烘箱温度单片机控制系统.doc

单片机应用课程设计任务书 一、课程设计目的 （1）通过烘箱测试单片机控制系统的硬件设计和软件设计，巩固所学的知识； （2）学习和掌握单片机应用系统的设计方法； （3）熟练掌握仿真开发系统的使用，培养和提高学生微机和单片机的应用能力； （4）通过设计，掌握温度伟感器测量原理、特性以及A/D接口的扩展； （5）掌握显示接口和键盘接口的设计方法； （6）掌握A/D控制程序的设计方法，动态显示控制程序的设计方法，键盘扫描控制程序的设计方法。 （7）应用软件： 1．Protel 99 2．Microsoft Office Visio 2003 二、课程设计内容 用MCS-51单片机设计一个烘箱温度单片机控制系统。 三、 设计要求 要求对烘箱温度进行实时测量，当烘箱内温度高于设定上限温度时，停止电炉丝加温；当烘箱内温度低于设定下限温度时，启动电炉丝加温。用LED七段数码管显示测量的温度值。用片外RAM来记录所测温度值。 四、所需设备与器件 ATMEL89C52单片机； 实验板（可自制）及相关器件； 温控接口板； 微机1台； 直流电源； 通用单片机开发工具。 五、任务进度安排表 1、下达课程设计任务（6月14日） 2、设计前期准备工作阶段（6月15日 — 6月16日） （1）查找、借阅、下载相关资料 （2）熟悉单片机仿真实验设备器材（单片机实验箱/微机等） 3、设计阶段（6月19日 — 6月21日） （1）硬件设计阶段 （2）程序编写阶段 4、实验仿真、程序调试阶段（6月22日 — 6月23日） （1）实验仿真 （2）程序调试 5、总结、书写报告阶段（6月26日 — 6月27日）  目 录 §1 总体设计…………………………………………………… 1 §2 硬件设计…………………………………………………… 2 §2.1 单片机系统……………………………………………… 2 §2.2 烘箱温度检测电路设计 ………………………………… 5 §2.3 烘箱温度加热电路设计 ………………………………… 8 §2.4 动态显示及键盘接口电路 ……………………………… 9 §2.5 RAM扩展…………………………………………………… 12 §3 软件设计…………………………………………………… 14 §4 总结………………………………………………………… 19 参考文献 ……………………………………………………… 20 §1 总体设计 根据课程设计内容，对烘箱温度进行实时测量，当烘箱内温度高于设定上限温度时，停止电炉丝加温；当烘箱内温度低于设定下限温度时，启动电炉丝加温。用LED七段数码管显示测量的温度值。用片外RAM来记录所测温度值。 因此，该烘箱温度单片机控制系统设计原理的框图为： 具体设计分为：硬件设计与软件设计两个部分。 §2 硬件设计 §2.1 单片机系统 一、单片机系统介绍 1、ATMEL89C52单片机的结构 （1）单片机的功能 中央处理器CPU 中央处理器CPU是单片机内部的核心部件，它决定了单片机的主要功能特性，由运算器和控制器两大部分组成。 运算器是计算机的运算部件，用于实现算术逻辑运算、位变量处理、移位和数据传送等操作。它是以算术逻辑单元ALU为核心，加是累加器ACC、寄存器B、程序状态字PWS以及十进制调整电路和专门用于位操作的布尔处理器等组成，。 控制器是计算机的控制部件，它包括程序计数器PC、指令译码器ID、数据指针DPTR、堆栈指针SP以及定时控制与条件转移逻辑电路等。它对来自存储器中的指令进行译码，并通过定时和控制电路在规定的时刻发出各种操作所需要的控制信号，使各部件协调工作，完成指令所规定的操作。 定时器/计数器 8051单片机内有两个16位的定时器/计数器：定时器/计数器0和定时器/计数器1。它们分别由两个8位寄存器组成；即T0由THO和TLO构成，同样T1由THI和TLI构成，地址依次是8AH～8DH。 串行口 单片机内部有一个串行数据缓冲寄存器SBUF，它是可直接寻址的特功能寄存器，地址为99H，在机器内部实际是由两个8位寄存器组成，一个作发送缓冲寄存器，另一个作接收缓冲寄存器，二者由读写出信号区分，但都是使用同一个地址 99H。 中断系统 8051单片机共有5个中断源，每个中断分为高级和低级两个优先级别。它可以接收外部中断申请、定时器/计数器申请和串行口申请，常用于实时控制、故障自动处理、计算机与外设间传送数据及人机对话等。 （2）单片机的特点 单片机是在一块超大规模集成电路芯片上，集成了CPU、存储器、I/O接口、定时器/计数器、串行通讯接口等电路。片内各功能部件通过内部总线相互连接起来。就其组成而言，一块单片机芯片就是不带外