微机原理课程设计10电器赵.doc

1、微机原理课程设计题目：1）基于 AT89C51 单片机的温度采集显示系统设计2）基于 AT89C51 单片机的出租车计价器设计3）基于 AT89C51 单片机的波形发生器设计课程设计的目的1 进一步熟悉和掌握 51 单片机的结构及工作原理及其汇编语言；2 掌握单片机的接口技术及相关外围芯片的外特性，控制方法。3 通过课程设计，掌握以单片机为核心的电路设计的基本方法和技术，了解相关电路参数的计算方法。4掌握 protel, keil 等相关软件的应用；5通过实际程序设计和调试，逐步掌握模块化程序设计方法和调试技术。6。通过完成一个包括电路设计和程序开发的完整过程，使学生了解开发一单片机应用系统的

2、全过程，为今后从事相应工作打下基础。一 设计内容设计内容包括：硬件和软件设计两部分，硬件要求设计原理图，软件要求相应程序设计以及调试。（一）设计一个温度采集系统，要求每 1s 采样一次，使用中断完成，其温度测量范围为-20-+70 度，精度要求 1 度。显示部分为 LED 动态显示设计；并有键盘设计；硬件设计：1）最小系统设计：AT89C51 单片机为本设计的控制器，包括外扩ROM，RAM 各 32 k（其大小由设计者自己设计） ，系统时钟电路、复位电路等构成的最小系统；2）接口电路的设计：设计者扩展一个并行接口8155 或 8255 ，键盘设计由设计者根据需要设计键盘的数量，显示采用 LED

3、 显示，显示电路也根据显示的内容设计；3）有开机显示状态（如显示 888888） ；4）温度采集使用 0809 芯片；5）在完成基本设计功能同时可以增加功能。软件设计： 1）主程序设计（包括初始化芯片，定时器，中断以及 SP 指针等） ；2）各功能子程序设计，温度采集计算子程序、键盘子程序显示子程序设计，定时，中断程序等；（二）出租车计价按 4 公里起步费为 7 元，每公里 2 元计费，无等待计费功能。要求每 1s 采样一次，使用中断完成，费用精度要求 1 元。显示部分为 LED 动态显示设计；并有键盘设计；硬件设计：1）最小系统设计：AT89C51 单片机为本设计的控制器，包括外扩ROM，R

4、AM 各 32 M（其大小由设计者自己设计） ，系统时钟电路、复位电路等构成的最小系统；2）接口电路的设计：设计者扩展一个并行接口155 或 8255 ，键盘设计由设计者根据需要设计键盘的数量，显示采用 LED 显示，显示电路也根据显示的内容设计；3）有开机显示状态（如显示 888888） ；4）在完成基本设计功能同时可以增加功能。软件设计： 1）主程序设计（包括初始化芯片，定时器，中断以及 SP 指针等） ；2）各功能子程序设计，里程计算子程序、键盘子程序显示子程序设计，定时，中断程序等；（三）简易波形发生器：采用 0832 芯片实现，实现矩形波、锯齿波、三角波等波形；幅值分为 5V,2.5

5、V；频率分为 50Hz,100Hz; 显示部分为 LED 动态显示设计；并有键盘设计；硬件设计：1）最小系统设计：AT89C51 单片机为本设计的控制器，包括外扩ROM，RAM 各 32 k（其大小由设计者自己设计） ，系统时钟电路、复位电路等构成的最小系统；2）接口电路的设计：设计者扩展一个并行接口155 或 8255 ，键盘设计由设计者根据需要设计键盘的数量，显示采用 LED 显示，显示电路也根据显示的内容设计；3）有开机显示状态（如显示 888888） ；显示可选择幅值，波形序号；4) 采用 0832 芯片实现;5）在完成基本设计功能同时可以增加功能。软件设计： 1）主程序设计（包括初始

6、化芯片，定时器，中断以及 SP 指针等） ；2）各功能子程序设计，矩形波、锯齿波、三角波等波形产生子程序、键盘子程序显示子程序设计，定时，中断程序等；三 程设计具体要求a) 原理图设计1 原理图设计要符合项目的工作原理，连线要正确。2 图中所使用的元器件要合理选用，电阻，电容等器件的参数要正确标明。3 原理图要完整，CPU，外围器件，扩器接口，输入/输出要一应俱全。b) 程序调试1 根据要求，将总体项能分解成若干个子功能模块，每个功能模块完成一个特定的功能。2 根据总体要求及分解的功能模块，确定各功能模块之间的关系，设直出完整的程序流程图。c) 设计说明书1设计的主要功能及意义2 原理图设计及

7、原理图设计说明protel 图形式完成硬件设计，并简要说明设计目的，原理图中所使用的元器件功能；在本设计中的作用，各器件的工作过程及顺序。3 程序设计说明对程序设计总体功能及结构进行说明，对各子模块的功能以及各子模块之间的关系作较详细的描述。4体会及调试过程遇到的问题5参考文献四 设计完成时间两周时间：1）方案论证 1 天2）芯片选择 1 天3）硬件设计 3 天4）软件设计 3 天5）调试 3 天6）设计报告 2 天7）答辩 1 天五 评分标准：设计制作 40 分 （ 基本功能 35 分 增加功能 5 分）设计报告 30 分 答辩 30 分六 注意事项：1） 设计期间旷课 3 天或以上本设计不

8、及格；2） 设计雷同 50%以上不及格；3） 设计报告少于 3000 字不及格。AD590 简介：AD590 是美国模拟器件公司生产的单片集成两端感温电流源。 它的主要特性如下： 1、流过器件的电流（mA）等于器件所处环境的热力学温度（开尔文）度数，即：mAK 式中：流过器件（ AD590）的电流，单位为 mA；T热力学温度，单位为 K。 2、AD590 的测温范围为-55150。 3、AD590 的电源电压范围为 4V30V。电源电压可在 4V6V 范围变化，电流变化1mA，相当于温度变化 1K。 AD590 可以承受 44V 正向电压和 20V 反向电压，因而器件反接也不会被损坏。 4、精

9、度高。AD590 共有 I、J、K、L、M 五档，其中 M 档精度最高，在-55150范围内，测量精度：0.32.5。AD590 温度感测器是一种已经 IC 化的温度感测器，它会将温度转换为电流。 其规格如下： 温度每增加 1，它会增加 1A 输出电流。 可量测范围-55至 150 。 供应电压范围4V 至 30V。AD590 温度传感器的使用2007-06-05 16:26AD590 温度传感器是一种已经 IC 化的温度感测器，它会将温度转换为电流，在8051 的各种课本中经常看到。其规格如下：1、 度每增加 1，它会增加 1A 输出电流2、 可测量范围-55至 1503、 供电电压范围+4

10、V 至+30VAD590 的管脚图及元件符号如下图所示：AD590 的输出电流值说明如下：其输出电流是以绝对温度零度（-273）为基准，每增加 1，它会增加 1A 输出电流，因此在室温 25时，其输出电流 Iout=（273+25）=298A。AD590 基本应用电路：注意事项：1、 Vo 的值为 Io 乘上 10K，以室温 25而言，输出值为10K298A=2.98V2、 测量 Vo 时，不可分出任何电流，否则测量值会不准。 AD590 实际应用电路：电路分析：1、 AD590 的输出电流 I=（273+T）A（T 为摄氏温度），因此测量的电压 V 为（273+T）A10K=（2.73+T/

11、100）V。为了将电压测量出来又务须使输出电流 I 不分流出来，我们使用电压跟随器其输出电压 V2 等于输入电压 V。2、 由于一般电源供应教多器件之后，电源是带杂波的，因此我们使用齐纳二极管作为稳压元件，再利用可变电阻分压，其输出电压 V1 需调整至2.73V3、 接下来我们使用差动放大器其输出 Vo 为（100K/10K）（V2-V1）=T/10，如果现在为摄氏 28，输出电压为 2.8V，输出电压接 AD 转换器，那么AD 转换输出的数字量就和摄氏温度成线形比例关系。28032 总线型最小系统（3 片组成）VCCD03 Q0 2D14 Q1 5D27 Q2 6D38 Q3 9D413 Q

12、4 12D514 Q5 15D617 Q6 16D718 Q7 19OE1 LE11U274LS373EA/VP31X119X218RESET9RD 17WR 16INT012 INT113T014 T115P101 P112P123 P134P145 P156P167 P178P00 39P01 38P02 37P03 36P04 35P05 34P06 33P07 32P20 21P21 22P22 23P23 24P24 25P25 26P26 27P27 28PSEN 29ALE/P30TXD11 RXD10U18032VCCR11KRESETXTAL112.0 MHzC230P C3

13、30PC122uFA010 A19A28 A37A46 A55A64 A73A825 A924A1021 A1123A122 A1326CE20 OE22PGM27 VPP1D0 11D1 12D2 13D3 15D4 16D5 17D6 18D7 19U427128BUSADDRESS BUSDATAD7D6D5D4D3D2D1D0 D7D6D5D4D3D2D1D0A12A11A10A9A8A0A1A2A3A4A5A6A7A7A6A5A4A3A2A1A0D0D1D2D3D4D5D6D7A8A9A10A11A12A13A14A15INT0RXDTXDP1.7P1.5P1.6INT1T1T0RS

14、TRDWRALEP1.0P1.1P1.2P1.3P1.4A13温度测试步骤分析：1） 电流源 AD590 的输出电流 I=（273+T）A （T 为摄氏温度） ，因此测量的电压 V 为（273+T）A10K=（2.73+T/100）V ，即用 10K 把电流转化为电压信号。2） 课程设计要求-20-+70 度，则电压范围为： 2.533.43 V3） 用减法器处理，方法如下：被减数为温度信号转换的电压信号，减数为 2.5 V，从而使电压范围为：0.03 V -0.93 V。4） 放大该电压信号 5 倍，即电压范围为：0.15-4.65 V，符合 AD 转换电压要求。5） 如果以-23-+73 整个量程。则如果用 8 位 AD，数字量 0-256 对应 05 V。同时对应温度的-23-+73 度，即 100 度的温度范围。 100/256=0.4 即温度测量精度为 0.4 度，符合设计要求。6） 建表，如对应关系 0002h 对应-23 度，0306h 对应-22 度。 。 。 。查表完成温度显示对应的值。出租车计价系统分析：车轮安装电磁感应器，车轮每转一圈产生个电脉冲信号，该电脉冲信号经过整形 D 触发器，进入单片机的定时器输入端，进行计数。