基于51单片机的频率温度测量系统报告.doc

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实训任务

实训目的

掌握从事电子类高级专业人才必须具备的单片机基本理论、基础技能，接口及应用技术。同时通过实训，使学生对于单片机的组成原理和结构有比较深刻的理解，掌握单片机应用系统的设计方法，可比较灵活地使用单片机构成系统的外围芯片，具备单片机软件设计和编程能力。培养学生分析、解决电子电路应用问题的能力。为以后从事自动化类工作打下深厚基础。

实训要求

用PROTEL99画出原理图；

用实验板搭建该单片机系统；

用C语言编写程序（keil）；

改变电容频率显示发生变化；

可测温度范围0℃~100℃

通过按键实现频率与温度的切换显示。

可测得占空比；（发挥部分）

增加一个按键，可以设定上下限值（发挥部分）

实训方案

该单片机系统用台湾宏晶STC单片机系列为核心，用NEC555产生可调的振荡频率，输送给单片机外部中断口，单片机启动定时器定时，将每秒中的脉冲个数记下，即可得到频率；给铂电阻一个恒压，将铂电阻产生的电压信号经运算放大器放大后，送到单片机内部A/D，再经过标度变换即可求得温度。

这两个功能可以通过两个按键相互转换。显示采用数码管显示，静态方式。用单片机的串行口转成并行来控制数码管的显示。

图1.1系统原理框图

电源模块

原理图设计

图2.1电源模块

将220V交流电经保险丝接入开关电源模块，输出5V直流电压经开关后用一大一小两电容进行再滤波，用一个红色的led来显示开关的状态，当然需要加一个限流电阻，由该led的额定电压为2.4v额定电流为24ma故限流电阻R2=(5V-2.4V）/24ma

单片机模块及其下载模块

原理图设计

图3.1单片机模块设计、

单片机采用STC12C5A08AD也是51系列单片机，右边是51单片机的典型时钟电路和复位电路，左边的两个上拉电阻是用来切换频率温度显示。

图3.2单片机下载模块

这是RS232电平（串口电平）转TTL电平电路，构成单片机和电脑的通路，再采用STC_ISP软件进行下载。

显示模块

原理图设计

图4.1显示模块原理图

采用八段共阳数码管显示频率和温度，由于他们的额定电压时3,8v，每段静态额定电流为10ma，故限流电阻R1=(5-3.8）V/(10*24)ma。

用移位寄存器74LS164把单片机输出的串行数据转成并行输出给数码管。

程序设计

#includereg51.h//包含单片机寄存器的头文件

sbitsclk=P2^1;

sbitsda=P2^2;

inttab[10]={0x03,0xf3,0x25,0x0d,0x99,0x49,0x41,0x1f,0x01,0x09};//共阳数码管0~9编码

voiddelay(xms)//延时程序

{

inti,j;

for(i=xms;i0;i--)

for(j=110;j0;j--);

}

voidbit_out(biti)//给74ls164写入一位数

{sclk=0;

sda=i;

sclk=1;//上跳沿时写入数据

}

voidleddisp(intnum)//把一个三位数显示到数码管上

{

chari,j;

intge,bai,shi;//把三位数变成3个一位数

bai=num/100;

shi=(num%100)/10;

ge=num%10;

for(i=0;i3;i++)//每次写一个数

{

switch(i)//由于是移位寄存器是故先写个位数，再写十位数，最后写百位数

{ case0:

j=ge;break;

case1:

j=shi;break;

case2:

j=bai;break;

}

//把每个数对应的八位编码从低位到高位写入到74ls164

bit_out((bit)(tab[j]0x01));/*段码二进制的最低位*/

bit_out((bit)(tab[j]0x02));

bit_out((bit)(tab[j]0x04));

bit_out((bit)(tab[j]0x08));

bit_out((bit)(tab[j]0x10));

bit_out((bit)(tab[j]0x20));

bit_out((bit)(tab[j]0x40));

bit_out((bit)(tab[j]0x80));/*段码二进制的最高位*/

} /*输出段码，显示数字*/

}

voidmain()

{

while(1)

{

leddisp(789);

delay(100);

}

}

频率模