智能化电子系统设计系统软件设计的知识

智能温度、电压监测系统2009年智能化电子系统设计智能化电子系统设计题目2/9/2023◆智能温度、电压监测系统组成原理一、系统组成原理2009年智能化电子系统设计2/9/20232009年智能化电子系统设计1、按键电路键盘电路，P1.1、P1.5、P1.6、P1.7作行线，P3.2、P3.7作列线。定义了8个键，分别是“+（S2)”、“－(S3)”、“左移(S4)”、“右移(S5)”、“确定(S6)”、“设温度上限状态(S7)”、“设电压上限状态(S8)”、“启动/停止(S9)”。列线：P3.2/INT0P3.7/RD

P1.1

P1.5

P1.6

P1.72/9/20232009年智能化电子系统设计本实验选用P1.1、P1.5、P1.6、P1.7作行线，P3.2、P3.7作列线。行线初始状态全为“１”。先让列线全部为低电平“０”，如果没有键按下，行线全部为高电平“１”状态，若有任何一个键按下，行线上为非全“１”状态。在有键按下后，通过列线逐个送“０”，然后逐行检查哪根行线为“０”状态，即可查出是哪个按键。

2/9/20232/9/20232009年智能化电子系统设计2/9/20232009年智能化电子系统设计2/9/20232、显示电路2009年智能化电子系统设计数码管显示电路采用共阳极数码管，P0作位选，P2作段选。010xF7:11110111

LED2

LED1段码：hgfedcba

0xC0:11000000位码：P0.7…P0.0

2/9/20232009年智能化电子系统设计注意：这里对有小数点的位要多扫描一次这是显示一位的子程序，如多位则多次循环即可!2/9/20232009年智能化电子系统设计2/9/20232009年智能化电子系统设计2/9/20232009年智能化电子系统设计2/9/20233、AD转换:

A/D转换采用8位分辨率A／D转换芯片ADC0832，其最高分辨可达256级。其内部电源输入与参考电压的复用。使得芯片的模拟电压输入在0～5V之间，8位分辨率时的电压精度为19.53mV。芯片转换时间仅为32uS。通过Dl数据输入端，可以轻易的实现通道功能的选择。2009年智能化电子系统设计2/9/20232009年智能化电子系统设计

正常情况下ADC0832与单片机的接口应为4条数据库线，分别是/CS、CLK、DO、DI。但由于DO端与DI端在通信时并未同时工作，且与单片机的接口是双向的，所以电路设计时可以将DO和DI并联在一根数据线上使用。

2/9/20232009年智能化电子系统设计2/9/20232009年智能化电子系统设计当ADC0832未工作时其CS输入端应为高电平，此时芯片禁用，CLK和DO/DI的电平可任意。当要进行A/D转换时，须先将CS使能端置于低电平并且保持低电平直到转换完全结束。此时芯片开始转换工作，同时由处理器向芯片时钟输入端CLK输入时钟脉冲，DO/DI端则DI端输入通道功能选择的数据信号。在第1个时钟脉冲的下降沿之前DI端必须是高电平，表示启始信号。在第2、3个脉冲下降沿之前DI端应输入2位数据用于选择通道功能，如下表所示：

2/9/20232009年智能化电子系统设计差分模式单端模式通道选择通道通道选择通道SGL/DIFODD/SIGN01SGL/DIFODD/SIGN0100+10+01+11+其功能项见表

如表所示，当此2位数据为“1”、“0”时，只对CH0进行单通道转换。当2位数据为“1”、“1”时，只对CH1进行单通道转换。当2位数据为“0”、“0”时，将CH0作为正输入端IN+，CH1作为负输入端IN-时行输入。当2位数据为“0”、“1”时，将CH0作为负输入端IN-,CH1作为正输入端IN+时行输入。2/9/2023到第3个脉冲的下降沿之后DI端的输入电平就失去输入作用，此后D0/DI端则开始利用数据输出DO进行转换数据的读取。从第4个脉冲下降沿开始由DO端输出转换数据最高位DATA7,随后每一个脉冲下降沿DO端输出下一位数据。直到第11个脉冲时发出最低位数据DATA0，一个字节的数据输出完成。也正是从此位开始输出下一个相反字节的数据，即从第11个字节的下降沿输出DATD0.随后输出8位数据，互第19个脉冲时数据输出完成，也标志着一次A/D转换的结束。最后将CS置高电平禁用芯片，直接将转换后的数据进行处理就可以了。2009年智能化电子系统设计2/9/20232009年智能化电子系统设计初

始

化DI写

操

作

DO读

操

作结束AD转换并返回转换值2/9/20232009年智能化电子系统设计2/9/20232009年智能化电子系统设计2/9/20232/9/20232009年智能化电子系统设计2/9/20232009年智能化电子系统设计2/9/20232009年智能化电子系统设计

调AD转换子程序对CH0输入的电压值进行AD后，通过计算，算出它实际的输入电压，并通过数码管显示出来。由于AD转换最大量程为5V，AD精度为8位则转换器的输出数据可以用个二进制数进行量化，所以可以利用以下公式算出实际输入电压。在程序中乘上500表示输出三位整数，乘上5000表示输出四位整数，方便下面显示程序的编写。2/9/20232009年智能化电子系统设计4、DS1820温度传感器DS1820数字温度计以9位数字量的形式反映器件的温度值。最高有效（符号）位被复制充满存储器的高MSB位，由这种“符号位扩展”产生出了示于上表的16bit温度读数。测量结果放在DS1820的暂存器里，用一条读暂存器内容的存储器操作命令可以把暂存器中数据读出。

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二进制中的前面1位是符号位，如果测得的温度大于0，这位为0，只要将测到的数值乘于0.0625即可得到实际温度；如果温度小于0，这位为1，测到的数值需要取反加1再乘于0.0625即可得到实际温度。例如-25.0625℃的数字输出为FF6FH。程序中乘的是6.25，则显示四位数．温度与数据的关系如下表2/9/20232009年智能化电子系统设计通过单线总线端口访问DS1820的协议如下:（２）ROM操作命令：CCH表示允许总线控制器不用提供64位ROM编码就使用存储器操作命令。即跳过ROM.

（３）存储器操作命令：BEH表示读取暂存器的内容。

（４）执行/数据:44H表示开始温度转换．（１）初始化：由复位脉冲和其后的存在脉冲组成。2/9/20232009年智能化电子系统设计初始化ROM操作命令存储器操作指令执行/数据初始化ROM操作命令2/9/20232/9/20232/9/2023ROM操作命令:写0xCC到DS1820，执行跳过ROM执行/数据:写0x44到DS1820，开始温度转换存储器操作指令：写0xBE到DS1820,读取暂存器的内容。2/9/20232009年智能化电子系统设计2/9/2023

执行完写0xBE到DS1820读取暂存器的内容后，开始读出数据2/9/20232009年智能化电子系统设计2/9/20232/9/20232009年智能化电子系统设计采用基于IIC总线的EEPROM：24LC02芯片。其引脚说明如下：5、EEPROM存储电路2/9/20232009年智能化电子系统设计EEPROM采用24C02存储器。串行时钟SCL接P3.4,串行数据输入输出端SDA接P3.5，地址输入端A0~A2接地。WP（写保护位）接地，表示允许正常的读写操作。在使用此芯片时将J14用冒线短接，给芯片提供电源。2/9/20232009年智能化电子系统设计开始位数据地址设备地址停止位数据IIC总线的写时序2/9/20232009年智能化电子系统设计2/9/20232/9/2023SCL上升沿时将数据写入2402,写完后SDA=1读取应答,SCL上升沿时将应答值保存并返回应答位2/9/20232009年智能化电子系统设计IIC总线的读时序开始位数据地址设备地址读当前地址数据开始位读数据设备地址停止位2/9/20232009年智能化电子系统设计2/9/20232/9/20232/9/20232009年智能化电子系统设计6、报警电路报警电路由一个三极管接一个蜂鸣器或一个发光二极管实现。CPU发送一个控制信号控制蜂鸣器响或发光二极管亮。2/9/20232009年智能化电子系统设计循环实现报警器报警2/9/20232009年智能化电子系统设计7、串口通讯电路RS232串口通信通过CPU发送控制信号控制232的发送和接收。2/9/20232009年智能化电子系统设计定时器1工作在方式2产生波特率，串口通道工作在方式1，本实验只用来发送数据到PC。在发送完8位数据后，由硬件置TI为“