基于单片机的水泥温度养护箱的设计.doc

《单片机原理及应用》 课程设计说明书 设计题目：水泥养护箱温度检测仪的设计 学 院：工学院 专 业：电气工程及其自动化 设 计 者：马晓晴 学 号指导老师：吴敏 设计时间：2016年12月5日～2016年12月25日 《单片机原理及应用》课程设计任务书 一、目的意义 《单片机原理及应用》是高校工程专业的一门专业基础课，该门课程具有很强的实践性。通过课程的学习，使学生掌握基本概念、基本理论和基本技能，为今后从事相应的生产设计和科研工作打下一定的基础。因此，除课程的理论教学和实验教学外，单片机课程设计也是一个必要和重要的实践教学环节。通过课程设计，进一步培养学生理论联系实际的能力，学会正确地分析工程实际问题，善于查阅参考文献，准确地选择相应的数据、参数，具备全面地解决实际问题的素质，同时课程设计也为今后的毕业设计打下基础。 二、设计时间、地点、班级 时间：第16、17周（二周） 地点： 三教433 、426 班级： 14电气工程及其自动化第三组 三、设计内容 （2）水泥养护箱温度检测仪的设计 1、功能描述 水泥养护箱是水泥企业必备的试验设备，其性能的优劣直接影响水泥检验结果的准确性设计，单片机控制的水泥养护箱温度检测仪，温度范围20℃┈35℃。控制要求： （1）系统每隔2秒钟采集一次温度值，正常情况下，由LCD显示器显示； （2）当温度达到35℃以上时，红色指示灯常亮，并伴有声音报警，低于20℃时,黄色指示灯亮，也伴有声音报警；温度在20℃～35℃之间时，绿色指示灯长亮；（可用三路LED灯代替） （3）可以通过串口将采集的温度实时数据送PC机显示； （4）设计温度加热电路；当温度低于20℃时，加热电路即开发板上继电器可以打开开始工作。 2、设计要求： （1）、分析系统功能，选择单片机、温度传感器（热电偶）和功能模块； （2）、设计系统的硬件电路图； （3）、编写相应的软件，完成控制系统的控制要求； （4）、上机调试、完善程序； 3、软件设计要求：可以用按键设置温度目标值，150ms扫描按键一次，用定时器0；200ms启动一次AD转换，用定时器1；且AD转换结果在AD中断服务程序中读出，读10次取平均值并在LCD12864上显示，同时结果通过串口0发送到PC机。  目 录 摘要 2 1 总体设计方案 2 1.1设计原理及相关说明 2 1.2总体设计框图 3 2 各芯片的设计及其调用 4 2.1 STC90C516RD+单片机主控模块 4 2.2 温度传感器（热电偶） 5 2.2.1 热电偶的结构及工作原理 6 2.3 AD转换模块 7 2.3.1 PCF8591的基本特性 7 2.3.2 引脚及接口说明 7 2.3.3 24C02的基本特性 8 2.3.4 24C02的引脚及接口说明 8 2.4 LCD 12864B 液晶显示模块（带中文字库） 9 2.4.1 带字库的12864的基本特性 9 2.4.2 引脚及接口说明 10 2.4.3 LCD12864液晶显示模块使用注意事项 10 2.5 复位和晶振电路 11 2.6 键盘接口与工作显示模块 11 3 系统软件设计 12 3.1 按键扫描程序 12 3.2 LCD12864显示程序 13 3.3 AD转换程序 14 3.4 串口发送程序 15 3.5 报警及温度调节程序 16 4 调试 17 4.1 调试步骤 17 4.2 性能分析 18 附录1 系统电路原理图 19 附录2 实物调试图 21 附录3 程序清单 23 附录4 实物清单----------------------------------------------------------------------------------------------38 基于单片机的水泥养护箱温度检测仪设计 作者：马晓晴 指导老师：吴敏 （安徽农业大学工学院 14级电气工程及其自动化 ） 摘要：该设计是基于单片机的，采用单片机作为主控制器，具有温度采集、AD转换、按键设置、数据显示传送模块。不仅能实现将温度传感器采集到的模拟电压信号转换为数字信号，在上显示，并将数据实时传送到PC机，而且还能温度上限和温度下限，当实际温度超过温度上限时，当实际温度低于温度下限时自动启动加热装置。具有实时、自动、智能等特点 图1 程序主流程图 由于实验室热电偶试验台温度调试时温度很难降到20℃以下，因此在程序编写时将温度下限调整