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【2017年整理】基于proteus的简单温度测量系统设计
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课程设计二 基于proteus的简单温度测量系统设计
课程设计要求
本课程设计的基本要求是使学生熟悉掌握51系列单片机的编程方法,学习应用proteus软件进行单片机应用系统设计与仿真。要求同学们设计一款简易的温度测量装置,设计要求温度测量范围为0-120度,测量精度为1度。有精力的同学可以将测温通道扩展为8通道(不限测温通道数目)。要求设计基于单片机的简单温度测量系统电路原理图,实现温度测量系统的仿真,并最终提交仿真结果。
设计的基本要求:(1)测量范围为0℃~+120℃,精度为1℃;(2)利用温度传感器测量某一点环境温度;(3)利用A/D转换将温度信号转换成电压信号;(4)在LED数码管上显示
二、设计思路(仅供参考)
根据系统的设计要求,温度传感器TC1输出信号经信号差动放大到0—5V,放大器的输出送ADC80C51进行A/D转换,A/D转换结果送单片机进行处理,最后将所测的温度在LED数码管上显示。
温度传感器
温度传感器
A/D转换
单片机
LED显示
图1 系统设计框图
三、相关设计知识
(一)硬件设计部分
1、AT89C51单片机选择及特点
由于此设计需要编写程序,需要将程序载入单片机中,因此单片机必须具有
足够多的存储空间,其具有8K字节的Flash完全满足要求。16位的定时计数器使得读取数据变得更加简单,同时其结构有利于晶振电路和复位电路的连接。最重要的是,能够在掉电状态下保存RAM内的数据。因此,对于本设计来说,选择AT89C
AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器(FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压,高性能CMOS 8位微处理器,俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器,AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供。
主要特性
(1) 与MCS-51 兼容
(2) 4K字节可编程闪烁存储器
(3) 32可编程I/O线
(4) 128×8位内部RAM
(5) 全静态工作:0Hz-24MHz
(6) 5个中断源
(7) 数据保留时间:10年
(8) 寿命:1000写/擦循环
(9) 两个16位定时器/计数器
(10) 三级程序存储器锁定
(11) 可编程串行UART通道
(12) 低功耗的闲置和掉电模式
(13) 片内振荡器和时钟电路
管脚说明
图2 AT89C51引脚电路图
VCC:供电电压。
GND:接地。
P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时,P0 口作为原码输入口,当FIASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高。
P1口:P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后,被内部上拉为高,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时,P1口作为第八位地址接收。
P2口:P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口:P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口,可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。作为输入,由于外部下拉为低电平,P3口将输出电流(ILL)这是由于上拉的缘故。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口,如下:
端口引脚
第二功能
P3.0
RXD(串行输入口)
P3.1
TXD(串行输出口)
P3.2
/INT0(外部中断0)
P3.3
/INT1(外部中断1)
P3.4
T0(记时器0外部输入)
P3.5
T1(记
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