单片机实训报告

单片机实训温度显示系统设计实验报告院（系、部）：姓名：学号：年级：专业：任课教师：2014年7月1日1目录一、实验任务.................................................................................................................................11.1实验目的............................................................................................................................11.2实验设备............................................................................................................................11.3实验内容............................................................................................................................11.4实验要求............................................................................................................................1二、单片机综合实验思路...............................................................................................................12.1设计方案............................................................................................................................12.1.1硬件设计框图..........................................................................................................22.2各个模块的电路设计及程序设计..................................................................................32.2.1单片机模块的设计及初始化程序..........................................................................42.2.2AD模块的设计及程序...........................................................................................62.2.3数值转换模块的设计及程序.................................................................................82.2.4显示模块的设计及程序.......................................................................................102.2.5报警模块的设计及程序.......................................................................................12三、流程图、源程序与实验图...................................................................................................143.1程序流程图......................................................................................................................143.2源程序..............................................................................................................................153.3SCH图..............................................................................................................................193.4PCB图..............................................................................................................................19四、总结和感想...........................................................................................................................20附..................................................................................................................................................212一、实验任务1.1实验目的：（1）、加强对单片机和汇编语言的认识，充分掌握和理解设计各部分的工作原理、设计过程、选择芯片器件、模块化编程等多项知识。（2）、提高学生单片机综合系统的开发的能力。（3）、提高利用已学知识分析问题和解决问题的能力。1.2实验设备：接口技术实验箱一套、一台计算机。1.3实验内容某温度变送器量程范围为0-80度，对应的模拟信号为0-5V，将此温度变送器接入ADC0809的IN2模拟输入通道，进行A/D转换，在数码管中显示出当前温度，当温度高于或者低于某一个给定值时红灯亮，蜂鸣器响声。1.4实验要求（1）、根据实验内容，设计硬件电路原理图，并给出详细接线图（包括8051芯片、晶振电路、复位电路，电源、0809、8255、LED等）。（2）、画出程序流程图（3）、给出源程序清单（汇编语言或C语言源程序）（4）、调试，调试结束后要请老师进行检查。（5）、利用PROTEL软件绘制出上述电路原理图（即.SCH文件）（6）、利用PROTEL软件设计出印刷电路板图（即.PCB文件）。（7）、制作出印刷电路板（即PCB板）。（选作）a.若做出了印刷电路板，调试自己的板子。b.若未做出了印刷电路板，可利用接口实验箱进行调试。二、单片机综合实验设计2.1设计方案因为要求完成量程范围为0~80度的温度变送器，对应的模拟信号为0~5V，将此温度变送器接入ADC0809的IN7模拟输入通道，进行A/D转换，在数码管中显示出当前温度。所以根据现有的实验条件，单片机需要由ADC0809芯片从试验箱收集模拟信号，经过A/D转换得到的数据为00H-FFH的值，再经过量程变换、数制转换成十进制数值，然后用74LS244驱动在数码管上动态显示出来，同时由数码管显示的还有温度的上限值，如果温度大于上限值，则蜂鸣器报警。32.2硬件设计框图图1硬件设计框图2.3各模块电路设计及程序设计2.3.1单片机模块的设计及初始化程序单片机最小系统主要是由晶振电路和复位电路组成的，晶振电路是由晶振和连个30pf的瓷片电容组成的，晶振是11.0592MHZ,为单片机提供时钟源。复位电路由按钮10uf电解电容、1K和10K的两个电阻组成，为单片机提供复位功能，就此构成最小系统板。晶振电路和复位电路图2晶振电路和复位电路51单片机AD采集电路晶振电路复位电路四位数码管动态显示温度蜂鸣器警报4单片机及接口电路接口电路由74LS373地址锁存器和并行接口芯片8255组成，对8255输入指令可改变I/O口的工作方式。图3单片机及接口电路ADR_ADC0809EQU0BFFFH;ADC0809的片选信号地址my8255_AEQU7FFCHmy8255_BEQU7FFDHmy8255_CEQU7FFEHmy8255_MODEEQU7FFFHORG0000HLJMPMIANORG0100HMIAN:MOVA,#81H;8255的PA、PB输出、PC输入MOVDPTR,#my8255_MODE;8255控制字地址MOVX@DPTR,A;8255初始化2.3.2AD模块的设计及程序51单片机的ALE的输出频为晶振频的1/6（接近2MHZ），而AD0809的工作频范围为10KHZ-1280KHZ,当频率范围为500KHZ时，其转换速度为128us。所以由ALE端输出的频率要经过74LS74进行二分频，Q端得到分频后的频率作为AD0809的CLOCK端得输入。二分频电路5图4二分频电路AD采集电路IN-026msb2-1212-220IN-1272-3192-418IN-2282-582-615IN-312-714lsb2-817IN-42EOC7IN-53ADD-A25IN-64ADD-B24ADD-C23IN-75ALE22ref(-)16ENABLE9START6ref(+)12CLOCK10U1ADC0809D6D5D4D3D2D1D0Q00Q01Q02D7CLK3D2SD4CD1Q5Q674LS74ALEVCC图5AD采集电路START:MOVDPTR,#ADR_ADC0809MOVA,#0HMOVX@DPTR,ALCALLDELAY1MSMOVXA,@DPTR;读取0809的7#通道转换结束的数据MOV60H,A;暂存读入的值DELAY1MS:MOVR7,#0ddH;延时子程序DJNZR7,$RET2.3.3数值转换模块的设计及程序由AD采样得到的值范围是00H—FFH即0—255，而相应的对应的温度值是0—80度，所以应该进行量程边换与数值转换。公式为：T=(N*50H)/FFH（AD采样得到的值为N）再将温度值（二进制数）转化为十进制整数（组合BCD码）存放在内存22H中。在进行转化将十位、个位分别存放在67H、66H中。START:MOVDPTR,#ADR_ADC08096MOVA,#0HMOVX@DPTR,A;启动0809的0#通道LCALLDELAY1MSMOVXA,@DPTR;读取0809的7#通道转换结束的数据MOV60H,A;暂存读入的值movb,#50hmulabmovr6,b;;高8位送R6单元movr5,a;;低8位送R5单元movr2,#0ffh;除255lcalldiv16MOV30H,R6movr3,#00MOV23H,R5MOVR3,23HlcallbinbcdMOV24H,22HMOVA,#46HMOV27H,AMOVR3,27HlcallbinbcdMOVA,22HANLA,#11110000BRRARRARRARRAMOV6BH,AMOVA,22HANLA,#00001111BMOV6AH,AMOVA,#0AHMOV27H,AMOVR3,27HlcallbinbcdM