1、 摘 要 随着社会的进步和工业技术的发展,人们越来越重视温度对产品的影响,许多产品对温度范围要求严格,目前市场上普遍存在的问题有温度信息传递不及时、精度不够的缺点,不利于工业控制者根据温度变化及时做出决定。在这样的形式下,开发一种实时性高、精度高的温度采集系统就很有必要。 本课题用一种基于单片机的数据采集系统方案,该方案根据热敏电阻随温度变化而变化的特性,采用串联分压电路。单片机采集热敏电阻的电压,通过A/D转换将模拟量电压信号转换成数字量电压信号,经过查表转换得到温度值,控制数码管实时显示温度值。本系统中所用到的器件是STC12C5A60S2单片机、NTC热敏电阻和数码管。 关键词:温度控制
2、器 SC12C5A60S2单片机 A/D转换ABSTRACTWith the social progress and development of industrial technology, more and more attention to the impact of temperature on the products, many products on the critical temperature range, temperature information transmission is not timely, not enough precision shortcoming
3、s of a common problem on the market today, do notconducive to industrial control based on temperature changes and make timely decisions. In this form, to develop a real-time, high precision temperature acquisition system is necessary. This topic with a microcontroller-based data acquisition system p
4、rogram, which according to the characteristics of the thermistor varies with temperature changes, the series voltage divider circuit. The microcontroller collection thermistor voltage, the analog voltage signal by the A / D converter to convert the voltage signal of the digital conversion temperatur
5、e control digital tube temperature value is displayed in real time after the look-up table. The devices used in this system is STC12C5A60S2 microcontroller, NTC thermistor and digital tube. Keywords: Temperature controller; SC12C5A60S2 microcontroller; A / D converter;摘 要2ABSTRACT31 绪论51.1 研究温度控制系统的
6、背景、目的及意义51.2 设计的主要内容及技术指标 51.3 数据采集系统简单介绍 62 温度控制系统总体设计72.1 总体需求72.2 总体方案设计 73 硬件电路设计及分析83.1单片机部分83.2液晶显示部分113.3 模数转换芯片163.4 热敏电阻部分204 软件设计215 调试的步骤及调试过程中出现的问题以及解决方法235.1 PROTEUS仿真235.2 硬件的安装235.3 调试注意事项235.3.1 硬件调试注意事项235.3.2 软件调试注意事项24总 结25致 谢26参考文献27附录281 绪论1.1 研究温度控制系统的背景、目的及意义 在人类的生活环境中,温度扮演着极其
7、重要的角色。无论你生活在哪里,从事什么工作,无时无刻不在与温度打着交道。自18世纪工业革命以来,工业发展对是否能掌握温度有着绝对的联系。在冶金、钢铁、石化、水泥、玻璃、医药等等行业,可以说几乎80%的工业部门都不得不考虑着温度的因素。温度对于工业如此重要,由此推进了温度传感器的发展。 进入21世纪后,温度传感器正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展。 在工农业生产中,温度检测及其控制占有举足轻重的地位,随着现代信息技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现 ,能够独立工作的温度检测和显示系统已经应用于诸多领域。要达到较
8、高的测量精度需要很好的解决引线误差补偿问题、多点测量切换误差问题和放大电路零点漂移误差等问题,使温度检测复杂化。模拟信号在长距离传输过程中,抗电磁干扰时令设计者伤脑筋的问题,对于多点温度检测的场合,各被检测点到监测装置之间引线距离往往不同,此外,各敏感元件参数的不一致,这些都是造成误差的原因,并且难以完全清除。 单片机以其功能强、体积小、可靠性高、造价低和开发周期短等优点,成为自动化和各个测控领域中必不可少且广泛应用的器件,尤其在日常生活中也发挥越来越大的作用。采用单片机对温度采集进行控制,不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点,而且可以大幅度提高被控数据的技术指标,从而能够大大提高产品的
9、质量和数量。 由于科学技术的飞速发展,特别是微电子加工技术,计算机技术及信息处理技术的发展,人们对信息资源的需求日益增长,作为提供信息的传感技术及传感器愈来愈引起人们的重视,而综合各种技术的传感器技术也进入到一个飞速的发展阶段。要及时正确地获取各种信息,解决工程、生产及科研中遇到的各种具体的检查问题,就必须合理选择和善于应用各种传感器及传感技术。如最简单的温度的测量,有热电偶、光纤温度传感器等等。但是,热敏电阻是开发早、种类多、发展较成熟的敏感元器。热敏电阻由半导体陶瓷材料组成,利用的原理是温度引起电阻变化。热敏电阻器是敏感元件的一类,按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻器(PTC)和负温度
10、系数热敏电阻器(NTC)。热敏电阻器的典型特点是对温度敏感,不同的温度下表现出不同的电阻值。正温度系数热敏电阻器(PTC)在温度越高时电阻值越大,负温度系数热敏电阻器(NTC)在温度越高时电阻值越低,它们同属于半导体器件。随着半导体技术的不断发展,热敏电阻作为一种新型感温元件应用越来越广泛。他具有体积小、灵敏度高、重量轻、热惯性小、寿命长以及价格便宜等优点,最重要的是作为温度传感器的热敏电阻的灵敏度非常高,这是其他测温传感器所不能比拟的。 1.2 设计的主要内容及技术指标 要求温度控制系统完成以下功能: 1.基本功能 1)具有声光报警功能; 2)使用液晶显示; 3)温度上、下限报警值设定;温度
11、上、下限报警; 4)手动方式设定温度上下限; 1.3 数据采集系统简单介绍 随着自动控制的发展,数据采集越来越被广泛应用,如医疗、工业等方面,数据采集是指将温度,压力,流量,位移等模拟量通过各种传感元件做适当转换后,再经信号调理、采样、量化、编码、传输等步骤采集,转换成数字量后,传给PC 机进行存储,处理,显示或打印的过程,相应的系统称为数据采集系统,可分为以下几种: 1.基于通用微型计算机的数据采集系统 2.基于单片机的数据采集系统 3.基于DSP数字信号微处理器的数据采集系统本次课程设计采用的是单片机形式的数据采集系统:它是由单片机及其些外围芯片构成的数据采集系统,是近年来微机技术快速发展
12、的结果,它具有如下特点: (1) 系统不具有自主开发能力,因此,系统的软硬件开发必须借助开发工具。 (2) 系统的软硬件设计与配置规模都是以满足数据采集系统功能要求为原则,因此系统的软硬件应用配置具有最佳的性价比。系统的软件一般都有应用程序。 (3) 系统的可靠性好、使用方便。应用程序在ROM 中运行不会因外界的干扰而破坏,而且上电后系统立即进入用户状态。2 温度控制系统总体设计 2.1 总体需求 结合当前我的设计及实际情况,具有以下任务需求:利用STC12C5A60S2单片机和负温度系数热敏电阻的组合编程实现温度的实时测量和液晶显示。温度的测量范围不进行人为的限制,在写程序时直接将AD转换器
13、送来的数据处理后显示。系统通过监测热敏电阻两端电压,经过计算得到实时温度值,再显示出来。 2.2 总体方案设计 温度控制系统主要由温度传感器(热敏电阻),A/D转换器,单片机(STC12C5A60S2),按键设置和液晶显示显示组成。 3 硬件电路设计及分析整体的硬件设计很简单,分别有单片机控制部分、液晶显示部分、A/D转换器部分、声光报警部分以及热敏电阻部分。整体硬件电路图如下:3.1单片机部分STC89C52是一个低功耗,高性能CMOS 8位单片机,片内含8k BytesISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器,器件采用STC公司
14、的高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准 MCS-51指令系统及80C51引脚结构,芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元,功能强大的微型计算机的STC89C52可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。STC89C52具有如下特点:40个引脚,8k Bytes Flash片内程序存储器,256 bytes的随机存取数据存储器(RAM),32个外部双向输入/输出(I/O)口,5个中断优先级2层中断嵌套中断,2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,片内时钟振荡器。另外,STC89C52可降至0Hz静态逻 辑操作,支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下,CPU
15、停止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下,RAM内容被保存,振荡器被冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止。STC89C52共有四个8位的并行I/O口:P0、P1、P2、P3端口,对应的引脚分别是P0.0 P0.7,P1.0 P1.7,P2.0 P2.7,P3.0 P3.7,共32根I/O线。每根线可以单独用作输入或输出。 P0 口:P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。作为输出口,每位能驱动8个TTL逻 辑电平。对P0端口写“1”时,引脚用作高阻抗输入。当访问外部程序和数据存储器时,P0口也被作为低8位地址/数据复用。在这种模式下,P0不具有
16、内部上拉电阻。在flash编程时,P0口也用来接收指令字节;在程序校验时,输出指令字节。程序校验时,需要外部上拉电阻。 P1 口:P1口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O口,p1输出缓冲器能驱动4 个TTL逻辑电平。对P1 端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将输出电流(IIL)。此外,P1.0和P1.1分别作定时器/计数器2的外部计数输入(P1.0/T2)和定时器/计数器2的触发输入(P1.1/T2EX)。在flash编程和校验时,P1口接收低8位地址字节。此外,P1.0和P1.1分别作定时器/计数器2的外
17、部计数输入(P1.0/T2)和定时器/计数器2 的触发输入(P1.1/T2EX)。 P2口:P2口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。对P2 端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将输出电流(IIL)。在访问外部程序存储器或用16位地址读取外部数据存储器时,P2口送出高八位地址。在这种应用中,P2口使用很强的内部上拉发送1。在使用8位地址访问外部数据存储器时,P2口输出P2锁存器的内容。在flash编程和校验时,P2口也接收高8位地址字节和一些控制信号。 P3 口:P3口
18、是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口,p3 输出缓冲器能驱动4 个 TTL逻辑电平。对P3 端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。P3口亦作为STC89C52特殊功能使用,在flash编程和校验时,P3口也接收一些控制信号。 单片机的引脚图如图3.3所示。图3.3 STC89C52单片机引脚图单片机最小系统,是指用最少的元件与单片机组成的可以工作的系统。对52单片机来说,最小系统一般应该包括:单片机、晶振电路、复位电路。单片机接口电路主要用来连接计算机和其他外部设备,各功能模块及原理如下:复位电路:单片机最小系统复位电路的极性电容C3的大小直接影响单片机的复位时间
19、,一般采用10-30F,51单片机最小系统容值越大需要的复位时间越短。单片机工作之后,只要在RST引线上加载10ms以上的高电平,单片机就能有效地复位。CS-51单片机通常采用自动复位和按键复位两种方式。这里采用按键复位和上电复位两种电路结合。晶振电路:典型的晶振取12MHZ,晶振越大,则单片机的处理速度越快。单片机的最小起振电容C1,C2一般采用15-33pF,并且电容离晶振越近越好。单片机最小系统的设计电路如图3.4所示。 图3.4 单片机最小系统的设计电路 3.2液晶显示部分 液晶显示考虑到节约成本,采用了 LCD1602液晶显示。我们对液晶显示器并不陌生。液晶显示模块已作为很多电子产品
20、的通用器件,如在计算器、万用表、电子表及很多家用电子产品中都可以看到,显示的主要是数字、专用符号和图形。在单片机与人的人机交流界面中,一般的输出方式有以下几种:发光管、LED数码管、液晶显示器。本设计中采用的是液晶显示器作为输出器件的。 在单片机系统中应用液晶显示器作为输出有以下几个优点:(1) 显示质量高:由于液晶显示器每一个点在收到信号后就一直保持那种色彩和亮度,恒定发光,而不像阴极射线管显示器(CRT)那样需要不断刷新新亮点。因此,液晶显示器画质高且不会闪烁。(2) 数字式接口液晶显示器都是数字式的,和单片机系统的接口更加简单可靠,操作更加方便。(3) 体积小、重量轻:液晶显示器通过显示
21、屏上的电极控制液晶分子状态来达到显示的目的,在重量上比相同显示面积的传统显示器要轻得多(4) 低功耗:相对而言,液晶显示器的功耗主要消耗在其内部的电极和驱动IC上,因而耗电量比其它显示器要少得多。字符型液晶显示模块是一种专门用于显示字母、数字、符号等点阵式LCD,目前常用16*1,16*2,20*2和40*2行等的模块。本设计采用的液晶显示器为1602字符型液晶显示器。1602LCD主要技术参数:显示容量:162个字符;芯片工作电压:4.55.5V;工作电流:2.0mA(5.0V);模块最佳工作电压:5.0V字符尺寸:2.954.35(WH)mm。1602液晶显示器引脚接口说明:第1脚:VSS
22、为地电源。第2脚:VDD接5V正电源。第3脚:VL为液晶显示器对比度调整端,接正电源时对比度最弱,接地时对比度最高,对比度过高时会产生“鬼影”,使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度。第4脚:RS为寄存器选择,高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。第5脚:R/W为读写信号线,高电平时进行读操作,低电平时进行写操作。当RS和R/W共同为低电平时可以写入指令或者显示地址,当RS为低电平R/W为高电平时可以读忙信号,当RS为高电平R/W为低电平时可以写入数据。第6脚:E端为使能端,当E端由高电平跳变成低电平时,液晶模块执行命令。第714脚:D0D7为8位双向数据线。第15脚:背光源正极
23、。第16脚:背光源负极。1602LCD分为带背光和不带背光两种,基控制器大部分为HD44780,带背光的比不带背光的厚,是否带背光在应用中并无差别,两者尺寸差别如下图3.11所示:图3.11 1602液晶显示器尺寸图LCD显示的基本原理:点阵图形式液晶由MN个显示单元组成,假设LCD显示屏有64行,每行有128列,每8列对应1字节的8位,即每行由16字节,共168=128个点组成,屏上6416个显示单元与显示RAM区1024字节相对应,每一字节的内容和显示屏上相应位置的亮暗对应。例如屏的第一行的亮暗由RAM区的000H00FH的16字节的内容决定,当(000H)=FFH时,则屏幕的左上角显示一
24、条短亮线,长度为8个点;当(3FFH)=FFH时,则屏幕的右下角显示一条短亮线;当(000H)=FFH,(001H)=00H,(002H)=00H,(00EH)=00H,(00FH)=00H时,则在屏幕的顶部显示一条由8段亮线和8条暗线组成的虚线。这就是LCD显示的基本原理。1602液晶模块内部的控制器共有11条控制指令如表3.2所示:表3.2 1602液晶模块控制指令表序号指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D01清显示00000000012光标返回000000001*3置输入模式00000001I/DS4显示开/关控制0000001DCB5光标或字符移位000001S/CR/L*6置
25、功能00001DLNF*7置字符发生存贮器地址0001字符发生存贮器地址8置数据存贮器地址001显示数据存贮器地址9读忙标志或地址01BF计数器地址10写数到CGRAM或DDRAM10要写的数据内容11从CGRAM或DDRAM读数11读出的数据内容1602液晶模块的读写操作、屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。(说明:1为高电平、0为低电平)指令1:清显示,指令码01H,光标复位到地址00H位置。指令2:光标复位,光标返回到地址00H。指令3:光标和显示模式设置 I/D:光标移动方向,高电平右移,低电平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。高电平表示有效,低电平则无效。指令4:显示开
26、关控制。 D:控制整体显示的开与关,高电平表示开显示,低电平表示关显示 C:控制光标的开与关,高电平表示有光标,低电平表示无光标 B:控制光标是否闪烁,高电平闪烁,低电平不闪烁。指令5:光标或显示移位 S/C:高电平时移动显示的文字,低电平时移动光标。指令6:功能设置命令 DL:高电平时为4位总线,低电平时为8位总线 N:低电平时为单行显示,高电平时双行显示 F: 低电平时显示5x7的点阵字符,高电平时显示5x10的点阵字符。指令7:字符发生器RAM地址设置。指令8:DDRAM地址设置。指令9:读忙信号和光标地址 BF:为忙标志位,高电平表示忙,此时模块不能接收命令或者数据,如果为低电平表示不
27、忙。指令10:写数据。指令11:读数据。读操作时序如图3.12所示:图3.12 读操作时序写操作时序如图3.13所示:图3.13 写操作时序液晶显示器电路如图3.14所示:图3.14 液晶显示器电路图3.3 模数转换芯片根据设计要求,本次设计需要采用分辨率达到10位A/D转换器以上的芯片,正好身边有TLC2543,完全符合要求,所以,本次设计就采用了TLC2543模数转换芯片。TLC2543是TI公司的12位串行模数转换器,使用开关电容逐次逼近技术完成A/D转换过程。由于是串行输入结构,能够节省51系列单片机I/O资源;且价格适中,分辨率较高,因此在仪器仪表中有较为广泛的应用。2TLC2543
28、的特点(1)12位分辩率A/D转换器;(2)在工作温度范围内10s转换时间;(3)11个模拟输入通道;(4)3路内置自测试方式;(5)采样率为66kbps;(6)线性误差1LSBmax;(7)有转换结束输出EOC;(8)具有单、双极性输出;(9)可编程的MSB或LSB前导;(10)可编程输出数据长度。TLC2543的引脚排列及说明TLC2543有两种封装形式:DB、DW或N封装以及FN封装,这两种封装的引脚排列如图1,时钟传送时序图(使用 ,MSB在前)时钟传送时序图(不使用,MSB在前)TLC2543的电路原理图如下:3.4 热敏电阻部分考虑到本次设计的精确度,所采用的热敏电阻是ntc热敏电
29、阻。负温度系数热敏电阻又称NTC热敏电阻,是一类电阻值随温度增大而减小的一种传感器电阻。广泛用于各种电子原件中,如温度传感器、可复式保险丝及自动调节的加热器等。NTC负温度系数热敏电阻工作原理NTC是Negative Temperature Coefficient 的缩写,意思是负的温度系数,泛指负温度系数很大的半导体材料或元器件,所谓NTC热敏电阻器就是负温度系数热敏电阻器。它是以锰、钴、镍和铜等金属氧化物为主要材料, 采用陶瓷工艺制造而成的。这些金属氧化物材料都具有半导体性质,因为在导电方式上完全类似锗、硅等半导体材料。温度低时,这些氧化物材料的载流子(电子和孔穴)数目少,所以其电阻值较高
30、;随着温度的升高,载流子数目增加,所以电阻值降低。NTC热敏电阻器在室温下的变化范围在10O1000000欧姆,温度系数-2%-6.5%。NTC热敏电阻器可NTC热敏电阻器广泛用于测温、控温、温度补偿等方面NTC负温度系数热敏电阻构成NTC(Negative Temperature Coefficient)是指随温度上升电阻呈指数关系减小、具有负温度系数的热敏电阻现象和材料该材料是利用锰、铜、硅、钴、铁、镍、锌等两种或两种以上的金属氧化物进行充分混合、成型、烧结等工艺而成的半导体陶瓷,可制成具有负温度系数(NTC)的热敏电阻其电阻率和材料常数随材料成分比例、烧结气氛、烧结温度和结构状态不同而变
31、化现在还出现了以碳化硅、硒化锡、氮化钽等为代表的非氧化物系NTC热敏电阻材料NTC热敏半导瓷大多是尖晶石结构或其他结构的氧化物陶瓷,具有负的温度系数,电阻值可近似表示为:式中RT、RT0分别为温度T、T0时的电阻值,Bn为材料常数陶瓷晶粒本身由于温度变化而使电阻率发生变化,这是由半导体特性决定的NTC负温度系数热敏最重要的性能是寿命长寿命NTC热敏电阻,是对NTC热敏电阻认识的提升,强调电阻寿命的重要性。NTC热敏电阻最重要的是寿命,在经得起各种高精度、高灵敏度、高可靠、超高温、高压力考验后,它仍很长时间稳定工作。寿命是NTC热敏电阻的一个重要性能,与精度、灵敏度等其他参数存在辩证关系。一个N
32、TC电阻产品,必须首先长寿命,才能保证其他性能的发挥;而其他性能的优秀,依赖到生产工艺达到一定技术水平,这让NTC的长寿命变成可能。很多高科技电子产品,在超高温、超高压及其他恶劣条件下,需要热敏电阻发挥稳定的控温、测温功能,多数厂家一味追求NTC热敏电阻的精度、灵敏度、漂移值等常规性能的稳定发挥,忽视了电阻的寿命,导致因NTC无法长时间工作而影响电子产品的使用。如此一来,所有的精度、灵敏度、耐高温等等,都变得没有意义。4 软件设计本设计中采用的处理器是STC单片机,由此可采用面向MCS-51的程序设计语言,包括ASM51汇编语言和C51高级语言,这两种语言各有特点。汇编语言更接近机器语言,常用
33、来编制与系统硬件相关的程序,如访问I/O端口、中断处理程序、实时控制程序、实时通信程序等;而数学运算程序则适合用C51高级语言编写,因为用高级语言编写运算程序可提高编程效率和应用程序的可靠性。考虑到设计中要用到乘除运算,在智能测控装置的基本功能软件开发中,全部程序均采用C51高级语言编写。整体程序分为三大部分,分别是按键处理部分,温度数据处理部分和显示部分。整体程序流程图如下:按键部分流程图:按键部分主要就是用来对温度的上下限值进行操作,在按键设计里有一个逻辑,那就是温度的上限不能够低于温度的下限值,温度的下限值不能够高于温度的上限值,流程图如下:5 调试的步骤及调试过程中出现的问题以及解决方
34、法5.1 PROTEUS仿真在用uVision3编写单片机程序时,因uVision3往往只能修改语法上的错误,对于算法上的问题不好检查,而直接下到单片机里又受电路板的限制而不方便调试,因此这里使用Proteus进行电路仿真。该软件具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统仿真、RS232动态仿真、I2C调试器、SPI调试器、键盘和LCD系统仿真的功能,同时有各种虚拟仪器,如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。在Proteus软件的ISIS中新建设计图,画出本设计的电路图。电路设计完成后就可以进行仿真。先双击单片机,把用uVision3编译生成的HEX文件指定为下载文件,点击PL
35、AY键即可进行仿真。当出现ANALYSER ERRORS时,表示电路有错误,列表中说明了具体的错误,必须要先排错才可以进行仿真。5.2 硬件的安装软件调试及Proteus仿真完成后就进行硬件的安装。读者可以自己印制PCB进行设计,亦可在万能板上搭建。安装时要考虑受热、稳固等多方面的影响。比如使用电烙铁时要控制好焊接的时间,电烙铁停留的时间太短,焊锡不易完全熔化,形成“虚焊”,而焊接时间太长又容易损坏元器件,每一两秒内要焊好一个焊点,若没完成,宁愿等一会儿再焊一次。其次芯片的摆置要方便连线,焊接时要先把芯片从插座拔出,等线接好了再插上去。在焊接时要考虑电路的抗干扰能力,同时要充分考虑电源对单片机
36、的影响。每焊接完一个模块,要用万能表根据电路图检查有没有接错、短路等现象,确认正确后再继续下一个模块。5.3 调试注意事项5.3.1 硬件调试注意事项硬件全部焊接好以后,先初步检查是否焊错,有没有漏焊、虚焊,元件有没有接错或者接反。在上电之前可以用万用表检测电源正负极有没有短路,保证系统可靠地供电。对于复杂的接口,例如接口,单纯从硬件角度不易调试,应结合软件从不同的角度进行测试,这样能起到更好的效果。有条件的话可以合理地使用示波器,提高工作效率。同时系统时钟受干扰或晶体振荡不正常可能导致系统工作故障,复位电路也要保证连接正确及工作正常。 检查故障时要细心严谨,要学会正确迅速排除故障原因。如果调
37、试各部分都正常,就可以把整个程序下载到单片机系统中,再进行下一步的软件调试了。5.3.2 软件调试注意事项整个程序是用C语言进行编写的,因为程序不可能一次就能正确无误的完成,所以须要在调试中慢慢修改。程序完成后先是用Proteus软件进行仿真调试,之后再进行硬件调试。这样可以避免多次使用硬件下载调试造成不必要的麻烦与失误。软件仿真成功了,便可以通过串口下载到单片机上进行调试了。但要注意一点,并不是软件上仿真成功了硬件就一定能成功,很多时候软件上的仿真跟便件上仿真还是存在很大的差别的,软件仿真成功只说明电路连接正确,程序编写合理。而硬件的仿真还受到元件性能,周围环境温度和噪音干扰等多方面因素影响
38、,必须要综合的进行考虑。总 结 通过一段时间学习,最后完成了我的设计任务热敏电阻测温系统设计。本次设计课不仅仅培养了我们实际操作能力,更重要的是,在实验课上,我们学会了很多学习的方法。而这是日后最实用的,真的是受益匪浅。要面对社会的挑战,只有不断的学习、实践,再学习、再实践,让同学们学以致用通过综合分析,找出学习中存在的不足,以便为完善学习计划,改变学习内容与方法提供实践依据。起初我不知道单片机是什么,但是通过这次课程设计我看到了了单片机的巨大应用市场,觉得这是一个非常有用的东西,学习它会很有助于我们日后的学习和工作。此次课程设计软件与硬件结合,考察了我们的焊接水平与编程能力。因为之前做过焊接
39、的电工实习,所以对于我们来说焊接不成问题,也很顺利。但是到了编程时就出现了很大的障碍,本来以为编程很简单,等到实际操作起来才知道它的复杂性,没有想象中的那么得心应手,理解流程是有思维的前提。其实本身程序的思维是正确的,只是步骤中有点小错误,所以导致整个程序的结果很论,在仔细修改程序之后,终于达到效果。 致 谢本设计是在老师的精心指导和严格要求下完成的,首先我要感谢我的老师在课程设计上给予我的指导、提供给我的支持和帮助,这是我能顺利完成这次设计的主要原因,更重要的是老师帮我解决了许多技术上的难题,让我能把设计做得更加完善。同时感谢实验室的等老师,他们给我们提供了必要的实验器材,提供了很大的方便。
40、其次要感谢我的同学,课程设计的完成,让我在其中学到了许多,尤其是学会了合作,懂得了合作造就的效益和成果。在这里再次感谢和我一起搭档的同学,还有对我们精心指导的老师。参考文献 1.陈利永. 数字电路与逻辑设计. 中国铁道出版社,2011.6: 2.潘松,EDA实用教程,科学出版社,2004年 3.刘江海.EDA技术课程设计.华中科技大学出版社,2009.5 4.焦素敏.EDA应用技术.清华大学出版社,2002.4 5.VHDL 程序设计(第二版). 曾繁泰等. 清华大学出版社 6.VHDL入门与应用陈雪松, 滕立中 .人民邮电出版社 7.陈利永. 数字电路与逻辑设计. 中国铁道出版社,2011.6: 8.求是科技. 单片机典型模块设计实例导航. 北京:人民邮电出版社. 2005.8 9.徐淑华, 程退安等.单片微型机原理及应用. 哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社. 2005.1 10.孙余凯. 精选实用电子电路260例. 北京:电子工业出版社. 2007.6 11.何立民.单片机应用系统设计M.北京:航空航天大学出版社,1995 12.李建忠.单片机原理及应用M.西安电子科技大学出版社,2004 附录电路原理图:
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