19-单片机原理及接口技术课程设计(药品库温度监控器设计)

I辽宁工业大学单片机原理及接口技术课程设计（论文）题目：药品库温度监控器设计院（系）：新能源学院专业班级：学号：学生姓名：张指导教师：（签字）起止时间：2016.06.20-2016.7.3本科生课程设计（论文）II课程设计（论文）报告的内容及其文本格式1、课程设计（论文）报告要求用A4纸排版，单面打印，并装订成册2、页边距：上2.5cm，下2.5cm，左3cm，右2.5cm，页眉1.5cm，页脚1.75cm，左侧装订；3、字体：一级标题，小二号字、黑体、居中；二级，黑体小三、居左；三级标题，黑体四号；正文文字，小四号字、宋体；4、行距：20磅行距；5、页码：底部居中，五号、黑体；6、对图题和图中文字要求：图题是5号黑体，在图的下方居中图中文字是5号宋体，参照图2.17、对表题和表中文字要求：表题是5号黑体，在表的上方居中表中文字是5号宋体，参照表2.1本科生课程设计（论文）III课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院教研室：注：成绩：平时20%论文质量60%答辩20%以百分制计算学号131806049学生姓名张新雨专业班级光伏132课程设计（论文）题目药品库温度监控器设计课程设计（论文）任务该控制器实时监控药品库的温度，温度检测点4点，并配有4个晶闸管输出控制点，可控制加热设备，温度检测范围-10℃~60℃，精度0.5℃。设计任务：1.CPU最小系统设计（包括CPU选择，晶振电路，复位电路）2.温度传感器选择及模数转换电路设计3.开关量输出电路以及电源电路设计4程序流程图设计及程序清单清编写技术参数：1．温度监测点4个，温度检测范围-10℃~60℃，精度0.5℃2．工作电源220V设计要求：1、分析系统功能，选择合适的单片机及传感器，模拟量检测电路设计等；2、应用专业绘图软件绘制硬件电路图和软件流程图；3、按规定格式，撰写、打印设计说明书一份，其中程序开发要有详细的软件设计说明，详细阐述系统的工作过程，字数应在4000字以上。进度计划第1天查阅收集资料第2天总体设计方案的确定第3-4天CPU最小系统设计第5天温度传感器选择及模数转换电路设计第6天开关量输出电路设计第7天程序流程图设计第8天软件编写与调试第9天设计说明书完成第10天答辩指导教师评语及成绩平时：论文质量：答辩：总成绩：指导教师签字：年月日本科生课程设计（论文）IV摘要本系统以AT89C51单片机为主控器，通过扩展A/D接口，键盘输入，数据处理，数据显示以及系统报警等相关设备实现多路数据采集和监测的原理与结构。本设计为药品库房提供了精确的温度度控制，更有利于药品的长期存储。实践证明，系统设计是可行的，并且系统性能可靠,实时性好,实用性强。该系统对于实现机务段的科学管理、保证检修质量、降低检修成本都起到了关键的作用。本文对药品库温度监控器在硬件方面关键词：AT89C51；A/D转换器；键盘输入本科生课程设计（论文）V目录第1章绪论..........................................................11.1药品库温度监控器概况..........................................11.2本文研究内容..................................................1第2章CPU最小系统设计..............................................22.1药品库湿度监控器总体设计方案..................................22.2CPU的选择....................................................32.3数据存储器扩展................................................4图2.3AT89C51与存储器芯片6116的扩展图..........................42.4复位电路设计..................................................42.5时钟电路设计..................................................52.6CPU最小系统图................................................6第3章药品库温度监控器输入输出接口电路设计..........................73.1药品库温度监控器传感器的选择..................................73.2药品库温度监控器检测接口电路设计..............................83.2.1A/D转换器选择......................................................................................83.2.2模拟量检测接口电路图........................................................................93.3药品库温度监控器输出接口电路设计..............................93.4人机对话接口电路设计.........................................10第4章药品库温度监控器软件设计.....................................124.1软件实现功能综述.............................................124.2流程图设计...................................................124.2.1主程序流程图设计..............................................................................124.2.2模拟量检测流程图设计......................................................................134.3程序清单.....................................................15第5章系统设计与分析...............................................185.1系统原理图...................................................185.2系统原理综述.................................................19本科生课程设计（论文）VI5.3硬件仿真图....................................错误!未定义书签。5.4软件调试结果..................................错误!未定义书签。第6章课程设计总结.................................................20参考文献............................................................21本科生课程设计（论文）1第1章绪论1.1药品库温度监控器概况我国在“开办药品批发企业验收实施标准(试行)”里的规定--企业有适宜药品分类保管和符合药品储存要求的常温库、阴凉库、冷库。这就需要企业要有相关的在线监测控制系统来保证达到药品储存规定的湿度要求。为了更好地测量、控制湿度影响药品储存的因素,本文设计了以AT89C51单片机为控制器的智能测控系统,通过该系统可以对环境湿度等观测值进行自动控制和适时监测,并利用声音和灯光进行越限报警及相应的处理。药品库的建立对于建立国家的节约型战略计划具有积极意义，有效的降低了储存药品过程中的成本，同时还保证了药品的安全，所以本次设计还是具有实际意义的。1.2本文研究内容系统以AT89C51单片机为主控器，通过扩展A/D接口，键盘输入，数据处理，数据显示以及系统报警等相关设备实现多路数据采集和监测的原理与结构。湿度检测点8点，并配有4个晶闸管输出控制点，可控制加湿设备，湿度检测范围0%RH~95%RH，精度3%RH。单片机最小系统由复位电路、晶振电路组成。本设计为药品库房提供了精确的湿度控制，更有利于药品的长期存储。本次是设计实时监控药品库湿度的控制器。系统以AT89C51单片机为主控器，通过A/D转换器将药品库的温度转换成数据信号，单片机AT89C51将数据处理，然后经过扩展6264静态数据随机存储器存储，之后用LED（发光二极管显示器）将数据显示以及系统报警等相关设备实现多路数据采集和监测的原理与结构。本次设计要求有湿度监测点8个，并配有4个晶闸管输出控制点，可控制加湿设备，其中湿度范围为0%RH~95%RH，精度3%RH。设计包括单片机CPU最小系统（包括CPU的选择、复位电路、晶振电路等）、传感器选择及接口电路设计、开关量输出接口及声光报警电路设计。目的通过实现温度的监测和控制的自动化来为药品库提供精确的湿度控制，以确保药品的长期存储和药品本身的安全性。本科生课程设计（论文）2第2章CPU最小系统设计2.1药品库湿度监控器总体设计方案为完成上述系统功能，选择和设计电源电路、晶振电路、复位电路、显示电路、接口电路、传感器电路、A/D转换电路、开关量输出电路。就此设计的核心模块来说，单片机就是设计的中心单元，所以此系统也是单片机应用系统的一种应用。单片机应用系统也是有硬件和软件组成。硬件包括单片机、输入/输出设备、以及外围应用电路等组成的系统，软件是各种工作程序的总称。单片机应用系统的研制过程包括总体设计、硬件设计、软件设计等几个阶段。其系统组成框图如图2.1所示。图2.1过程层原理框图因为要求对温度进行测量显示，所以首先采用温度传感器，将温度变化转换成相应的电信号，并通过放大、滤波后送A/D转换器变成数字信号，然后进行译码显示。若要求温度被控制在设定值附近，则要求将实际测量温度的信号与温度的设定值(基准电压)进行比较，根据比较结果（输出状态）来驱动执行机构，实现自动地控制、调节系统的湿度。测量的温度可以与另一个设定的湿度上限比较器相比较，当温度超过上限湿度值时，比较器产生报警信号输出。该系统还是集网络通信技术、单片机技术、数据库技术和汇编语言程序设计于一体的工程，这些技术相互联系，相互交叉共同作用于此项任务。本次设计的主要任务是为了实现机务设备检修数据采集。设备数据采集部分要求采集的数据分三类：1.开关量的检测；2.脉冲量的检测；3.模拟量的检测。温度检测多路开关人机对讲电路温度传感器单片机最小系统A/D变换及显示电路温度显示串行口LED显示开关量输出本科生课程设计（论文）32.2CPU的选择根据设计内容，本设计选择AT89C51。硬件的核心选用Atmel公司产生的AT89C51单片机。它是一种低功耗、低电压、高性能的8位微控处理器，具有8K在系统可编程FLASH存储器，采用的工艺是Atmel允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器；P0口控制引脚，P3口为湿度监测引脚。如图2.2所示。图2.2AT89C51引脚图P3.010P3.111P3.212P3.313P3.414P3.515P3.616P3.717P2.021P2.122P2.324P2.425P2.526P2.627P2.728P2.223P0.732P0.633P0.534P0.435P0.336P0.237P0.138P0.039XTAL218XTAL119RESET9PSEN29ALE30EA31P1.01P1.12P1.23P1