《单片机》-第8章 单片机的综合设计实训

主要内容温度控制器的设计多功能数字钟设计步进电动机的单片机控制8.1温度控制器的设计8.1.1设计要求及方案确定1.设计要求利用单片机制作一个水温控制器，要求如下：①温度设定范围40~90℃，最小区分度1℃，标定误差≤1℃。②用十进制数码显示水的实际温度。③环境温度降低时，温度控制的静态误差≤1℃。方案确定包括主控制器单片机、温度检测模块、加热控制模块、键盘设定模块及数据显示模块。温度检测模块由温度传感器AD590、信号放大器及A/D转换器ADC0809组成。AD590简介132在-50℃～+150℃温度范围：1V+2V-It灵敏度:1μA/℃引脚符号功能1U+正极2U-负极3外壳,用于屏蔽是一个温度控制电流源（1）AD590。是一个电流型集成温度传感器AD590的特性曲线不能用AD590温度与电流、电压参考关系表温度值AD590电流经10kΩ电压V放大器输出V0（ADC0809的VIN）ADC0809的输出0ºC273.2μA2.732V0V00H10ºC283..2μA2.832V0.49V19H20ºC293.2μA2.932V0.98V32H30ºC303.2μA3.032V1.47V4BH40ºC313.2μA3.132V1.96V64H50ºC323.2μA3.232V2.45V7DH60ºC333.2μA3.332V2.94V96H70ºC343.2μA3.432V3.43VAFH80ºC353.2μA3.532V3.92VC8H90ºC363.2μA3.632V4.41VE1H100ºC373.2μA3.732V4.90VFAH8.1.2硬件电路图元件清单序号元件名称规格数量189C51单片机AT89C51/AT89S511个2晶振12MHz立式1个3起振电容30pF瓷片电容2个4复位电容10μF16V电解电容1个5复位电阻10kΩ电阻1个6A/D转换器ADC08091个7放大器LM3241个8LED显示器共阳极3个9温度检测单元AD5901个10串/并转换芯片74LS1643个11键盘4*4矩阵1个12固态继电器SSR3个13DIP封装插座40脚、20脚、14脚各1个14万能板150×90mm1块程序流程图一主程序流程定时中断服务程序程序流程图二温度检测程序温度控制程序8.2多功能数字钟的设计8.2.1设计要求及方案确定1.设计要求利用单片机设计制作具有下列功能的数字钟：①自动计时，由6位LED显示器显示时、分和秒；②具备调整功能，可以直接由0~9数字键设置当前时间；③具备定时闹钟功能。2.方案确定数字钟电路由单片机、键盘输入模块、时钟显示模块及闹铃模块组成。单片机选用89S51即可满足要求。键盘及显示模块采用8155芯片扩展实现如图8-7所示。键盘输入电路采用4×3键盘，包括0~9十个数字键（键号为00H~09H）、C/R键（时间设定/启动计时键，键号为0AH）和ALM键（闹钟设置/启闹/停闹键，键号为0BH）。LED数码显示电路：采用共阴极数码管实现时钟显示，6位LED从左到右依次显示时、分和秒，采用24小时计时。蜂鸣器启闹模块由89S51的P1.0控制驱动蜂鸣器（低电平有效）。8.2.2硬件电路图8.2.3软件编程及调试主程序计时程序

时间设置/闹钟定时程序键盘扫描程序定时比较程序键盘设置程序8.3步进电动机的单片机控制8.3.1设计要求及方案确定1.设计要求利用单片机设计步进电动机控制电路，功能如下：①根据键盘设定的旋转圈数及旋转方向控制步进电动机转动。②步进电动机每转一圈显示器减1，直至电动机停转。③可通过指示灯指示步进电动机当前的转向。步进电动机简介1相励磁1-2相励磁STEPABSTEPAB1100011000201002110030010301004000140110500102相励磁60011STEPAB700011110081001201103001141001三种励磁方式步进电动机等效电路3.方案确定按设计要求，该步进电动机控制电路可由单片机、键盘输入模块、转数显示模块及步进驱动模块组成。单片机选用89S51即可满足要求。键盘采用采用4×4键盘，包括0~9十个数字键（键号为00H~09H）、*键（启动键，键号为0AH）、#键（清零键，键号为0BH）和“A”键（设定正/反转，键号为0CH）