单片机课设基于GP32温度测试系统的设计.doc

目 录 第一章 前 言 2 1.1 MCU与嵌入式系统 2 1.2 传感器简介 3 1.3 热敏电阻温度传感器 4 第二章 硬件测试 5 2.1 单片机系统 5 2.2 单片机的选择 5 2.2.1 MC68HC908GP32单片机的特点 5 2.2.2 MC68HC908GP32内部结构 6 2.2.3 GP32MCU的引脚功能 8 2.3 测温系统的原理框图 9 2.3.1 温度传感器电路 10 2.3.2 信号放大电路 10 2.3.3 A/D转换模块 11 2.3.4 温度显示系统 11 第三章 软件设计 12 3.1 MCU方程序 12 3.1.1 Main函数 12 3.1.2 A/D转换模块的基本编程方法 13 3.1.3 串行口初始化子程序 17 3.1.4 串口通行模块 18 3.1.5 WllDef.c程序 22 3.2 PC机方（VB编程） 22 第四章 测试与总结 27 4.1 测试 27 4.1.1 连接硬件电路 27 4.1.2 08C语言程序调试 27 4.2 总结 28 4.3 参考文献 30 基于GP32温度测试系统的设计 第一章 前 言 1.1 MCU与嵌入式系统 MCU的基本含义：在一块芯片上集成了中央处理器单元（CPU）、存储器（RAM/ROM）、定时器/计数器及多种输入/输出（I/O）接口的比较完整的数字处理系统。MCU从体系结构到指令系统都是按照嵌入式系统的应用特点专门设计，能很好地满足应用系统的嵌入，面向测控对象和现场可靠运行等方面的要求。因此由MCU构成的系统是发展最快、品种最多、数量最大、应用最广的嵌入式系统。由于MCU有嵌入式应用的专用体系结构与指令系统，而且具有体积小、可靠性高等特点，同时具有各种各样的型号，可以满足不同的需求，实际应用时，开发者可根据具体要求选用最佳型号的MCU嵌入到所需的应用系统中[2]。 一个以MCU为核心，比较复杂的嵌入式产品或实际嵌入式应用系统，包含模拟量的输入、模拟量的输出，开关量的输入、开关量的输出以及数据通信部分。如图1为一个典型的嵌入式应用系统框图。 MCU工作支撑电路保障MCU能够正常运行，如电源提供、晶振电路及必要的滤波电路等。 实际模拟信号一般来自相应的传感器。但是，一般传感器将实际模拟信号转成的电信号都比较弱，MCU无法直接获得该信号，需要将起放大，然后经过模/数（A/D）转换变为数字信号，进行处理。目前许多MCU内部包含A/D转换模块，实际应用时也可根据需要外接A/D转换芯片。常见的模拟量有：温度、湿度、压力、质量、气体浓度、液体浓度、流量等。对MCU来说，模拟信号通过A/D转换变成相应的数字序列进行处理。 实际开关信号一般也来自相应的开关类传感器。如光电、电磁开关、干簧管、声控、红外开关等，在一些儿童电子玩具就有一些类似的开关。手动开关也可以作为开关信号送到MCU中。对MCU来说，开关信号就是只有“0”和“1”两种可能值的数字信号。 其他输入信号通过通信方式与MCU沟通。常用的通信方式有：异步串行（SCI）通信方式、串行外设接口（SPI）通信方式、并行通信方式、USB通信方式、网络通信方式等。 在执行机构中，有开关量执行机构，也有模拟量执行机构。开关量执行机构只有“开”、“关”两种状态。模拟量执行机构需要连续变换的模拟量控制。MCU一般不能直接控制这些执行机构，需要通过相应的驱动电路实现。还有一些执行机构，即不是通常的开关量控制，也不是通常的D/A转换量控制，而是“脉冲”量控制，如控制空调电动机，MCU则通过软件对其控制。 图1 一个典型的嵌入式应用系统框图 1.2 传感器简介 传感器是一种把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件，其实质是一种功能块，其作用是将来自外界的各种信号转变为电信号。它是实现测试与自动控制系统的首要环节。如电子计价秤中所安装的称重传感器，它是电子计价秤的重要部件，它担负着将重量转换成电信号的任务，它所输出的电信号被放大器放大并经A/D转换后由相关电路显示出称重信息。如果没有传感器对原始参数进行精确可靠的测量，哪么无论是信号转换或信息处理，或者最佳数据的显示和控制都将无法实现。在现代电子信息系统中，信息采集传感器技术、信息传感痛惜技术、信息处理微处理器技术是现在电子信息技术的3大核心技