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1、《傳感器技術(shù)》課程設(shè)計(jì) 課題：集成溫度傳感器測(cè)量水溫 班級(jí) 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 淮陰工學(xué)院電子與電氣工程學(xué)院 2013 年 6 月 21 日 集成溫度傳感器 LM35 測(cè)量水溫 1 . 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 1.1 概述 如今，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展， 傳感器的種類也日益增多， 如 AD 公司生產(chǎn)的模擬電壓輸出 型的溫度傳感器 TMP35/36/37 ，它主要應(yīng)用于環(huán)境控制系統(tǒng)、過(guò)熱保護(hù)、工業(yè)過(guò)程控制、火 災(zāi)報(bào)警 系統(tǒng)、電源系統(tǒng)監(jiān)控、儀器散熱風(fēng)扇控制等。還有 NATIONAISEMICONDUCT 生產(chǎn)的與 微處理器相結(jié)合的測(cè)溫及溫度控制、 管理的溫度測(cè)量控制器 LM8

2、Q 它主要應(yīng)用于個(gè)人計(jì)算機(jī) 及服務(wù)器的硬件及系統(tǒng)的溫度監(jiān)控、辦公室設(shè)備、電子測(cè)試設(shè)備等。以及 MAXINE 司生產(chǎn)的 PW 風(fēng)扇控制器及遙控溫度傳感器 MAX1669 它主要應(yīng)用于 CPU 冷卻控制。因此，測(cè)量外界的 溫度也有很多種方法，然而，由于熱敏電阻及其放大電路受到環(huán)境的影響， 在不同的條件下 會(huì)出現(xiàn)不同的測(cè)溫偏差； TMP35/36/37 ， LM80 MAX166 這些傳感器的造價(jià)又太高，在相同條 件下，由于測(cè)溫精度、處理精度等多方面的因素， 不同的通道也會(huì)出現(xiàn)不同的偏差，因此必 須采用一種靈活的修正方式 ，這便用到了電壓型溫度傳感器 LM35D 它的線性好（ 10mV/

3、 C） , 寬量程（ 0--100 C） 高精度（ +0.4 C ），低成本，而且采集到的是電壓型信號(hào)，易于處理， 使得電 路簡(jiǎn)單實(shí)用。 采集到的微弱電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)放大器 OP07 放大十倍后送入 ADC0804 的輸入端， A/D 轉(zhuǎn)換 器（ ADC0804 將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后傳給 AT89C51, 該系統(tǒng)以 AT89C51 單片機(jī)為核 心，通過(guò)單片機(jī)編程可以實(shí)現(xiàn)高溫（ 50C）、低溫（10C）報(bào)警的控制，以及預(yù)置溫度的控 制，然后經(jīng)過(guò) P1 口將數(shù)字信號(hào)傳送給 74LS138 譯碼器以及驅(qū)動(dòng)器 CD4511 使 LED 八段數(shù)碼管 動(dòng) 態(tài)顯示室溫。經(jīng)實(shí)驗(yàn)調(diào)試，用該方法對(duì)

4、 0--100 C 范圍的溫度測(cè)量時(shí)，測(cè)量誤差 +0.4 C, 可靠性好、抗干擾性能強(qiáng)。采用 MC& 51 系列單片機(jī)作為核心監(jiān)控器對(duì)外界溫度進(jìn)行測(cè)量。 這樣，既可以降低對(duì)溫度傳感器和放大電路的要求， 從而降低成本，又可以針對(duì)不同外部環(huán) 境或不同通道對(duì)溫度顯示及報(bào)警設(shè)定進(jìn)行靈活修改。 1.2 系統(tǒng)方案框圖 根據(jù)課題設(shè)計(jì)要求可知該系統(tǒng)需要利用電壓型溫度傳感器采集室溫并產(chǎn)生 10mv/ C 的 電壓信號(hào)，將放大后的信號(hào)送給轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換， 通過(guò)單片機(jī)設(shè)定上下限報(bào)警溫度并顯示轉(zhuǎn) 2： 換后的室溫，具體流程圖如圖 圖2系統(tǒng)流程圖 2 .工作原理 2.1 檢測(cè)原理 將

5、采集到的微弱電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)整個(gè)硬件與軟件系統(tǒng)放大 100倍后的電壓信號(hào)使其顯示 就是水溫。首先，使采集到的電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)放大電路中的放大器 OP07放大十倍后送入 ADC0804的輸入端，A/D轉(zhuǎn)換器（ADC0804將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后傳給 AT89C51,在 此，將ADC0804的基準(zhǔn)電壓設(shè)為2.5V,由于它為8位轉(zhuǎn)換器，由其內(nèi)部轉(zhuǎn)換關(guān)系可將輸入 信號(hào)擴(kuò) 大50倍，同時(shí)，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。該系統(tǒng)以 AT89C51單片機(jī)為核心，將 擴(kuò)大500倍的信號(hào)縮小5倍，至此已將輸入的微弱電壓信號(hào)放大了 100倍，現(xiàn)在的電壓值便 是水溫值。然后經(jīng)過(guò) P1 口將數(shù)字信號(hào)傳送給 74LS

6、138譯碼器以及驅(qū)動(dòng)器 CD4511使LED八段 數(shù) 碼管動(dòng)態(tài)顯示水溫。 2.2傳感器選擇 （1）電壓型溫度傳感器 LM35D LM35系列是精密集成電路溫度傳感器，它們的輸出電壓與攝氏溫度線性成比例 ，因而 LM35有優(yōu)于用開(kāi)爾文標(biāo)準(zhǔn)的線性溫度傳感器， LM35無(wú)需外部校準(zhǔn)或微調(diào)來(lái)提供土 1/4 C的 常用的室溫精度， 在-55? +150 C溫度范圍內(nèi)為± 3/4 C, LM35的額定工作溫度范圍為-55? +150 C,同時(shí)LM35C在-40 C到+110 C之間（-10C用于改進(jìn)度）。 LM35系列適合用密封的 TO-46晶體管封裝，而LM35C也適合塑料TO-9

7、2晶體管封裝。 LM35特性如下： 直接用攝氏溫度校準(zhǔn)； 線性+10.0mV/C比例因數(shù)；保證0.5 C精度（在+25C時(shí)）；-55? +150 C額定范圍；適用于遙控設(shè)備；因晶體片微調(diào)而低費(fèi)用；工作在 4? 30V;小于60 P A 漏泄電流；較低自熱，在靜止空氣中 0.08 C;只有土 1/4 C非線性值；低阻抗輸出， 1mA負(fù) 載時(shí)0.1 Q LM35D中的LM35D勺工作電壓為4V? 20V,故可直接用溫控電路的電源，但要加一個(gè)隔 離二極 管及平滑電容 Co LM35D測(cè)溫范圍0C? 100C,輸出電壓直接與攝氏溫度成比例，靈 敏度為 10mV/Co輸出電壓接2V直流電

8、壓擋數(shù)字萬(wàn)用表，可讀出分辨率為 0.1 C的溫度讀 數(shù)。如表上讀數(shù)為 287mV即溫度為28.7 C。 集成溫度傳感器LM35D是把測(cè)溫傳感器與放大電路做在一個(gè)硅片上， 形成一個(gè)集成溫度傳感 卜電源正極（V+） "輸出［％） 耳心地（GND） 器，它的外形與封裝如下圖？ 2— V0 LM35D Vo=T*10mV/ _ 一 ■ 13 10mV/C;工作 0.5 C；靜態(tài)電流為 圖3 LM35D的引腳及封裝 LM35D是一種輸出電壓與攝氏溫度成正比例的溫度傳感器，其靈敏度為 溫度范圍為0C-100 C；工作電壓為4-30V ;精度為土「Co最大線性誤差為

9、土 80uA 0該器件如塑封三極管（TO-92 ） 0該溫度傳感器最大的特點(diǎn)是是使用時(shí)無(wú)需外 圍元件，也無(wú)需 O 調(diào)試和較正（標(biāo)定） 圖4 LM35D的典型測(cè)溫電路及與轉(zhuǎn)換電路接口 如圖4, LM35D的輸出端經(jīng)過(guò) 75門(mén)的電阻和1uF的電容可使采集到的與溫度成比例 （10mV/C）的電壓信號(hào)更加穩(wěn)定，它的輸出經(jīng)過(guò)放大器送給 ADC0804 2.3 測(cè)量電路 圖5 系統(tǒng)的放大電路部分 如圖5,為系統(tǒng)的放大電路部分，電壓型溫度傳感器 LM35D是一種輸出電壓與攝氏溫度 成正比例的溫度傳感器， 其靈敏度為10mV/C,如果室溫為26C,那么經(jīng)LM35D采集水溫后 得到的

10、電壓信號(hào)為 0.26 mV ,我們需要將此信號(hào)在整個(gè)硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)中放大 100倍， 之后將其送入驅(qū)動(dòng)電路， 即可在LED數(shù)碼管上顯示水溫， 達(dá)到目的。這里這個(gè)電壓信號(hào)太微 弱，不利于處理，容易產(chǎn)生誤差且不穩(wěn)定。 LM35D的輸出端經(jīng)過(guò) 75門(mén)的電阻和1uF的電容 可使采集到的與溫度成比例（10mV/C）的電壓信號(hào)更加穩(wěn)定；在放大電路中，取 R6為1K 是因?yàn)楹糜?jì)算放大倍數(shù)， R5用20K的滑動(dòng)變阻器使這個(gè) 0.26 mV的微弱電壓信號(hào)在 0--20 的放大倍數(shù)范圍內(nèi)可調(diào)， 在此，將其放大10倍，因此需要將R5調(diào)至10K,這樣經(jīng)放大器 OP07放大后 的6腳輸出就為放大十倍的電

11、壓信號(hào) 2.6V。 2.3.2 A/D轉(zhuǎn)換電路 圖6中，ADC0804是逐次逼近型8位8通道A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器，它的主要技術(shù)指標(biāo)為： 8位分辨 率，土 1/2LSB的轉(zhuǎn)換精度，轉(zhuǎn)換時(shí)間典型值為 100US （時(shí)鐘頻率為640KHz時(shí)），電源電壓為單 電源5Vo其引腳中DB0-DB7為8個(gè)數(shù)字信號(hào)輸出端， Vcc電源端,GND接地 端,VREF為參考電壓 輸入端，CLK為時(shí)鐘信號(hào)輸入端。 ADC080的6腳為信號(hào)輸入端， R3與 C3接地通過(guò) ADC0804勺19腳（CLKF ）與4腳（CLK 向 內(nèi)部電路提供時(shí)鐘信號(hào)。而 ADC0804是逐次逼近型8位A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器，8位A/D轉(zhuǎn)換器

12、的分辨 率 為 1/256=0.4% 當(dāng)然，A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)越多，分辨率越高，但成本也愈高。因此在實(shí)際 電路的設(shè)計(jì)中選擇 A/D轉(zhuǎn)換器也不能一味強(qiáng)調(diào)位數(shù)。 18 17 6 15 14 VI+ 01234567 DDDDDDDD VI- 13 12 TT P24 1 CS RD 阪 INTR AGND AD0804 CLKR CLK VREF R4 4?0 )R13 無(wú)0K +5V 20 9 7 圖 6 A/D 轉(zhuǎn)換電路 LM35 口的量程為0--100 C,如果采集到最高溫度100 C,那么由于LM35員敏度為1

13、0mV/C以及經(jīng)過(guò) 放大器OP07后放大十倍，則傳到 ADC080輸入腳VI+的電壓彳言號(hào)為10V,再經(jīng)過(guò)下列 過(guò)程放大50 倍: ADC0804內(nèi)部輸入電壓與基準(zhǔn)電壓存在著這樣一個(gè)公式: 也即: 輸入電壓 256 基準(zhǔn)電壓2 衛(wèi) 256 VREF 2 在硬件設(shè)計(jì)中，我們巧妙的將基準(zhǔn)電壓調(diào)至 2.5V ,將VI +=10V代入上公式則可得 ADC0804 的輸出為10V電壓的50倍即500倍的二進(jìn)制數(shù)，將其送入單片機(jī)，我們?cè)倮密浖? 5 的方法將結(jié)果除以 5便可達(dá)到目的，送入驅(qū)動(dòng)電路使其顯示出最大溫度為 100 C,溫度范圍 為0--100 C,由于8位A/D轉(zhuǎn)換

14、器的分辨率為1/256=0.4% ,我們將最高溫度設(shè)為 100C 的 話，可得它的測(cè)量精度為 100/256=0.4 Co如果室溫為 26 C,那么經(jīng)放大電路放大后傳到 ADC0804輸入角VI +的電壓信號(hào)為2.6V,將其代入上公式則可得 ADC0804的輸出為2.6V電壓 256 …256 的256 - 50倍的二進(jìn)制數(shù)，將其送入單片機(jī)，我們?cè)倮密浖姆椒▽⒔Y(jié)果除以 5 送入驅(qū)動(dòng)電路使其顯示出的溫度為 26C。在這個(gè)轉(zhuǎn)換電路中，ADC0804起著兩個(gè)作用，一是 10倍后再放大50倍 將模擬量轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制的數(shù)字量，二是將此輸入信號(hào)在放大電路放大 ADC

15、0804由單片機(jī)控制 CS端啟動(dòng)，它與 AT89C51的接口電路工作的流程圖如圖 7: 讀az D轉(zhuǎn)化鋁月 到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū) 數(shù)據(jù)魚(yú)地址加廠| -1X M束 圖7 ADC0804工作流程圖 經(jīng)ADC08004轉(zhuǎn)換后的二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)通過(guò) DB0---DB7端傳給單片機(jī)的P0 口，供后面編 程控制，使其縮小 5倍，顯示室溫。CS為ADC0804的片選信號(hào)，低電平有效。 WR RD分 別為寫(xiě)、 讀端，將其與單片機(jī)的寫(xiě)、讀端相連。 INTR端為中斷，當(dāng)其為高電平時(shí)表示轉(zhuǎn)換 完成，之后，送中斷信號(hào)給單片機(jī)，等待單片機(jī)發(fā)出信號(hào)接收轉(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù)。 可見(jiàn)，在整個(gè)系統(tǒng)中，這部分電路起著至關(guān)重

16、要的作用。 233系統(tǒng)核心單片機(jī)部分一閃電存儲(chǔ)器型器件 AT89C51 單片機(jī)AT89C51有內(nèi)部RAM可以作為各種數(shù)據(jù)區(qū)使用，內(nèi)部閃電存儲(chǔ)器存放智能溫度 計(jì)的控制 程序。它的主要功能是控制 MC14433實(shí)現(xiàn)溫度的數(shù)字值采集，完成溫度的數(shù)字采 集值到對(duì)應(yīng)數(shù)字溫度的轉(zhuǎn)換計(jì)算， 弁把計(jì)算的數(shù)字溫度轉(zhuǎn)換相應(yīng)的顯示段碼， 控制LED顯示 器以動(dòng)態(tài)掃描方式進(jìn)行溫度顯示。 AT89系列單片機(jī)是 ATMEL公司生產(chǎn)的。這是當(dāng)前最新的一種電擦寫(xiě) 8位單片機(jī)，與 MCS-51系列 完全兼容，有超強(qiáng)的加密功能， 可完全替代87C51/52和8751/52。它物美價(jià)廉， 深受用戶歡迎。 與87C5

17、1相比，AT89系列的優(yōu)越性在于，其片內(nèi)閃電存儲(chǔ)器的編程與擦除完全用電實(shí) 現(xiàn)；數(shù)據(jù) 不易揮發(fā)，可保存 10年；編程/擦除速度快，全4K字節(jié)編程只需時(shí)3s,擦除時(shí)間 約用10ms AT89系 列了實(shí)現(xiàn)在線編程；也可借助電話線進(jìn)行遠(yuǎn)距離編程。 AT89C51是一種低功耗、高性能內(nèi)含 4K字節(jié)閃電存儲(chǔ)器(Flash Memory )的8位CMOS 微控制器。這種器件系以 ATMEL高密度不揮發(fā)存儲(chǔ)技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) MCS-51指令系統(tǒng) 和引腳完全兼容。片內(nèi)閃電存儲(chǔ)器的程序代碼或數(shù)據(jù)可在線寫(xiě)入， 亦可通過(guò)常規(guī)的編程器編 程。例如，MP-100這樣一種經(jīng)濟(jì)型的編程器，它支持通用 EPRO

18、M等各種存儲(chǔ)器、PAL GAL 以及INTEL、ATMEL和PHILIPS等各公司的全系列 51單片機(jī)的編程。ME5103和ME5105仿真 器支 持AT89系列所有器件的調(diào)試、仿真和編程。 AT89C51具有下列主要性能: .4KB可改編程序Flash存儲(chǔ)器(可經(jīng)受1, 000次的寫(xiě)入/擦除周期) .全靜態(tài)工作：0Hz? 24MHz .三級(jí)程序存儲(chǔ)器保密 .128 X 8字節(jié)內(nèi)部RAM .32條可編程I/O線 .2個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 .6個(gè)中斷源 .可編程串行通道 .片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器 2.3.4 譯碼、驅(qū)動(dòng)電路 Pl .0 1 FLl 2 PL 2 3 Pl

19、 4 7 Flj ■ pFi P15 6 +5V 0 1 A Y0 E Y1 C Y2 Y3 Y4 El Y5 E2 Y6 E3 Y7 "巧 LI/ L2 / ；:門(mén)__LIL. 如2 L4 / 口 / 10 L6 Z 74LS138 3 4 5 A A B B C C D D E LT F BI G LE CD45U 圖10 譯碼、驅(qū)動(dòng)電路 10 中的譯碼器 74LS138 與共陰極 LED 數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)器 CD4511 是由單片機(jī)的 P1 口控制 C為高位，A為地位。對(duì)四個(gè)共陰極數(shù) 的，其中，P

20、1.0、P1.1、P1.2與譯碼器的輸入相接, 碼管實(shí)現(xiàn)位選。在一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)中，對(duì)共陰極 LED顯示器的控制采用“接地方式”，即通 過(guò)控制LED的“ GND引腳的電平高低來(lái)達(dá)到選通的目的，該引腳即通常所說(shuō)的位選線。例 如：我們想要讓第三位數(shù)碼管工作，那么需要使 L3的位選線接低電平來(lái)達(dá)到目的，也就是 使譯碼器的輸出中的 Y3為0,其他為1。本系統(tǒng)中，我們采用動(dòng)態(tài)顯示方式，因此，需要不 斷的片選，而共陰極 LED顯示器的發(fā)光二極管負(fù)極接地，當(dāng)發(fā)光二極管的正極為高電平時(shí)， 發(fā)光二極管被點(diǎn)亮。這就由 CD4511來(lái)驅(qū)動(dòng)，例如：要顯示 0字形時(shí)，需要LED顯示器的8 個(gè)發(fā)光二極管&qu

21、ot; a, b, c, d, e, f, g”七個(gè)字段中的a, b, c, d, e, f亮，那么，就需要 CD4511輸出中的A、B C、D E、F為高電平。這是 CD4511芯片內(nèi)部已設(shè)定好的，表 2為 CD4511芯片內(nèi)部的二進(jìn)制與輸入與輸出的對(duì)應(yīng)關(guān)系列表。 表2 CD4511輸入輸出邏輯對(duì)應(yīng)關(guān)系 D C B A dp G F E D C B A 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0 0 0

22、1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 2.3.5 顯示電路（LED） （1）數(shù)碼管的選擇 一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中， 顯示是人機(jī)通道的重要組成部分。 目前廣泛使用的顯示器件主 要有LED （二極管顯示器）LCD （液晶顯示器）和VFD （真空熒光管）等。LED顯示器造價(jià)低廉， 與 單片機(jī)接口方便靈活， 技術(shù)上易于實(shí)現(xiàn)，但只能顯示阿拉伯?dāng)?shù)字

23、和少數(shù)字符， 通常用于對(duì) 顯示要求不高的場(chǎng)合。LCDAVFE顯示器成本較高，但可以顯示包括漢字在內(nèi)的多種字符， 甚 至是復(fù)雜的圖形和曲線，弁且耗電極省，可廣泛用于各種終端設(shè)備，如 PDA手機(jī)、觸摸屏 等等。本文主要介紹 LEE顯示方式。 LEE顯示器的基本結(jié)構(gòu)和原理：LED顯示器采用發(fā)光二極管顯示字段。單片機(jī)中經(jīng)常采用 的是八段顯示器，即LED顯示器中有8個(gè)發(fā)光二極管，代表“ a, b, c, d, e, f, g”七個(gè)字 段和一小數(shù)點(diǎn)“ dp ”。它有共陰和共陽(yáng)兩種結(jié)構(gòu)。 共陰極 LED 顯示器的發(fā)光二極管負(fù)極接地 , 當(dāng)發(fā)光二極管的正極為高電平時(shí)，發(fā)光二極管被點(diǎn)亮。共陽(yáng)極 L

24、ED 顯示器的發(fā)光二極管正極 相連，當(dāng)二極管的負(fù)極為低電平時(shí)，發(fā)光二極管被點(diǎn)亮。 在一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)中，對(duì)共陰極 LEDS 示器的控制采用“接地方式”，即通過(guò)控制 LED 的“ GND 弓 I 腳的電平高低來(lái)達(dá)到選通的目的， 該引腳即通常所說(shuō)的位選線。 共陽(yáng)極 LED 顯示 器控制方式則相反。兩種控制方式中，共陰極 LEE 控制方式受系統(tǒng)器件功耗限制，只能用在 小尺寸的 LED 顯示器中。對(duì)于大尺寸 LED 顯示器的控制 ( 如大屏幕計(jì)時(shí)器 ) 一般使用共陽(yáng)極方 式。 LED 勺顯示和接口方式： LED 數(shù)碼管的顯示有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種方式。 從接口上分又有并行 和串行兩種，這要視接

25、口和驅(qū)動(dòng)芯片而定。 常用的并行 LED 接口芯片有 8155、 8255 以及鍵盤(pán) 和顯示專用芯片 8279 等。與并行方式相比，串行方式僅占用 CPU 少數(shù)幾根 I/O 口線便可實(shí)現(xiàn) LED 顯 示功能，以前的 51 單片機(jī)系統(tǒng)經(jīng)常通過(guò)串口通信線 TXO 、 RXD( P3.0. 、 P3.1 ) 加移 位寄存器 74LS164 實(shí)現(xiàn) LED 顯示功能。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外各大廠商紛紛推出了基于串行總線方式的 LED 顯示器接 口芯片， 如 MAXINE 司的 MAX7219 、力源的 PS7219 以及周立功的 ZLG7289 等等。 這些芯片與單 片機(jī)的接口一般采用 SPI 總線方式，

26、具有占用 I/O 口線少，與單片機(jī)接口程序 易于實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)，使用起來(lái)十分方便。 LED 顯示器按照接口不同有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種方式。 靜態(tài)顯示方式中，多個(gè) LED 顯示器中的 每一個(gè)段代碼都與一個(gè)獨(dú)立的 8 位并行口連接，公共端則根據(jù) LED 勺種類 (共陰或共陽(yáng) )連接 到 “地”或“ VCC ”上。四位靜態(tài) LED 顯示電路中，每個(gè) LED 勺段代碼都由獨(dú)立的并行 8 位 I/O 口線 控制，可以在同一時(shí)間內(nèi)顯示不同的字符。靜態(tài) LED 顯示方式的優(yōu)點(diǎn)是編程容易，但功 耗大，占用 CPUI/O 口線較多，成本較高。因此在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中較多使用的還是動(dòng)態(tài)顯 示方式。 所謂動(dòng)態(tài)顯示

27、，實(shí)質(zhì)上就是各個(gè)不同的 LED S 示器按照一定的順序輪流顯示。它利 用了人眼的“視覺(jué)暫留現(xiàn)象”，只要多個(gè) LED 顯示器的選通掃描速率足夠快，人眼就覺(jué)察不 到數(shù)碼管的閃爍現(xiàn)象。 動(dòng)態(tài)掃描方式的所有 LED 段選線并聯(lián)在一起，只由一個(gè) 8 位的 I/O 口控 制， 而各個(gè) LED 勺位選線則由另外一組 I/O 口控制。動(dòng)態(tài) LED 顯示方式的優(yōu)點(diǎn)是功耗較低， 占 用 CPU I/O 線少，外圍接口簡(jiǎn)單，本系統(tǒng)便是采用了動(dòng)態(tài) LEE 顯示方式。 2 2) 顯示電路設(shè)計(jì) 由于測(cè)量室溫的精度為 0.2 C, 因此，顯示中會(huì)出現(xiàn)小數(shù)點(diǎn)，在這里我們選用四個(gè)數(shù)碼 管，第一個(gè)備用，因?yàn)楸鞠到y(tǒng)選

28、用的測(cè)溫元件為 LM35D測(cè)溫范圍為0? + 100 C,當(dāng)不需要很 大精度時(shí)，可以通過(guò)軟件將顯示范圍調(diào)到 0? +100C,也就是可以將上限報(bào)警溫度設(shè)置為 100 C ，這樣，顯示最高溫度再加上小數(shù)點(diǎn)后一位，就是四位顯示。為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，顯示電路 中的第三個(gè)數(shù)碼管中的dp位我們可以將其接個(gè)200的電阻之后接+5V電壓，這樣，當(dāng)片選 L3時(shí), L3中的小數(shù)點(diǎn)便總是亮的。 3 .系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 3.1 介紹 本設(shè)計(jì)軟件部分主要用來(lái)實(shí)現(xiàn)： 1設(shè)定測(cè)量溫度的上下限 2將數(shù)字信號(hào)進(jìn)行十進(jìn)制調(diào)整 3控制譯碼管及驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示 3.2 總程序流程圖 啟動(dòng)0804開(kāi)始轉(zhuǎn)換

29、輸 數(shù)值十進(jìn)制轉(zhuǎn)換 顯示輸出 3.3 程序 電子溫度計(jì)源程序 ORG 0000H JMP MAIN MAIN: CLR P2.7 MOV A,#08H MOV R7,#001 LOOP: LCALL DELAY MOVAR3)0000010B DJNZ R7,LOOP ********************************* MOV P1,#0F8H MOVX @R0,A ； 啟動(dòng)ADC0804開(kāi)始轉(zhuǎn)換 CCC: JNB P3.1,$ NEXT: MOVX A,@R0 ;將轉(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù)送入累加器 LC

30、ALL DIV5 LCALL ALARM ; 報(bào)警判斷 LCALL DISP MOVX @R0,A ; 啟動(dòng)ADC0804開(kāi)始下一次轉(zhuǎn)換 JMP CCC ************************** DIV_5: MOV B,#5H DIV AB MOV R1,B XCH A,R1 RL A XCH A,R1 MOV B,#0AH DIV AB MOV R2,B MOV R3,A RET *************************** DISP: MOV A,R3 SWAP A MOV R3,A MOV P1,A

31、 LCALL DELAY MOV A,R2 SWAP A MOV R2,A MOV A,#00000011B ORL A,R2 MOV P1,A LCALL DELAY MOV A,R1 SWAP A MOV R1,A MOV A,#00000100B ORL A,R1 MOV P1,A LCALL DELAY RET ************************* ALARM: MOV A,R3 ANL A,#04H JZ NOALARM SETB P2.7 NOALARM:RET ************************ 延時(shí)子程序

32、DELAY: PUSH A ; 7ms MOV A,R7 PUSH A MOV A,R6 PUSH A MOV R6,#90H DJNZ R7,$ DJNZ R6,AA AA: MOV R7,#15H POP A MOV R6,A POP A MOV R7,A POP A RET END 4 . 課程設(shè)計(jì)體會(huì)與總結(jié) 在該次課程設(shè)計(jì)中，我收獲頗豐。且不說(shuō)設(shè)計(jì)本身，僅僅是對(duì) protel99 這一 軟 件的掌握我相信在我以后的學(xué)習(xí)和工作中必將使我受益無(wú)窮。 雖然這次課程設(shè)計(jì)僅僅有四天，但這次的課程設(shè)計(jì)不僅檢驗(yàn)了我所學(xué)習(xí)的知 識(shí)，也培養(yǎng)了我如何去把握一件

33、事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。 在設(shè)計(jì)過(guò)程中，與同學(xué)們相互探討，相互學(xué)習(xí)，相互監(jiān)督。學(xué)會(huì)了合作，學(xué)會(huì)了 運(yùn) 籌帷幄，學(xué)會(huì)了寬容，學(xué)會(huì)了理解，也學(xué)會(huì)了做人與處世。 這次課程中我所遇到的問(wèn)題可以說(shuō)是問(wèn)題重重，首先是 protel 軟件的使用， 以前從來(lái)沒(méi)有接觸到這個(gè)軟件，僅僅學(xué)習(xí)該軟件就用掉了很多時(shí)間， 但我覺(jué)得這 這 份付出值得的，在這幾天使用這軟件的過(guò)程中，我感覺(jué)這軟件是很有用的，作 為測(cè) 控專業(yè)的學(xué)生，以后肯定少不了要繪制電路圖，有了這軟件，會(huì)給我?guī)?lái)很 多方便 課程設(shè)計(jì)是我們專業(yè)課程知識(shí)綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練， 著是我們邁向社會(huì)，從 事 職業(yè)工作前一個(gè)必不少的過(guò)程

34、 . ”千里之行始于足下”，通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我 深深 體會(huì)到這句千古名言的真正含義 . 我今天認(rèn)真的進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)腳踏實(shí) 地邁開(kāi) 這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會(huì)大潮中奔跑打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ) . 通過(guò)這次電子秤的設(shè)計(jì)，我在多方面都有所提高。通過(guò)這次電子秤設(shè)計(jì)，綜 合 運(yùn)用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)進(jìn)行一次冷沖壓電子秤設(shè)計(jì)工作 的實(shí)際 訓(xùn)練從而培養(yǎng)和提高學(xué)生獨(dú)立工作能力，鞏固了傳感器課程所學(xué)的內(nèi)容， 掌握了傳 感器元件的使用方法，提高了計(jì)算能力，繪圖能力，熟悉了規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)， 同時(shí)各科 相關(guān)的課程都有了全面的復(fù)習(xí)，獨(dú)立思考的能力也有了提高。 遺憾的是，本次課程設(shè)計(jì)并沒(méi)有能夠做出實(shí)物， 希望以后能有機(jī)會(huì)將這次課 程 設(shè)計(jì)的內(nèi)容全部完成。 參考文獻(xiàn) [1] .沙占友 ?集成傳感器應(yīng)用 ?北京：中國(guó)電力出版社， 2005 ,1993 第九屆全國(guó)青年通信學(xué)術(shù) [2] . 丁元杰 ?單片機(jī)微機(jī)原理及應(yīng)用 [M] ?北京：機(jī)械工業(yè)出版社 [3] .牛旭花 ， 侯華敏 ， 支凌云 ， 楊虹 .A/D 采樣控制器的設(shè)計(jì) [A]. 會(huì)議論文集 [C], 2004 .