基于单片CPU的LCD显示温度控制器设计.doc

南京邮电大学 2010/2011学年 第2学期 软件设计实验报告 题 目 基于单片ＣＰＵ的ＬＣＤ显示温度控制器设计 专 业 电子信息工程 学 号 姓 名 指导老师 实验日期 2011 年 05 月 05 日 题目：基于CPU的LCD显示温度控制器设计 一 ，实验目的和要求 1，Proteus软件的MCS51单片机仿真学习 2，根据提供的参考工程，在proteus平台自己重新设计实验电路所需要的电器原理图，并在此基础上编写相对应的程序，实现其功能，学习proteus软件的使用，其中包括原理图器件的选取，原理图的电气连接，程序的编写编译以及运行，并能查出其错误等。 基本要求： 用热敏电阻或温度传感器作温度探头，通过AD转换器变换，把温度数据转换成BCD码在LCD上显示。 显示精度±0。5℃ 能记录和回放温度参数，记录间隔可任意设定（1S到1h，步长1s） 回放数据速度可设定 画出温度变化曲线。 发挥部分： 1 显示精度提高到±0。1℃ 2 显示精度提高到±0。01℃ 3 与实际温度计温度比较，找出温度显示误差曲线，在报告中描出，并分析误差来源4 实现温度自动补赏 二，实验仪器 微型计算机 三，实验原理 温度测量通常可以用两种方式来实现，一种是用热敏电阻之类的器件，由于感温效应，热敏电阻的阻值能够随温度变化，当热敏电阻接入电路，测量过它的电流或其两端的电压就会随温度 变化发生响应的变化，在将温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D转化后，发送到单片机进行处理，通过显示电路，就可以将被测温度显示出来。这种设计需要用到A/D转换电路，其测温电路比较麻烦。第二种方法是用温度传感器芯片。温度传感器芯片能把温度信号转换成数字信号，直接发送给单片机，转换后通过显示电路既可以显示。 四，基本原件及其原理 单片机微型计算机简称单片机，是指在一块芯片体上集成了中央处理器CPU、随机存储器RAM、程序存储器ROM或EPROM、定时器/计数器、中断控制器以及串行和并行I/O接口等部件，构成一个完整的微型计算机。目前，新型单片机内还有A/D及D/A转换器、高速输入/输出部件、DMA通道、浮点运算等特殊功能部件。由于它的结构和指令功能都是按工业控制设计要求设计的，特别适用于工业控制及其数据处理场合，因此，确切的称谓是微控制器，单片机只是习惯称呼。 51单片机引脚图如下： （1）2)集成度高、体积小、有很高的可靠性。单片机把各个功能部件集成在一块芯片上，内部采用总线结构，减少了各芯片之间的连线，大大提高了单片机的可靠性与抗干扰能力。另外，其体积小，对于强磁场环境易于采取措施，适合于恶劣环境下工作；也易于产品化。 3)控制功能强。为了满足工业控制的要求，一般单片机的指令系统中均有及其丰富的转移指令、I/O口逻辑操作及位处理指令。一般来说，单片机的逻辑控制功能及运行速度高于同意档次的微机。 4)单片机的系统扩展和系统配置都比较典型、规范，而且非常容易构成各种规模的应用系统。 （2）单片机并行I/O接口的扩展 I/O接口电路来实现的。AT89C51单片机本身有4个8I/O口P0-P3，但实际使用时往往再增加些I/O89C51单片机外部RAM和扩展I/O接口是统一编址的。用户可以把外部64KB RAM空间的一部分作为扩展I/O接口地址空间，每一个I/O接口相当于一个RAM存储单元，访问外部RAMI/O接口，即用“MOVX”指令对扩展I/O接口进行输入输出操作。 查询式键盘的接口电路 查询式键盘属于独立式键盘，键盘的各个按键之间彼此是独立的且是最简单的键盘电路。每个键地接入一根数据输入线。如图所示。注意：由于每一个按键均需要一根I/O口线 ，当键盘按键数量比较多时，需要的I/O口线也较多，因此独立式键盘只适合于按键较少的应用场合。一般情况下，按键数等于占用I/O端 查询式键盘的接口电路 查询式键盘可以工作在多种方式下，中断方式、程序查询方式、定时查询发送和中断查询方式。 在中断模式下，按键的数量受到外部中断源的限制。在有特殊需要的场合，还可以借用内部的定时器中断。所以在这种模式下，按键的数目小于外部中断源和单片机定时器数量之和。 程序查询和定时查询类似，都是通过读I/O状态，当有键被按下时相应的I/O口线变为低电平，而未被按下的键对应的I/O口线保持为高电平，这样通过读I/O口状态可判断是否有键按下和哪一个键被按下。-200～960℃范NTC热敏电阻研制的较早，也较成熟。最常见的是由金属氧化物组成。根据不同，NTC又PTC热敏电