温度测量显示电路-穆昊.doc

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生产实习报告

题目:温度采集显示电路
班级：电气082
姓名:穆昊
学号：0810430214
成绩：__________

目录
摘要： 2
一、实习目的 3
二、实习要求 3
三、实习内容 3
（一）硬件结构 3
1、最小系统原理图 3
2、温度采集原理图 4
3、数码管显示原理图 4
4、按键原理图 4
5、RS—232串口通信原理图 5
（二）软件结构 5
1、延时程序设计 5
2、传感器数据读取程序 6
3、串口通信程序设计 7
4、按键程序设计 7
5、主程序设计 8
四、调试 10
五、结论 10
参考文献 11

摘要:
本作品采用STC89C52单片机作为核心控制器，配合外部硬件—-DS18B20、数码管、按键、MAX232电平转换完成了温度的实时显示功能，按键控制单片机向上位机发送温度的功能。本作品具有硬件电路简单，温度采集精度较高、范围广,使用方便等特点.
一、实习目的
实习是大学学习很重要的环节，因为大学的学习中本来就缺少实践机会，而这次实习给我们提供了一个很难得的动手的机会，通过这次实习不仅可以使我们增强动手能力，而且可以让我们对专业相关知识有更深入的了解。在本次实习中，我了解了电子产品的基本设计生产流程，学习了基本的电子工艺，掌握了电子元件的基本知识、焊接工艺、常用仪表的使用等,同时在实习过程中也提高了分析问题和解决问题的能力。
二、实习要求
1.了解单片机的设计、生产、开发流程，基本掌握单片机的开发。本次实习实验板上设计安装了4个八段数码管，8个发光二极管，八个按键，RS232串行接口,MAX485，等,采用USB供电，所有资源均可用跳线选择。使用这块实验板可以进行流水灯,数码管显示，中断，温度采集等试验。
2。测试程序可以帮助检测焊接是否正确，有效找到问题，充分利用资源.
三、 实习内容
(一）硬件结构
1、最小系统原理图
最小系统包括晶振电路、复位电路、I/0口上拉电阻、STC89C52几部分。

2、温度采集原理图
我们温度采集模块采用了DS18B20芯片，该芯片采集精度高，使用方便，采集范围较广，具有较强的实用性.

3、数码管显示原理图
数码管显示部分采用74HC573锁存器控制数码管的段选,74HC138控制数码管的位选.

4、按键原理图
我们用来控制发送数据的按键选择了开发板上的独立按键，独立按键与单片机的外部中断0端口相连。当按键按下时，触发单片机的外部中断，控制单片机向上位机发送数据.

5、RS—232串口通信原理图
我们实现的单片机与计算机之间的通信用到了串口通信,而此开发板的串口通信是利用了RS—232串行通信，此串行通信要符合RS—232通信协议。
RS-232C标准对电气特性、逻辑电平和各种信号线功能都做了规定.对于数据，逻辑“0”的电平高于-3V,逻辑“1”的电平低于+3V；对于控制信号,接通状态即信号有效地电平高于+3V,断开状态即信号无效的电平低于-3V。也就是当传输电平的绝对值大于3V时，电路可以有效地检查出来，介于-3V~+3V之间的电压无意义，低于—15V或高于+15V的电压也认为无意义，因此,实际工作时应保证电平在±（3~15）V之间.ELA-RS-232C与TTL以高低电平表示逻辑状态的规定不同，因此,为了能够同计算机接口，必须在ELA—RS—232C与TTL电路之间进行电平和逻辑关机的变换。为了是吸纳这种变换，这块开发板使用的是MAX232芯片，电路图如下所示.

(二）软件结构
1、延时程序设计
由于DS18B20控制要求比较高的时序，而单片机又没有太多的任务可做，因此我们直接使用延时程序实现了时序的要求。
程序大致如下:
/**＊**＊＊*＊*＊*＊＊＊*＊＊****＊***＊＊＊＊＊*＊**＊＊*＊＊＊＊*＊＊**＊*＊*＊*****＊＊***＊＊*＊＊*
* 名称 : Delay_1ms（）
* 功能 : 延时子程序，延时时间为 1ms ＊ x
＊ 输入 : x (延时一毫秒的个数)
＊ 输出 : 无
*＊＊*＊＊*＊*＊＊＊＊********＊＊*＊＊＊＊***＊＊***＊＊**＊＊*＊***＊**＊**＊＊**＊＊****＊*＊**＊**/
void Delay_1ms(uint i）
｛
uchar x,j;
for（j=0;j〈i;j++）
for（x=0;x<=148；x++)；
}

2、传感器数据读取程序
我们使用的温度传感器为DS18B20，由于这款芯片为单总线设计，读取数据需要按照严格的时序,我们使用了精准的延时程序实现了这款芯片的控制。其程序大致如下:
/***＊*＊＊＊*＊＊*＊**＊*＊*＊＊*＊***＊＊**＊********＊*＊＊＊*＊＊**＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊*＊＊***＊＊*
＊ 名称 ： Reset(）
＊ 功能 : 复位DS18B20
* 输入 : 无
＊ 输出 ： 无
*******＊*＊***＊*＊＊***＊＊*＊**＊*＊＊*＊＊***＊*＊＊＊**＊＊＊＊**＊**＊＊*＊*＊**＊*＊*＊＊**＊**/
uchar Reset(void）
｛
uchar deceive_ready;
DQ = 0;
delay（29）;
DQ = 1;
delay(3）;
deceive_ready = DQ;
delay(25）；
return（deceive_ready）；
｝

/**＊＊＊*＊＊***＊*＊＊*****＊****＊*＊*＊＊＊＊*＊***＊＊*＊*＊**＊＊＊＊＊＊**＊＊＊***＊*＊＊＊**＊
＊ 名称 : read_bit(）
＊ 功能 : 从DS18B20读一个位值
＊ 输入 ： 无
* 输出 ： 从DS18B20读出的一个位值
**＊＊****＊*＊＊＊＊＊＊***＊*＊***＊＊**＊***＊**＊＊*＊＊＊*＊＊＊＊＊****＊**＊＊＊＊＊*＊＊＊****＊＊＊/
uchar read_bit(void)
{
uchar i；
DQ = 0;
DQ = 1；
for(i=0； i<3； i++）；
return(DQ）;
}

/**＊*＊＊*＊*＊＊＊＊＊＊******＊＊*＊**＊＊***＊***＊*＊＊＊**＊***＊*＊＊＊＊＊***＊*＊＊**＊*＊**
＊ 名称 ： write_bit()
＊ 功能 ： 向DS18B20写一位
＊ 输入 ： bitval（要对DS18B20写入的位值）
＊ 输出 ： 无
＊＊＊＊**＊*＊＊**＊＊***＊*＊**＊＊＊＊＊＊*＊＊*＊＊＊**＊＊＊*＊＊＊*＊*＊*＊*＊***＊*＊＊＊＊＊＊＊＊******/
void write_bit(uchar bitval）
{
DQ=0；if(bitval==1）
DQ=1；
delay(5)；
DQ=1;
}

/＊＊＊****＊＊***＊*＊*＊＊＊＊＊＊***＊＊＊＊＊*＊**＊＊*＊＊**＊＊＊*＊＊*＊＊＊＊***＊＊**＊*＊＊＊＊＊*＊
* 名称 ： read_byte(）
* 功能 : 从DS18B20读一个字节
* 输入 : 无
＊ 输出 : 从DS18B20读到的值
＊＊**＊＊***********＊****＊**＊*＊**＊＊*＊*****＊＊*＊＊＊*＊*＊*＊*＊*＊＊***＊*＊＊＊**＊***＊/
uchar read_byte(void)
｛
uchar i,m,receive_data；
m = 1;
receive_data = 0;
for(i=0； i〈8; i++)
{
if（read_bit（)）
{
receive_data = receive_data + (m << i)；
｝
delay（6）；
｝
return(receive_data);
｝
/***＊***＊*＊***＊*****＊***＊***＊＊＊*＊＊*＊*＊＊*＊＊＊*＊********＊＊**＊**＊**＊＊*＊＊*
* 名称 : write_byte(）
* 功能 ： 向DS18B20写一个字节
＊ 输入 : val（要对DS18B20写入的命令值）
* 输出 ： 无
＊＊＊＊*＊*＊***＊******＊＊**＊＊*＊***＊＊＊＊**＊＊＊**＊*＊＊＊＊****＊*****＊*＊＊***＊*＊*＊**＊/
void write_byte（uchar val）
{
uchar i,temp;
for(i=0; i〈8; i++)
｛
temp = val >〉 i；
temp = temp & 0x01;
write_bit（temp)；
delay（5）；
｝
}

/*＊*＊*＊＊＊***＊**＊＊＊*＊＊＊***＊＊**＊*＊*＊*＊*＊＊***＊＊*＊＊*＊**＊**＊＊*＊**＊***＊＊＊*＊
* 名称 : Main(）
＊ 功能 ： 主函数
* 输入 : 无
* 输出 ： 无
*＊＊*＊＊*＊*＊*＊＊******＊＊*＊＊***＊＊***＊*＊＊＊**＊＊*****＊**＊＊*＊******＊*＊＊***＊*＊*＊/
void main（）
｛
float tt；
uint temp;
P2 = 0x00;
while(1）
｛
Reset()；
write_byte(jump_ROM)；
write_byte（start);
Reset();
write_byte（jump_ROM）;
write_byte(read_EEROM)；
TMPL = read_byte（）；
TMPH = read_byte(）；
temp = TMPH;
temp <〈= 8;
temp = temp | TMPL;
tt = TMPL ＊ 0.0625；
temp = TMPL / 16 + TMPH ＊ 16;
P0 = table［temp/ 10］； //显示高位键值
P2 = 0x00;
Delay_1ms(5);
P0 = table[temp % 10］; //显示低位键值
P2 = 0x01;
Delay_1ms(5）；

｝
}

3、串口通信程序设计
串口通信部分我们是利用AT89C52单片机本身提供的串口通信功能完成的，其向上位机发送数据是在中断程序中完成的。当进入中断时，首先进行按键的滤波，然后将采集到的数据发送到上位机。
4、按键程序设计
我们设计的按键是采用是与单片机外部中断端口相连的独立按键。当有按键按下时，即触发了外部中断，实现了按键的采集。按键产生的操作既可以在外部中断程序中完成.
5、主程序设计
主程序流程图大致如下:

四、调试
调试过程我遇到了以下几个问题：
1、无法控制停止单片机向上位机发送数据；
解决方法:添加了外部中断之后，而主程序中向上位机发送数据的程序未删除。
2、向上位机发送的是16进制的数值，读取不是很方便；
解决方法:将需要发送的数据转化为ASCII码中对应的数字，然后用字符格式显示。
3、向上位机发送的两个数据之间没有间隔，而至于视觉效果不是很好；
解决方法：在发送了所需要的数据之后，然后在发送一个空格.
4、几个数码管之间的亮度不一样；
解决方法：由于除了了显示程序之外，其他程序也占用单片机执行的时间，所以最后一位数码管持续的时间比较长，我们让几位数码管点亮持续时间不同，然后我们看到的亮度就是一样的了。
五、结论
通过了这两周的生产实习，我们学到了一个产品成型所要经过的必要的步骤，对我们以后的学习工作有很大的益处。感谢老师能给我们这次学习的机会。让我们有了实践和动手能力，为以后的工作奠定了坚实的基础！

参考文献
[1］ 51单片机C语言编程 郭天祥2009.9