基于51单片机的红外线设计课程设计.doc

基于51单片机课程设计报告 项目题目：基于51单片机的红外线设计 专 业： 通信工程 姓 名： 栾亚婷 学 号： 2009010924 指导教师： 陈瑞斌 2012/12/11 一89C51单片机为核心的温度控制系统的工作原理和设计方法。温度信号由温度芯片DS18B20采集，并以数字信号的方式传送给单片机。文中介绍了该控制系统的硬件部分，包括：温度检测电路、温度控制电路。单片机通过对信号进行相应处理，从而实现温度控制的目的。文中还着重介绍了软件设计部分，在这里采用模块化结构，主要模块有：数码管显示程序、键盘扫描及按键处理程序、温度信号处理程序、led控制程序、超温报警程序。 关键词：STC89C51单片机 DS18B20温度芯片 温度控制 ,LED报警提示. 二、系统方案的设计 图1 系统设计框架 3 工作原理 温度传感器 DS18B20 从设备环境的不同位置采集温度，单片机 获取采集的温度值，经处理后得到当前环境中一个比较稳定的温度值，再根据当前设定的温度上下限值，通过加热和降温对当前温度进行调整。当采集的温度经处理后超过设定温度的上限时，单片机通过三极管驱动继电器开启降温设备 () ，当采集的温度经处理后低于设定温度的下时 , 单片机通过三极管驱动继电器开启升温设备 () ，这里采用通过LED1和LED2取代！！！ 当由于环境温度变化太剧烈或由于加热或降温设备出现故障，或者温度传感头出现故障导致在一段时间内不能将环境温度调整到规定的温度限内的时候，单片机通过三极管驱动扬声器发出警笛声 是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。具有如下特点：40个引脚，k Bytes Flash片内程序存储器，128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信，片内时钟振荡器。此外，设计和配置了振荡频率可为0Hz并可通过软件设置省电模式。空闲模式下，CPU暂停工作，而RAM定时计数器，串行口，外中断系统可继续工作，掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。同时该芯片还具有PDIP、TQFP和PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。 2、8位7段共阴数码管一个 7段数码管一般由8个发光二极管组成，其中由7个细长的发光二极管组成数字显示，另外一个圆形的发光二极管显示小数点。 当发光二极管导通时，相应的一个点或一个笔画发光。控制相应的二极管导通，就能显示出各种字符，尽管显示的字符形状有些失真，能显示的数符数量也有限，但其控制简单，使有也方便。发光二极管的阳极连在一起的称为共阳极数码管，阴极连在一起的称为共阴极数码管。 3、温度显示DS18B20一个 DS18B20采用3脚TO-92封装或8脚的SOIC封装，如图1所示。各引脚的功能：GND为电压地；DQ为单数据总线；V为电源电压；NC为空引脚。 图1DS18B20引脚图 DS18B20的DQ单数据总线与单片机P3.7连接，GND电压地、V电源电压分别和电压地和5伏直流电源连接。本文设计的系统主机只对一个DS18B20进行操作，因此不需要读取ROM编码以及匹配ROM编码，只要跳过ROM命令，就可以进行如下温度转换和读取操作。 (1)CCH—跳过ROM，直接向DS18B20发送温度变换命令。 (2)44H—读暂存器。读内部RAM中9字节的温度数据。 (3)BEH—写暂存器。发出向内部RAM的第2、3字节写上、下限温度数据命令，紧跟该命令之后，再传送两字节数据。 DS18B20在出厂时默认配置为12位，其中最高位为符号位，即温度值共11位，单片机在读取数据时，一次会读两字节共16位，读完后将低11位的二进制数转换为十进制后再乘以0.0625变为所测的温度值。另外，还需要判断温度的正负。前5个数字为符号位，这5位同时变化，我们只需判断11位就可以了。前5位为1时，读取的温度为负值，且测到的数值需要取反再加一再乘以0.0625才可以得到实际的温度值。前5位为0时，读取的温度为正值，只要将测得的数值乘以0.0625即可得到实际温度值。 由于提