《溫度測量系統(tǒng) 、閉環(huán)溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《溫度測量系統(tǒng) 、閉環(huán)溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告（17頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 ...wd... 電子工程設(shè)計(jì)報(bào)告 題目：溫度測量系統(tǒng)/閉環(huán)溫度控制系 統(tǒng)設(shè)計(jì) 專業(yè)： 電子科學(xué)與技術(shù) 小組： 7 姓名： 學(xué)號： 袁彬 11023221 賴力 11023222 指導(dǎo)教師： 高新 完成日期：2013.12.12 目錄 一、摘要3 二、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求3 〔二〕、設(shè)計(jì)要求4 (三)單片機(jī)5 〔一〕、電路工作原理及主要元件的功能5 〔二〕、電路的調(diào)試9 四數(shù)/模(D/A)轉(zhuǎn)換電路10 〔一〕、電路工作原理及

2、主要元件功能10 〔二〕、電路主要參數(shù)計(jì)算12 (三)、電路調(diào)試12 五、模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換電路13 〔一〕、ADC0804芯片介紹13 〔二〕、電路主要參數(shù)計(jì)算14 〔三〕、電路調(diào)試15 六、電路顯示與鍵盤控制電路16 〔一〕、電路工作原理16 (二).電路調(diào)試19 七、溫度測量22 八、心得體會25 九、附錄26 一、摘要 在上學(xué)期我們完成了溫度控制系統(tǒng)的第一階段，在這一階段，我們完成了焊接包括電源板、驅(qū)動器和變送器在內(nèi)的一些工作。也為我們這次的第二階段做好了準(zhǔn)備。通過上學(xué)期的準(zhǔn)備，我們對焊接電路已經(jīng) 基本上熟練掌握了，對一些電路的原理和設(shè)計(jì)也都到達(dá)了必

3、要的要求，正是基于此我們目前已經(jīng)完成了第二階段的所有內(nèi)容。下面就主要介紹一下我們第二階段的工作。 二 、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 設(shè)計(jì)小型溫度測量與控制系統(tǒng) --- 典型電子系統(tǒng) 驅(qū)動器 數(shù)/模轉(zhuǎn)換器 后向通道 1.電路設(shè)計(jì) ⑴ 核心單元—單片機(jī)應(yīng)用電路 ⑵ 模擬量接口—A/D、D/A 電路 ⑶ 人機(jī)交互單元—顯示、鍵盤控制電路 2.程序設(shè)計(jì) ⑴ 控制模/數(shù)轉(zhuǎn)換進(jìn)展溫度數(shù)據(jù)采集 ⑵ 控制數(shù)/模轉(zhuǎn)換改變控溫元件工作狀態(tài)，進(jìn)展溫度控制。 ⑶ 控制鍵盤與顯示器，進(jìn)展控制溫度設(shè)定和測量溫度顯示。 ⑷ 將溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為顯示溫度數(shù)值的算法程序。 (5)控制溫度準(zhǔn)確、平穩(wěn)

4、變化的的算法程序。 3.系統(tǒng)聯(lián)調(diào) ⑴ 電路系統(tǒng)聯(lián)調(diào)，配合測試程序?qū)崿F(xiàn) 基本的測溫、控溫功能。 ⑵ 程序聯(lián)調(diào)，通過電路系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、平穩(wěn)的溫度控制 4.本學(xué)期關(guān)注的重點(diǎn) ⑴ 設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個能夠準(zhǔn)確、穩(wěn)定控制溫度的系統(tǒng)。 ⑵ 知道了一個典型的電子系統(tǒng)應(yīng)該具備哪些主要功能 ⑶ 知道了一個典型電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)過程和工作方法。 ⑷ 知道如何設(shè)計(jì)測試方法、創(chuàng)造測試條件，對設(shè)計(jì)完成的電路模塊或電路系統(tǒng)進(jìn)展測試，使電路或系統(tǒng)的功能、指標(biāo)充分展現(xiàn)。 ⑸ 設(shè)計(jì)組裝的電路系統(tǒng)出現(xiàn)故障，能夠根據(jù)電路或系統(tǒng)的工作原理、自己掌握的專業(yè)知識以及積累的經(jīng)歷，快速確定故障范圍和故障原因。 ⑹ 掌握電路

5、的設(shè)計(jì)方法，通過設(shè)計(jì)、計(jì)算實(shí)現(xiàn)電路設(shè)計(jì)要求。 〔二〕、設(shè)計(jì)要求 1． 溫度測量范圍：0°C~ +100°C。 2． 溫度測量誤差：不大于 ±2°C 3． 單片機(jī)：具有獨(dú)立電路板構(gòu)造。 片選信號：4個， 地址信號：4個， 數(shù)據(jù)總線：AD0~AD7， I/O口線：P3口，P1口。 4． 數(shù)/模(D/A)轉(zhuǎn)換電路：具有獨(dú)立電路板構(gòu)造。 輸入范圍：00H ~ 0FFH， 對應(yīng)輸出：-10V~+10V， 誤差：1%，響應(yīng)時間：< 1ms， 電源供電：+5V，±12V。 5． 模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換電路: 獨(dú)立電路板構(gòu)造 輸入信號范圍： 0V~+5V

6、 分辨率： 8bit 精度：1LSB 轉(zhuǎn)換時間：< 1ms 6． 顯示與鍵盤控制電路: 4 位7 段數(shù)碼顯示， 前 3 位含小數(shù)點(diǎn)獨(dú)立電路板安裝構(gòu)造 0 ~ 9數(shù)字輸入鍵及假設(shè)干功能設(shè)置按鍵控制 (三)單片機(jī) 〔一〕、電路工作原理及主要元件的功能 1，芯片的介紹和參數(shù) MCS-51系列單片機(jī)性能優(yōu)異，因此單片機(jī)芯片采用MCS-51系列中的89C51。 在單片機(jī)的40條引腳中有2條專用于主電源的引腳，2條外接晶體的引腳，4條控制或與其它電源復(fù)用的引腳，32條輸入/輸出〔I/O〕引腳。 下面按其引腳功能分為四

7、局部表達(dá)這40條引腳的功能。 1) 主電源引腳VCC和VSS： VCC——〔40腳〕接+5V電壓； VSS——〔20腳〕接地。 2) 外接晶體引腳XTAL1和XTAL2： XTAL1〔19腳〕接外部晶體的一個引腳。在單片機(jī)內(nèi)部，它是一個反相放大器的輸入端，這個放大器構(gòu)成了片內(nèi)振蕩器。當(dāng)采用外部振蕩器時，對HMOS單片機(jī)，此引腳應(yīng)接地；對CMOS單片機(jī)，此引腳作為驅(qū)動端。 XTAL2〔18腳〕接外晶體的另一端。在單片機(jī)內(nèi)部，接至上述振蕩器的反相放大器的輸出端。采用外部振蕩器時，對HMOS單片機(jī)，該引腳接外部振蕩器的信號，即把外部振蕩器的信號直接接到內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端；

8、對XHMOS，此引腳應(yīng)懸浮。 3) 控制或與其它電源復(fù)用引腳RST/VPD、ALE/PROG、PSEN和EA/VPP： RST/VPD〔9腳〕當(dāng)振蕩器運(yùn)行時，在此腳上出現(xiàn)兩個機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。 ALE/PROG〔30腳〕：當(dāng)訪問外部存貯器時，ALE〔允許地址鎖存〕的輸出用于鎖存地址的低位字節(jié)。即使不訪問外部存儲器，ALE端仍以不變的頻率周期性地出現(xiàn)正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此，它可用作對外輸出的時鐘，或用于定時目的。 PSEN〔29腳〕：此腳的輸出是外部程序存儲器的讀選通信號。在從外部程序存儲器取指令〔或常數(shù)〕期間，每個機(jī)器周期兩次PSEN有效。但在此期間

9、，每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的PSEN信號將不出現(xiàn)。 EA/VPP〔31腳〕：當(dāng)EA端保持高電平時，訪問內(nèi)部程序存儲器，但在PC〔程序計(jì)數(shù)器〕值超過0FFFH〔對851/8751/80C51〕或1FFFH〔對8052〕時，將自動轉(zhuǎn)向執(zhí)行外部程序存儲器內(nèi)的程序。當(dāng)EA保持低電平時，那么只訪問外部程序存儲器，不管是否有內(nèi)部程序存儲器。輸入/輸出〔I/O〕引腳P0、P1、P2、P3〔共32根〕： P0口〔39腳至32腳〕：是雙向8位三態(tài)I/O口，在外接存儲器時，與地址總線的低8位及數(shù)據(jù)總線復(fù)用，能以吸收電流的方式驅(qū)動8個LS型的TTL負(fù)載。 P1口〔1腳至8腳〕：是準(zhǔn)雙向8位I/O口

10、。由于這種接口輸出沒有高阻狀態(tài)，輸入也不能鎖存，故不是真正的雙向I/O口。P1口能驅(qū)動〔吸收或輸出電流〕4個LS型的TTL負(fù)載。對8052、8032，P1.0引腳的第二功能為T2定時/計(jì)數(shù)器的 P2口〔21腳至28腳〕：是準(zhǔn)雙向8位I/O口。在訪問外部存儲器時，它可以作為擴(kuò)展電路高8位地址總線送出高8位地址。 P3口〔10腳至17腳〕：是準(zhǔn)雙向8位I/O口，在MCS-51中，這8個引腳還用于專門功能，是復(fù)用雙功能口。 2、電路方案的比較、選擇和確定 全部地址參與譯碼，產(chǎn)生的控制信號對應(yīng)唯一地址。局部地址參與譯碼，產(chǎn)生的控制信號對應(yīng)某一地址區(qū)域，而不是唯一地址。局部地址參與譯碼，產(chǎn)生的控

11、制信號對應(yīng)某一地址區(qū)域，而不是唯一地址。 三種電路方案 （1） 局部地址譯碼、帶有總線驅(qū)動電路，產(chǎn)生的控制信號對應(yīng)某一地址區(qū)域。 圖示局部地址譯碼、帶有總線驅(qū)動電路 〔2〕局部地址譯碼、無總線驅(qū)動電路 圖示局部地址譯碼，無總線驅(qū)動電路 〔3〕直接選通、不要低8位地址和驅(qū)動電路 因?yàn)檫@個方案的片選信號與地址之間并不是線性關(guān)系，所以使用 該方案需要熟練掌握片選信號與地址之間的關(guān)系計(jì)算。 〔4〕電路方案確實(shí)定 通過比較，我們最后選定相對容易實(shí)現(xiàn)的局部地址譯碼，無總線驅(qū)動的方案， 因?yàn)檫@樣可以簡化電路。電路圖如下： 單片機(jī)的安裝構(gòu)造圖如以以下圖

12、所示： 單片機(jī)電路 〔二〕、電路的調(diào)試 1．按照電路圖將電路板焊接完畢，過程中需要嚴(yán)格檢查焊接線路是否正確，防止出現(xiàn)錯誤。 2．測試時，將電源板放到相應(yīng)位置。將單片機(jī)正確插入，然后將仿真頭與單片機(jī)電路連接〔注意缺口標(biāo)志要對應(yīng)〕再把仿真器連好。 3．?dāng)嚅_譯碼電路負(fù)載，運(yùn)行測試程序，檢查各輸出引腳是否有輸出，各個 輸出之間相對位置關(guān)系是否正確；以下是單片機(jī)測試的程序： #include "C8051F020.h" #include "absacc.h“ #include "data_define.c" #define CS0 XBYTE[0x0000

13、] #define CS1 XBYTE[0x2000] #define CS2 XBYTE[0x4000] #define CS3 XBYTE[0x6000] #define CS4 XBYTE[0x8000] #define CS5 XBYTE[0xA000] #include "Init_Device.c" void main(void) { Init_Device(); while(1) { CS0=0; CS1=0; CS2=0; CS3=0; CS4=0; CS5=0

14、; } } 正確輸出波形如以以下圖： 用示波器觀察C1~ C4引腳，應(yīng)有圖示的波形輸出。如果沒有輸出或者彼此關(guān)系錯亂，都說明電路中存在故障。 四 數(shù)/模(D/A)轉(zhuǎn)換電路 〔一〕、電路工作原理及主要元件功能 1、DAC8032芯片介紹 數(shù)模轉(zhuǎn)換器是整個控制系統(tǒng)將計(jì)算機(jī)輸出的數(shù)字信號轉(zhuǎn)化成模擬信號的重要部件，它的特性直接影響溫度轉(zhuǎn)換的精度。其轉(zhuǎn)換的精度主要由數(shù)模轉(zhuǎn)換器的位數(shù)和Vref。根據(jù)結(jié)合電子工程設(shè)計(jì)的實(shí)際要求，結(jié)合高性價比的原那么我們選擇了8位D/A轉(zhuǎn)換器 DAC0832。 單片集成D/A轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品種類繁多，按其內(nèi)部電路構(gòu)造一般可分為兩類：一類集成芯片內(nèi)部只集成了轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)和

15、模擬電子開關(guān)；另一類那么集成了組成D/A轉(zhuǎn)換器的所有電路。本實(shí)驗(yàn)選用DA0832，各引腳名稱及作用如下： D7～D0：具有三態(tài)特性數(shù)字信號輸出。 GND：信號地。 CS：低電平有效的片選端。 WR：寫信號輸入，低電平啟動D/A轉(zhuǎn)換。 RD：讀信號輸入，低電平輸出端有效。 VREF：參考電平輸入，決定量化單位。 2、原理說明 〔1〕、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，可以將數(shù)字電量轉(zhuǎn)換成模擬電量。在數(shù)模轉(zhuǎn)換中，應(yīng)根據(jù)轉(zhuǎn)換要求，考慮輸出電壓的分辨率和精度。 〔2〕、數(shù)模轉(zhuǎn)換有多種方法可以實(shí)現(xiàn)，在滿足要求的情況下，應(yīng)力求降低成本?？梢圆捎妙l率/電壓變換的方法，也可以采用D/A變換器或其它方法，如采

16、用D/A變換器，建議使用DAC0832?！?0－FF〕數(shù)字對應(yīng)于〔－10V～＋10V〕電壓。 3.電路的選擇 輸出方式：與數(shù)字量成比例的電流輸出/與數(shù)字量成比例的電壓輸出/數(shù)字量和參考電壓的相乘輸出。 我們組選擇的電路如圖： 本實(shí)驗(yàn)要求模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸出電壓為－10V～＋10V電壓。因此，在DA的外圍電路上，我們連接了一個放大器。放大器的作用是將DAC0832的輸出電流轉(zhuǎn)化成電壓，通過合理調(diào)整兩個滑動變阻器的阻值，可以調(diào)整輸出電壓的大小，即使D/A的輸出從0～5V變?yōu)椋?0V～10V。 安裝構(gòu)造圖 數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路 〔二〕、電路主要參數(shù)計(jì)算 D/A轉(zhuǎn)換器用于將數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬

17、量，他的輸入糧食數(shù)字量D，輸出量為模擬量VO，要求輸出的模擬量與輸入的數(shù)字量成正比，即： 其中VR為基準(zhǔn)電壓。 其中，，，…，是輸入的數(shù)字量代碼；n是輸入數(shù)字量的位數(shù)。 將D帶入得到：。該式說明，將輸入的每一位數(shù)字量轉(zhuǎn)換為與其相應(yīng)的模擬量，把各位對應(yīng)的模擬量相加就可得到該數(shù)字兩所對應(yīng)的模擬量。D/A轉(zhuǎn)換器的模擬輸出與數(shù)字量輸入成正比。 (三)、電路調(diào)試 調(diào)試方法：斷開電路負(fù)載，運(yùn)行測試程序，檢查各節(jié)點(diǎn)信號是否正確。 1．焊接完畢，而后再次認(rèn)真查線一遍然后再開場測試。 2．測試時，將電源板，單片機(jī)，數(shù)模電路正確連接。按正確加電順序供電，如果一切正常可以開場進(jìn)一步的測試。 3．運(yùn)行

18、D/A測試程序數(shù)/模數(shù)據(jù)顯示窗口將有相應(yīng)，數(shù)據(jù)顯示，數(shù)據(jù)為從00—FF順序遞增并不斷循環(huán)。另外輸出管腳會有鋸齒波。 測試程序如下： #include "C8051F020.h" #include "absacc.h" #include "data_define.c" #define C3 XBYTE[0x4000] #define TIMER 0x8000 #include "Init_Device.c" void delay(void); void main(void) { unsigned char x; Init_Devic

19、e(); while(1) { ++x; C3=x; delay(); } } void delay(void) { int i; for(i=0;i

20、55之間。 　　轉(zhuǎn)換時間：100us〔fCK=640KHz時〕。 　　轉(zhuǎn)換誤差：±1LSB。 參考電壓：2.5V，即Vref=2.5V。 1．原理說明 模數(shù)轉(zhuǎn)換器，是將模擬電信號轉(zhuǎn)變成計(jì)算機(jī)能識別的數(shù)字信號。在模數(shù)轉(zhuǎn)換中，應(yīng)根據(jù)測量精度要求，考慮轉(zhuǎn)換電路的精度和分辨率，并力求降低成本。模數(shù)轉(zhuǎn)換有多種方法可以實(shí)現(xiàn)，如采用電壓/頻率變換器，以頻率或脈寬來計(jì)算溫度，也可以采用A/D變換器或其它方法。如采用A/D變換器，應(yīng)考慮轉(zhuǎn)換器輸入阻抗和變送器輸出阻抗對信號的衰減可能引起的測試誤差，并盡量降低這一誤差。板間連接應(yīng)注意保護(hù)。根據(jù)課設(shè)要求，溫度0～100的變化是用電壓0～5V表示的，轉(zhuǎn)

21、成數(shù)字表示，即0～FFH。 2.電路的選擇 常用A / D電路的特點(diǎn)： 積分型：將電壓轉(zhuǎn)換成脈寬信號或頻率，由定時器/計(jì)數(shù)器獲得數(shù)字值。優(yōu)點(diǎn)：分辨率高；缺點(diǎn)：轉(zhuǎn)換速率極低 逐次比較型：由比較器和DA轉(zhuǎn)換器通過逐次比較邏輯構(gòu)成，經(jīng)n次比較而輸出數(shù)字值。優(yōu)點(diǎn)：速度較高、功耗低，在<12位分辯率時價格廉價 并行比較型：用多個比較器，僅作一次比較而實(shí)行轉(zhuǎn)換。優(yōu)點(diǎn)：轉(zhuǎn)換速率極高；分辯率高時電路規(guī)模大、價格也高，只適用于低分辨率高速場合 壓頻轉(zhuǎn)換型：將模擬信號轉(zhuǎn)換成頻率，然后用計(jì)數(shù)器將頻率轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，從理論上講其分辨率幾乎可以無限增加。優(yōu)點(diǎn)：分辯率高、功耗低、價格低；但是需要外部計(jì)數(shù)電路共同

22、完成AD轉(zhuǎn)換 〔二〕、電路主要參數(shù)計(jì)算 (1) 轉(zhuǎn)換精度： A/D轉(zhuǎn)換器也采用分辨率和轉(zhuǎn)換誤差來描述轉(zhuǎn)換精度。 分辨率是指引起輸出數(shù)字量變動一個二進(jìn)制碼最低有效位〔LSB〕時，輸入模擬量的最小變化量。他反映了A/D轉(zhuǎn)換器對輸入模擬量微小變化的分辨能力。在最大輸入電壓一定時，位數(shù)越多，量化單位越小，分辨率越高。 轉(zhuǎn)換誤差通常用輸出誤差的最大值形式給出，常用最低有效位的倍數(shù)表示，反映A/D轉(zhuǎn)換器實(shí)際輸出數(shù)字量和理論輸出數(shù)字量之間的差異。 (2) 轉(zhuǎn)換時間： 轉(zhuǎn)換時間是指轉(zhuǎn)換控制信號〔vL〕到來，到A/D轉(zhuǎn)換器輸出端得到穩(wěn)定的數(shù)字量所需要的時間。轉(zhuǎn)換時間與A/D轉(zhuǎn)換器類型有關(guān)，並行比較

23、型一般在幾十個納秒，逐次比較型在幾十個微秒，雙積分型在幾十個毫秒數(shù)量級。 實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)數(shù)據(jù)位數(shù)、輸入信號極性與范圍、精度要求和采樣頻率等幾個方面綜合考慮A/D轉(zhuǎn)換器的選用。 (3) 8位數(shù)模轉(zhuǎn)換電路主要技術(shù)指標(biāo)： 分辨率 --- 8位：表示能夠分辨的最小電壓變化 DATA 為 1 時的 Vi 表示最小電壓變化 誤差 --- ±1LSB 轉(zhuǎn)換時間 --- 100微秒 〔三〕、電路調(diào)試 調(diào)試方法：調(diào)整變送器電路在正常工作狀態(tài)，連接變送器輸出至模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路輸入。運(yùn)行測試程序，改變調(diào)試臺溫度設(shè)置值，檢查單片機(jī)采集到的數(shù)據(jù)是否正確，如果不正確按照故障診斷預(yù)案進(jìn)展診斷分析，并且排除

24、故障。 改變設(shè)置溫度，運(yùn)行A/D測試程序，檢查模/數(shù)轉(zhuǎn)換結(jié)果。在調(diào)試臺上通過+10按鍵不斷改變溫度數(shù)值。 模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路 調(diào)試程序如圖： #include "C8051F020.h" #include "absacc.h" #include "data_define.c" #define C2 XBYTE[0x2000] #define TIMER 0x8000 #include "Init_Device.c" void delay(void); void main(void) { unsigned char x; Ini

25、t_Device(); while(1) { C2=x; delay(); x=C2; delay(); } } void delay(void) { unsigned char i; for(i=0;i

26、較高。每位獨(dú)立控制，程序設(shè)計(jì)比較簡單，適用于顯示位數(shù)較少的場合。使用74LS273，采用此方案。 鍵盤接口方法 矩陣鍵盤電路方案：按鍵較多時，成本低，控制程序較直讀電路復(fù)雜，適用于顯示位數(shù)較多的場合。采用此方案。 原理圖如下： 最終我們的電路方案如以以下圖： (二).電路調(diào)試 鍵盤/顯示電路 〔1〕顯示電路模塊調(diào)試 按照圖進(jìn)展電源板焊接完畢，而后再次認(rèn)真查線一遍然后再開場測試。測試時，將電源板，單片機(jī)，顯示電路正確連接。按正確加電順序供電，如果一切正常可以開場進(jìn)一步的測試。運(yùn)行顯示模塊測試程序，如果電路工作正常，在4個數(shù)碼管上應(yīng)有數(shù)字0-9 滾動顯示。否那么，說明電路存在故

27、障。顯示電路的編程流程如圖： 試程序如圖： #include "C8051F020.h" #include "absacc.h" #include "data_define.c" #include "Init_Device.c" #define ADC XBYTE[0x0000] #define DP1 XBYTE[0x0001] #define DP2 XBYTE[0x0002] #define TIMER 0x8000 unsigned chartable[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99

28、,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90}; void delay(void); void display(unsigned char x,unsigned char y); void main(void) { unsigned char x=0,y=0,z=0,num=0; DP1=DP2=0xff; Init_Device(); while(1) { ADC=x; delay(); x=ADC; x=(x*100)/256; y=x%10;num=2;display(nu

29、m,y); z=x/10;num=1;display(num,z); } } void display(unsigned char x,unsigned char y) { if (x==1) DP1=table[y]; else DP2=table[y]; } void delay(void) { unsigned int i; for(i=0;i

30、列編碼。否那么，說明電路存在故障。 匯編程序流 調(diào)試程序如圖： #include "C8051F020.h" #include "absacc.h" #include "data_define.c" #define DP1 XBYTE[0x7000] #define DP2 XBYTE[0x7100] #define DP3 XBYTE[0x7200] #define DP4 XBYTE[0x7300] #define TIMER 0x8000 #include "Init_Device.c" unsigned char t

31、able[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90}; void display(unsigned char x,unsigned char y) { DP3=table[x]; DP4=table[y]; } void main(void) { unsigned char l_val,r_val,r_state,temp,conter,x,c; int key; DP1=DP2=DP3=DP4=0xff; Init_Device(); while(1)

32、 { key=0x0004; for(x=1;x<5;x++,key++) { c=XBYTE[key]; if(r_state=~c&0x1f) { for(conter=1,temp=0x01;conter<6;++conter,temp=temp<<1) if((r_state&temp)!=0) { r_val=conter;

33、 l_val=x; display(l_val,r_val); } } } } } 七、溫度測量 1.內(nèi)容與原理 2.實(shí)驗(yàn)程序如下： #include "C8051F020.h" #include "absacc.h" #include "data_define.c" #define C0 XBYTE[0x0000] #define C1 XBYTE[0x2000] #define C2 XBYTE[0x4000] #define DP1

34、 XBYTE[0x0000] #define DP2 XBYTE[0x0001] #define DP3 XBYTE[0x0002] #define DP4 XBYTE[0x0003] #define TIMER 0x8000 #include "Init_Device.c" unsigned char table[10]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90}; unsigned char keymatrix[4][4]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,'A','B','C',

35、'D','E','F'}; void display(unsigned char x,unsigned char y) { if (x==1) DP1=table[y]; else if(x==2) DP2=table[y]; else if(x==3) DP3=table[y]; else DP4=table[y]; } void delay(void) { int i; for(i=0;i

36、ow,r_state,temp,c; unsigned int key=0x0004; for(row=0;row<4;row++,key++) { c=XBYTE[key]; if(r_state=~c&0x1f) { for(col=0,temp=0x01;col<4;++col,temp=temp<<1) if((r_state&temp)!=0) return keymatrix[row][col]; } }

37、return 100; } unsigned char keyboard(unsigned char *dp) { unsigned char ch,i,j; i=1; do { i++; ch=scan(); if(ch==100) continue; else if(ch=='A') return 0; dp[3+i%2]=ch; display(3+i%2,ch); for(j=0;j<10;j++) delay(

38、); }while(1); } unsigned char OUT(signed char temperature_1,signed char temperature_2) { unsigned char output; signed char dnum; dnum=temperature_1-temperature_2; if(dnum>0) { if(dnum==1) output=128+20; else output=250; } else if(dnum<0)

39、 { if(dnum==-1) output=128-20; else output=5; } else output=128; return output; } void main(void) { unsigned char num1,num2; unsigned char dp[4]; unsigned char temperature,input; DP1=DP2=DP3=DP4=0xff; Init_Device(); aa:ke

40、yboard(dp);//Set and display the aimed temperature num1=dp[3]*10+dp[4]; temperature=num1*255/100; flag=0; do { C1=input; delay(); input=C1;//Read the current temperature delay(); num2=(input*100)/256; display(1,num2

41、/10); display(2,num2%10);//Display current temperature C2=OUT(temperature,input);//Output C2 if(scan(key)=='B') break; }while(1); goto aa; } 3.調(diào)試過程：連接電路并運(yùn)行程序。觀察測溫系統(tǒng)數(shù)字顯示，應(yīng)跟隨調(diào)試臺設(shè)置溫度變化并與調(diào)試臺設(shè)置溫度接近。假設(shè)測量溫度與設(shè)置溫度相差過大的調(diào)試，那么需調(diào)整變送器。調(diào)試臺設(shè)置低端溫度，變送器進(jìn)展零點(diǎn)校準(zhǔn)，調(diào)試臺設(shè)置高端溫度，變送器進(jìn)展?jié)M度校

42、準(zhǔn)。 以下是我們的實(shí)驗(yàn)截圖： 八、 心得體會 第二階段我們一共完成了測溫系統(tǒng)中的單片機(jī)，A/D轉(zhuǎn)換，D/A轉(zhuǎn)換，顯示鍵盤電路一共四塊電路板。雖然有了第一階段的一些經(jīng)歷積累，沒有那么手忙腳亂，但是這四塊板子的難度相比第一階段來說是更加的高。第二階段我們主要面臨的問題有以下幾點(diǎn)。 第一點(diǎn)就是電路板需要焊接的線數(shù)量非常大，非常密集。這就意味著排線的難度大幅增加，同時在焊接過程中很容易出現(xiàn)失誤。在單片機(jī)這塊的焊接中，我們就出現(xiàn)了把芯管腳搞反，結(jié)果在插針焊接的時候錯了很多，要更改起來特別困難。另外在布線的構(gòu)造上我們也存在很大的問題，這就讓焊接的線變得很多很亂，在測試電路的時候出現(xiàn)問題，查線排除故

43、障進(jìn)展的非常緩慢。另外在顯示鍵盤電路這塊板子上，一開場四個數(shù)碼管只有兩個亮，我們以為是數(shù)碼管的問題，但更換之后問題依然存在。于是再進(jìn)展電路檢查，查了三四遍線路都認(rèn)為沒有問題這讓我們覺得非常奇怪，后來在和其他組同學(xué)的電路板比照之后發(fā)現(xiàn)少了兩根地線沒有接，還是我們焊接時候的粗心大意造成的。還有就是有些芯片的GND管腳沒有標(biāo)在管腳圖上，也被我們忽略了，這是缺乏經(jīng)歷的緣故。 最讓我們組頭痛的就是測溫系統(tǒng)，將6塊板子組合在一起進(jìn)展測試。在之前我們每塊板子單個都通過了測試，可是沒有想到進(jìn)展測溫系統(tǒng)測試的時候竟然沒有成功。經(jīng)過推斷我們認(rèn)為問題肯定是出現(xiàn)在單片機(jī)上，但是不管是查線還是測試輸出波形都查不出問題

44、所在。在我們非常著急頭痛走投無路的時候，教師給予了我們巨大的幫助。在教師的測試下，一針見血的指出了A2管腳的線路有問題，經(jīng)過檢查果然如此，修正了電路之后果然就顯示了正確的結(jié)果。 最后一節(jié)課，我們還有幸聆聽了來自西門子的電子工程師的講座，為我們講述了他的學(xué)習(xí)經(jīng)歷，讓我們收獲頗豐。 本學(xué)期電子工程設(shè)計(jì)課程圓滿完畢，在這學(xué)期我們第一次嘗試去完成一個功能完善的電子系統(tǒng)。在這個過程中遇到了諸多的困難，但我們都頑強(qiáng)的客服了，我們的動手能力得到了鍛煉，讓我們明白紙上的電路轉(zhuǎn)換為實(shí)際的系統(tǒng)，需要付出百倍的努力和耐心才能實(shí)現(xiàn)。也讓我們更加敬仰在歷史長河中那些為人類做出奉獻(xiàn)的電子工程師。 最后感謝高新的耐心

45、教導(dǎo)和幫助。 九、附錄 一、參考文獻(xiàn) 1.電子工程設(shè)計(jì)訓(xùn)練任務(wù)書(信息控制與通信局部) 北京工業(yè)大學(xué)出版社 2.模擬電子技術(shù)根基(第四版) 童詩白,華成英 高等教育出版社 二、插座定義 +5V +5V +5V +5V P3.2 ALE RST WD P1,1 D0 RD P1.2 D1 A4 P1.3 D2 A3 P1.4 D3 A2 P1.5 D4 A1 P3.5 D5 C4 P3.3 D6 C3 串行輸入 D7 C2 串行輸出 P3.4 C1 地 地 地 地 SEL NC +5V +5V 地 地 BUSY 地 模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入 ACK 地 變送器輸出 D8 地 驅(qū)動器輸入 D7 地 D6 地 數(shù)模轉(zhuǎn)換輸出 D5 地 D4 NC -12V -12V D3 NC D2 NC +12V +12V D1 ERR STB NC 地 地