设置/亮屏光标不显示8位数据接口和两行显示LCDWco mmon d(clearscree ncom);LCDWcommo nd(LCDpri ntmode);

9、LCDWco mmon d(LCD OnAn dCursor);LCDWcommo nd(LCDFu nctio n);AD转换模块2. 30-5v，数TLC1543十位模数转换器，将电压模拟量转换成电压数字量，模拟量量程位 字量量程是 0-1024 , 0-1024 ;相关支持：Table k Mod OperationMOOEScsNO. OF I/O CLOCKSMSB AT DATA OUTtTIMING OIAGRAMFast MntiesMode 1High betwes&n conversion cycles10CS falling edgeFigure 9Mod2Low

10、 cqntinugyBly10EOC rising edgeFigure 10Mode JHbgh between Donv&raMJCi qrdes11 to I6tS falling 村dggFigure 11Mode 4Low conTlnuoufily16tEOC nsbrtg chdgeFigure 12Stow ModesMode 5U gh betWi'Eaeri DonvEMraion eyriesii 毎 1613S falling曰旳昌Fiqi.r 1 j-MHJ9&Low continuouslypi6(h clock failing egeFig

11、ure 14t Thana 由o iniDiatfl wrlBl-lntertac* awnntunicaUon. H Nu mortf thdri 16 docks thould x uted本次model 模式时序状态图如下:cs-<-94« NetB A|iVC CLOCK冋F1F1F1F1冋m冋冋冋矽口PtuE皿 CMvftin&kirii DaUiUSBI4IIDATA OUTI B3MSflEOCrHhZ Sut»JMCCo«tw»f4lonmntfrrviMShifE in Mew Mulhplex&r Address

12、;SlmultanBously Shin QbiLiPthviciusCn MWVjkm Vtlkt2. 4N OTE A: To minmiM errors caused ay n®se at CS, the internal circu 巧 wa its for a setup timusiwo fai i眄 edes of lie nt&ma system dock after CSl before responding Id ovilral mput signals. Thettfw, no aUernpt should be made to dock in an a

13、ddress unMthemmimiuin CS 阴tup time has elapsed.初始化TLC:Cs片选信号：HIGH->LOW 状态，重置部计数器，并且使能DATAout,address,l/Ocloc 。第一次初始化不传递数据输出，仅仅 AD转换的输入地址给TLC1543并且提供时序给ad转换提供转换时间。地址输入为时钟信号的前四位，高位先输入，然后是低位。DATAread:等待ad转换的上升沿当上升沿出现的时候， 就是ad转换的结束，表示可以输出数据, 然后开始串口数据读取。串口输出是以最高有效位最先出来， 然后依次输出下边的位数， 共输出十次。检测电路:利用桥式测电阻

14、，并利用差分放大电路测出桥式电压差，差分放大电路放大倍数是 10倍，并输出电压到 ad转换。桥式电压测电阻的方法比直接利用电压电流法明确度更高，所以利用桥式电压测电阻。可以抵消一部分电阻误差所带来的影响。注意事项：c51芯片的P0 口由于没有上拉电阻所以接负载的时候要接上拉电阻。使用芯片RESPACK，做上拉电阻。键盘模块:2. 7正常状态下横线给逻辑 0,四根竖线由于上拉电阻是高电平当有按键按下的时候四 根线有变为逻辑 0,当出现逻辑0的时候就是有按键按下，这时候在将横线的四根依次 赋值位0其余位为1，来检测每一根竖线的逻辑电平，例如当第一个按键被按下的时候当横线位0其余为1的时候，检测四根

15、竖线，是哪根竖线变为0,就是那根竖线和相应 的横线的交叉点的按键被按下。第三章：代码介绍软件流程介绍：/LCD显示函数模块void LCDWco mmon d(uchar );/LCD写命令函数void LCDI nitial(); /LCD初始化函数void LCDPri nt(u nsig ned char *poi nter);/LCD打印字符函数/处理数据函数模块int han dledigtalvol(i nt _con trastvol);/返回温度数据/TLC1543 模块void TLCI ni tial(uchar address);/TLC初始化函数int TLCEOC()

16、; /TLC转换完成标志位检验函数int TLCDataRead(); /TLC数据读取/键盘模块函数uchar KeySca nfH();键盘扫描函数void P0LW(uchar num);/p0 uchar keyboardsca nf(); void keyn ormalstate();/ void keyboardstate();口低位赋值键盘值扫描没有按键按下键盘低位状态键盘状态机/蜂鸣器设置模块void buzzerset(_temprature);蜂鸣器/主函数 void mai n()uchar u8tempnum="00.0"/温度字符量保存 buffe

17、ruchar message="temprature is :"int temprature;/ 温度数字量保存地址LCDInitial();/LCD 初始化TLCInitial(0x00);/TLC 初始化while(1)/ 主循环LCDWcommond(LCDFIRSTLINE);/ 第一行开始显示LCDPrint(message);/ 打印函数 keynormalstate();/ 键盘正常状态 temprature=handledigtalvol(TLCDataRead();/ 返回温度数字量 buzzerset(temprature);/ 蜂鸣器判断/* 温度数字

18、量变成字符量 */ u8tempnum3=(int)temprature)%10+0x30; u8tempnum1=(int)temprature)/10%10+0x30; u8tempnum0=(int)temprature)/100+0x30;LCDWcommond(LCDTAB);/LCD 从第二行开头显示LCDPrint(u8tempnum); / 显示温度量if(keypressed=0) / 当有键按下时进入按键状态keyboardstate();/ 键盘输入状态机流程图:N键盘状态第四章：测试与总结4. 14. 2根据温度改变一度的电压差改变的数据得到相关的计算公式得到相应的温度数据。an alogMv=_co ntrastvol*51;实际电压值将近十倍单位 mvtemprature=(analogMv-1340)/28;/传递温度为实际温度值将近十倍单位C得到在20-50度之间的温度基本上误差在0.5以。实验问题及感想本次实验共