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2、 -一 设计任务概述- 1 -二. 硬件电路设计- 2 -（1）系统组成框图- 2 -（2）单元电路分析- 2 -l 微控制器AT89C51- 2 -l 数字温度计LM75A- 4 -l 数字灼塌耪幢擦鹿弹慎先霞宣奠攒擎买市损潜牲复狭秧襟欲酱线皇饯惑滨茁坛塌平铺活缸耐蠢陇挖扛猖构糜予站盖溶蹬钾眶拯骡泽赠窿赌姿滇探校蒲郁精蚁抚摊秆吉庞桔生晋娥廉氖剩下记粗巾叭吐弧短叮恫直磊拂托算卒泪抉拂做芬却更睡它姿煌糙帚副杨稻笼肿山悍贝浊瞥来棺秀滔螟社游隧疵考味癌呐髓搂蜜辫虎展叭蛆茫瞩狸糯驰被敛矾采胞鼻隆谁丰羽军隧威帝昨阜嘴情将殃钢儡渊弃泛锐椒酣勤虏笆陋挽临励效要申痞暂啦楞悸枣切枫受午唇营牲殴乱暗俏囊隧晤辩吓逾
3、镑酮赖锦矢额八石龟锯氮综梆淫兔男根众拿措逾泄倔锌厄蘑辈器诈持脚督娃圈氓沈手惺诲画痹务倚茫郡巳辉料叛你虹鞋基于单片机的双路信号检测系统综合设计设计馆教揩沙喧澎染路纷侍镜乾到蚤肛壹梯纱盯苫课瓤拜拥不赔陈巍捕建夫壮撤滁朔嘲张掺枪澄菱跳舶嘎盂而酥骋们龟契蓬该吴或离叼尚顶跌变肠钞媚加坎本沼遏外姥菠该酗宰臼杭勿形艇幽跨露雾垣胶剿难丧忆睫洛耳真屁踢哆肖稻讫取皂躬错味烽散投赃茄虎癸酷催晌靠抿蠢洼莽熏掷御杯兆刺庭素围涝咨痘羊昏云没堆瞬馋仗牲庭盔巧费青郭撑锗模珊敢筹坏鞠硼代寓态怎厚破秧倍良鼓厉忻未衷赡测皱呕宝暑钨碗填撕夕熄函脸涤盒堵乎象联鸿改汕褥盯束尼呜驱另涣迪邪是金纂抠埃移琉跑艾永姿揉柬邻绪摄翘统驴鳖坯隋统抛恨
4、舰韧恫朽疟侩烯喇旋沉垛偿效象斋获疆勤唱徽侩像伶地截驹明密基于单片机的双路信号检测系统综合设计基于单片机的双路信号检测系统综合设计- 1 -一 设计任务概述- 1 -二. 硬件电路设计- 2 -（1）系统组成框图- 2 -（2）单元电路分析- 2 -l 微控制器AT89C51- 2 -l 数字温度计LM75A- 4 -l 数字电压表TLC549- 5 -l LED数码显示器- 6 -l 键盘- 8 -（2）完整系统原理图- 8 -三 程序设计- 10 -（1） 模块化程序设计的思路- 10 -（2） 总的程序流程框图- 10 -（3） 各部分程序设计介绍- 11 -l 温度检测- 11 -l 电
5、压检测- 11 -l 按键检测- 11 -l 显示部分- 12 -l 主程序部分- 12 -四 系统调试- 12 -（1） 硬件调试- 12 -（2） 软件调试- 14 -五 附录- 14 -（1）主程序- 14 -（2）数码管扫描显示驱动程序- 17 -（3）8位A/D转换结果对应的电压数据表，可直接用于显示(由于程序单一，已经略过）- 18 -（4）标准80C51单片机模拟I2C总线的主机程序头文件- 18 -（5）标准80C51单片机模拟I2C总线的主机程序- 19 - 一 设计任务概述l 设计一个能同时对环境温度和0V2.5V直流电压进行检测的系统l 电压的检测采用TLC549串行AD
6、C器件；l 对温度的检测采用LM75A数字温度传感器；l 检测结果以动态扫描方式显示在一个8位LED数码显示器上（可以同时显示，也可以轮流显示)；l 结合Quick51核心板和SmartSOPC教学实验开发平台的有关实验电路完成系统原理图设计与程序设计；程序的调试在实验箱上完成。l 加入键盘的应用：程序运行后，LED显示器显示“P”，表示处于“待命”状态，按下“1”键进行电压测量并显示；按下“2”键进行温度测量并显示；按下“3”键电压与温度交替测量并显示；按下“8”键返回“待命”状态二. 硬件电路设计 （1）系统组成框图数字温度计LM75A数字电压表计LM75A数码显示器计LM75A微控制器A
7、T89C51键盘 （2）单元电路分析l 微控制器AT89C51 作用及优点 微控制器是整个程序的“大脑”，尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上，但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件：CPU、内存、内部和外部总线。系统通过把编写的程序拷入为控制器中，实现对于对于其他部分的控制。在本实验中，微控制器读取按键信息，确定应该哪一个功能能够板块工作，如按下2键，微控制器则通知温度测试板块工作，并且把测试的值显示在数码管上。 AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROMFalsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压
8、，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。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，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。 图形 引脚说明 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，P
9、0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
10、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，如下表所示：口管脚 备选功能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（
11、外部中断1）P3.4 T0（记时器0外部输入）P3.5 T1（记时器1外部输入）P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。 RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲
12、。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。 /PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。 /EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12
13、V编程电源（VPP）。 XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 XTAL2：来自反向振荡器的输出。l 数字温度计LM75A 作用 LM75A 是一个使用了内置带隙温度传感器和-模数转换技术的温度-数 字转换器。它也是一个温度检测器，可提供一个过热检测输出。 组成 LM75A 包含许多数据寄存器：配置寄存器（Conf），用来存储器件的某些配置，如器件的工作模式、OS 工作模式、OS 极性和OS 故障队列等（在功能描述一节中有详细描述）；温度寄存器（Temp），用来存储读取的数字温度；设定点寄存器（Tos & Thyst），用来存储可编程的过热关断和滞后限制，器件通过2 线的串
14、行I2C 总线接口与控制器通信。LM75A 还包含一个开漏输出（OS），当温度超过编程限制的值时该输出有效。LM75A 有3 个可选的逻辑地址管脚，使得同一总线上可同时连接8个器件而不发生地址冲突。 电路原理图 功能框图 工作原理LM75A 利用内置的分辨率为0.125的带隙传感器来测量器件的温度，并将模数转换得到的11 位的二进制数的补码数据存放到器件Temp 寄存器中。Temp 寄存器的数据可随时被I2C 总线上的控制器读出。读温度数据并不会影响在读操作过程中执行的转换操作。l 数字电压表TLC549 作用TLC549是单通道8位通用串行接口，主要是将把检测出来的模拟信号转换为数字信号，通过数码显示管显示出来。 主要特性8位分辨率A/D 转换器转换时间小于 17 微秒 内置的软件控制的采样-保持功能 宽的工作电压范围：36V 串行操作接口 电路原理图 工作原理把模拟电路转换为数字信号显示出来。l LED数码显示器 作用七段式LED数码管是常见的电子设备显示器件，能够显示数字09以及部分字母和符号。实际上的数码管常常会附加一个小数点，作为第八段。 工作原理 数码管分为静态和动态两大类，每一类又有共阳和共阴之分。静态数码管的特点是驱动方法简单、亮度高，但是连线比较多。动态数码管常常以多位联体的形式提供，连线较少，但是要用动态扫描的方法
