《大工18秋《单片机原理及应用》大作业及要求7》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大工18秋《单片机原理及应用》大作业及要求7（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、题目一：单片机电子时钟设计准 则：设计一个基于51单片机或STM单片机的电子时钟，并且能够实现时分秒的显示和调节撰写要求：（1）首先介绍课题背景，并进行需求分析及可行性分析，包括软硬件功能分配、核心器件的选型等；（2）对系统硬件进行设计，包括硬件功能模块划分、电路原理图设计等； （3）对系统软件进行设计，选用汇编语言或C语言编写程序，给出软件开发流程；（4）总结：需要说明的问题以及设计的心得体会。题目二：基于单片机的音频播放器设计准 则：设计一个基于51单片机或STM单片机的音频播放器。撰写要求：（1）首先介绍课题背景，并进行需求分析及可行性分析，包括软硬件功能分配、核心器件的选型等；（2）对
2、系统硬件进行设计，包括硬件功能模块划分、电路原理图设计等； （3）对系统软件进行设计，选用汇编语言或C语言编写程序，给出软件开发流程；（4）总结：需要说明的问题以及设计的心得体会。题目三：基于单片机的温度采集系统设计准 则：设计一个基于51单片机或STM单片机的温度采集系统，测量的温度分辨率为0.5。 撰写要求：（1）首先介绍课题背景，包括温度采集系统的发展、应用情况等，并进行需求分析及可行性分析，包括软硬件功能分配、核心器件的选型等；（2）对系统硬件进行设计，包括硬件功能模块划分、电路原理图设计等； （3）对系统软件进行设计，选用汇编语言或C语言编写程序，给出软件开发流程；（4）总结：需要说
3、明的问题以及设计的心得体会。题目四：交通灯控制系统设计准 则：设计一个基于51单片机或STM单片机的交通灯控制系统，实现十字路口交通信号灯的基本控制、显示功能。撰写要求：（1）首先介绍课题背景，并进行需求分析及可行性分析，包括软硬件功能分配、核心器件的选型等；（2）对系统硬件进行设计，包括硬件功能模块划分、电路原理图设计等； （3）对系统软件进行设计，选用汇编语言或C语言编写程序，给出软件开发流程；（4）总结：需要说明的问题以及设计的心得体会。题目五：基于单片机的自动洗衣机控制器设计准 则：设计一个基于51单片机或STM单片机的全自动洗衣机控制器撰写要求：（1）首先介绍课题背景，并进行需求分析
4、及可行性分析，包括软硬件功能分配、核心器件的选型等；（2）对系统硬件进行设计，包括硬件功能模块划分、电路原理图设计等； （3）对系统软件进行设计，选用汇编语言或C语言编写程序，给出软件开发流程；（4）总结：需要说明的问题以及设计的心得体会。 网络教育学院单片机原理及应用大作业 题 目： 基于单片机的温度采集系统设计 学习中心： 层 次： 专升本 专 业： 年 级： 年 季 学 号： 学生姓名： 基于单片机的温度采集系统设计随着电子技术和微型计算机的迅速发展，微机测量和控制技术得到了迅速的发展和广泛的应用，给人们生活带来了很多方便。在日常生活和工农业生产中，经常要用到温度检测和控制。单片机自问世
5、以来，已成为主要的控制工具之一，具有处理能强、运行速度快、功耗低等优点，应用在温度测量与控制方面，控制简单方便，测量范围广，精度较高。一、温度采集控制系统硬件设计本系统以单片机AT89C51为控制核心，以数宇式温度传感器DS18B20作为温度检测元件在功能设计上可将整个装置分为测量单元、单片机最小系统单元、报警单元、串口通信单元几个部分。（一）温度检测单元的设计设训一中采用可编程分辨率的单总线数宇式温度传感器DS18B20，可以以9-12位数宇量的形式反映所测得的温度值DS18B20通过一个单线接口发送或接收信息，因此在微处理器和DS18B20之间仅需一条连接线(加上地线)用于读写和温度转换的
6、电源可以从数据线本身获得，而无需外部电源。每个DS18B20都有一个独特的64位序列号，因此多只DS18B20可以同时连在一根单线总线上，这样就可以把温度传感器放在许多不同的地方，从而同时采集多处温度。DS18B20通过一种片上测温技术来测量温度，测温原理如下：用一个高温度系数的振荡器确定一个门周期，内部计数器在这个门周期内对一个低温度系数的振荡器的脉冲进行计数来得到温度值。训一数器被预置到对应于一550C的一个值，如果训一数器在门周期结束前到达0，则温度寄存器的值增加，表明所测温度大于一550C。同时，计数器被复位到一个值，这个值由斜坡式累加器电路确定，斜坡式累加器电路用来补偿感温振荡器的抛
7、物线特性。然后训一数器又开始训一数直到0，如果门周期仍未结束，将重复这一过程。（二）单片机最小系统设计单片机是整个系统的核心，在此设计中选择8位微处理器AT89C51，该微处理器是一种CMOS工艺的低功耗、高性能8位嵌入式微控制器，该器件与MCS-51系列的同类产品在指令系统及引脚上完全兼容微处理器具有8K可写/擦1000次的Flash内部程序存储器，对系统开发过程中的程序编写和调试可以提供极大的方便另外，微处理器内部还有256宇节的RAM、3个16位定时器/计数器、8个中断源和可编程串行口在该系统的单片机模块中，还有一路由11.0592MHz屏，振和电容组成的振荡电路用于构成系统时钟。单片机
8、最小系统电路如图1所示：图1 单片机最小系统电路（三）报警单元的设计本设训一采用峰鸣音报警电路。峰鸣音报警接口电路的设训一只需购买市售的压电式蜂鸣器，然后通过单片机的1根口线经驱动器驱动蜂鸣音发声。压电式蜂鸣器约需lOmA的驱动电流，可以使用TTL系列集成电路7406或7407低电平驱动，也可以用一个屏，体三极管驱动报警电路如图2所示，P3.2接屏，体管基极输入端。当P3.2输出高电平“1”时，晶体管导通，压电蜂鸣器两端获得约+5V电压而鸣叫；当P3.2输出低电平“0”时，三极管截止，蜂鸣器停止发声。图2 报警电路（四）串口通信单元的设计MAX232是一种双组驱动器/接收器，片内含有一个电容胜
9、电压发生器以便在单SV电源供电时提供EIA/TIA-232-E电平。每个接收器将EIA/TIA-232-E电平输入转换为SV TTL/CMOS电平。这些接收器具有1.3V的典型门限值及O.5V的典型迟滞，而且可以接收士30 V的输入。每个驱动器将TTL/CMOS输入电平转换为TMEIA/TIA-232-E电平。所有的驱动器、接收器及电压发生器都可以在德州仪器公司的LinASIC元件库中得到标准单元。AT89C51有一个全双工的串行通讯口，所以单片机和电脑之间可以方便地进行串口通讯。进行串行通讯时要满足一定的条件，比如电脑的串口是RS232电平的，而单片机的串口是TTL电平的，两者之间必须有一个
10、电平转换电路，本设计采用了专用芯片MAX232进行转换。串口通信电路如图3所示：图3联串口通信电路二、温度采集控制系统软件设计本设计的软件部分包括利用Delphi设计温度采集控制界而和利用C语言设计单片机温度采集程序，软件的运行状况良好，实现了对温度的实时采集和控制。（一）温度采集控制界面的设计Delphi拥有一个可视化的集成开发环境(IDE)，采用而向对象的编程语言ObjectPascal和基于部件的开发结构框架Delphi它提供了500多个可供使用的构件，利用这些部件，开发人员可以快速地构造出应用系统。开发人员也可以根据自己的需要修改部件或用Delphi本身编写自己的部件。训一算机温度控制
11、系统就是用DELPHI软件设计，具有良好的可视化环境。设计实现的温度采集控制界而如图4所示：图4 温度采集控制界面图（二）单片机温度采集控制程序的设计单片机程序主要有通信程序、键盘子程序。显示子程序等，在此系统设训一中重点是单片机与训一算机的通信，因此单片机中的发送数据程序是重点。要将检测的温度值转变成计算机能识别的数值并传送到发送寄存器。温度采集步骤如下：1、初始化：单片机使用时间隙 (time slots)来读写DS18B20的数据位和写命令宇的位。总线在t0时刻发送一复位脉冲(最短为480s的低电平信号)接着在t1时刻释放总线并进入接收状态DS18B20在检测到总线的上升沿之后等待15-
12、60s,接着在t2时刻发出存在脉冲(低电平持续60-240s)。2、写时间隙：当主机总线t0时刻从高拉至低电平时，就产生写时间隙，从t0时刻开始15s之内应将所需写的位送到总线上，DS18B20在t0后15-16s间对总线采样若低电平，写入的位是0，若高电平写入的位是1，连续写2位间的间隙应大于1s。3、读时间隙：主机总线t0时刻从高拉至低电平时，总线只须保持低电平1 7s之后在t1时刻将总线拉高，产生读时间隙，读时间隙在t1时刻后t2时刻前有效t2距t0为15s即t2时刻前主机必须完成读位，并在t0后的60s-120s内释放总线。通过对温度采集控制系统硬件和软件的设计，最终实现了将温度传感器获取的温度值传入计算机，并在控制界而进行显示，同时可以将高温或低温的报警信号变成开关信号通过串口发送到单片机，由单片机控制不同的继电器控制升温或降温器件，从而实现系统的恒温。参考文献：1 陈彩蓉,胡飞.基于DS18B20的温室温度控制系统设计J.安徽农业科学. 2009(36)2 程安宇,孙士民,徐洋.基于DS18B20的单片机温度测量控制系统J. 兵工自动化.2007(02)3 赵鸿图.基于单片机的温度控制系统的设计与实现J.微计算机信息. 2008(26)4 邓荣.基于AT89S51单片机的啤酒发酵温度控制系统J.国外电子测量技术.2007(11)
