1、.WD.WD.WD.單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計專 業(yè)： 電氣工程及其自動化設(shè)計題目：水溫控制器設(shè)計班級：*學(xué)生姓名：*學(xué)號： *指導(dǎo)教師：888分院院長：888教研室主任：高純斌 電氣工程學(xué)院目錄TOC o 1-3 h z uHYPERLINK l _Toc358911982目錄 PAGEREF _Toc358911982 h 1HYPERLINK l _Toc358911983第一章課程設(shè)計內(nèi)容與要求分析 PAGEREF _Toc358911983 h 2HYPERLINK l _Toc3589119841.1系統(tǒng)單元電路組成 PAGEREF _Toc358911984 h 2HYPERLIN

2、K l _Toc3589119851.1.1 AT89C51系列單片機(jī)介紹 PAGEREF _Toc358911985 h 2HYPERLINK l _Toc3589119861.1.2 I/O口分配 PAGEREF _Toc358911986 h 4HYPERLINK l _Toc3589119871.2 繼電器功能簡介 PAGEREF _Toc358911987 h 5HYPERLINK l _Toc3589119881.3 數(shù)碼管功能簡介 PAGEREF _Toc358911988 h 5HYPERLINK l _Toc358911989第二章控制系統(tǒng)程序設(shè)計 PAGEREF _Toc3

3、58911989 h 6HYPERLINK l _Toc3589119902.1 硬件電路下載 PAGEREF _Toc358911990 h 6HYPERLINK l _Toc3589119912.2 硬件電路調(diào)試 PAGEREF _Toc358911991 h 14HYPERLINK l _Toc358911992單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計總結(jié) PAGEREF _Toc358911992 h 15HYPERLINK l _Toc358911993參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc358911993 h 16第一章 課程設(shè)計內(nèi)容與要求分析1.1系統(tǒng)單元電路組成1.1.1 AT89C51系列單片

4、機(jī)介紹1. AT89C51系列 基本組成及特性AT89C51是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS8位單片機(jī)，片內(nèi)含4K字節(jié)的快速可擦寫的只讀程序存儲器PEROM和128字節(jié)的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器RAM，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51產(chǎn)品指令系統(tǒng)，片內(nèi)有通用8位中央處理器CPU和閃存單元，功能強(qiáng)大AT89C51單片機(jī)具有很高性價比和應(yīng)用性，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。AT89C51 基本功能描述如下：AT89C51提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：4K字節(jié)Flash閃速存儲器，128字節(jié)內(nèi)部RAM，32個I/O口線，兩個16位定時/記數(shù)器，一個5向量兩級中斷構(gòu)

5、造，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時鐘電路。同時，AT89C51可降至0HZ的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。空閑方式停頓CPU的工作，但允許RAM，定時/記數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停頓工作直到下一個硬件復(fù)位。 AT89C51是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS8位單片機(jī)，片內(nèi)含4k bytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器PEROM和128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器RAM，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器CPU和Flash存儲單元，功

6、能強(qiáng)大AT89C51單片機(jī)可為您提供許多高性價比的應(yīng)用場合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。 2. AT89C51系列引腳功能AT89C51有40引腳雙列直插DIP形式。其與80C51引腳構(gòu)造 基本一樣，其邏輯引腳圖如圖。圖1-1 AT89C51邏輯引腳圖各引腳功能表達(dá)如下：1電源和晶振VCC運行和程序校驗時加+5VGND接地XTAL1輸入到振蕩器的反向放大器XTAL2反向放大器的輸出，輸入到內(nèi)部時鐘發(fā)生器當(dāng)使用外部振蕩器時，XTAL1接地，XTAL2接收振蕩器信號RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持RST腳兩個機(jī)器周期的高電平時間。ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電

7、平用于鎖存地址的地位字節(jié)。2I/O4個口，32根P0口8位、漏極開路的雙向I/O口。P1口8位、準(zhǔn)雙向I/O口。P2口8位、準(zhǔn)雙向I/O口。P3口8位、準(zhǔn)雙向I/O口，具有內(nèi)部上拉電路。3串行口P3.0RXD串行輸入口，輸入。P3.1TXD串行輸出口，輸出。4中斷P3.2INT0外部中斷0，輸入。P3.3INT1外部中斷1，輸入。5定時器/計數(shù)器P3.4T0定時器/計數(shù)器0的外部輸入，輸入。P3.5T1定時器/計數(shù)器1的外部輸入，輸入。6數(shù)據(jù)存儲器選通P3.6WR低電平有效，輸出，片外存儲器寫選通。P3.7RD低電平有效，輸出，片外存儲器讀選通。7控制線(共4根)輸入：RST復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器

8、復(fù)位器件時，要保持RST腳兩個機(jī)器周期的高電平時間。EA/Vpp片外程序存儲器訪問允許信號，低電平有效。在編程時，其上施加21V的編程電壓。輸入、輸出：ALE/PROG地址鎖存允許信號，輸出。輸出：PSEN片外程序存儲器選通信號，低電平有效。1.1.2I/O口分配P1.0 做A/D輸入采集用P2.0P2.4 做四個按鍵用P2.5P2.7 做四個指示燈用P1.3 做繼電器控制用1.2 繼電器功能簡介繼電器是一種電控制 HYPERLINK :/baike.baidu /view/481400.htm t _blank 器件。它具有控制系統(tǒng)又稱輸入回路和被控制系統(tǒng)又稱輸出回路之間的互動關(guān)系。通常應(yīng)用

9、于自動化的控制 HYPERLINK :/baike.baidu /view/134362.htm t _blank 電路中，它實際上是用小電流去控制大電流運作的一種“自動開關(guān)。故在電路中起著自動調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。繼電器具有動作快、工作穩(wěn)定、使用壽命長、體積小等優(yōu)點。廣泛應(yīng)用于電力保護(hù)、 HYPERLINK :/baike.baidu /view/16286.htm t _blank 自動化、運動、遙控、測量和通信等裝置中。1.3 數(shù)碼管功能簡介 數(shù)碼管按段數(shù)分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管，八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多一個發(fā)光二極管單元多一個小數(shù)點顯示；按能顯示多少個“8”可分為1位、2位

10、、4位等等數(shù)碼管； 按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。共陽數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽極接到一起形成公共陽極(COM)的數(shù)碼管，共陽數(shù)碼管在應(yīng)用時應(yīng)將公共極COM接到+5V，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時，相應(yīng)字段就點亮，當(dāng)某一字段的陰極為高電平時，相應(yīng)字段就不亮。常用的數(shù)碼管如圖2.3.1所示。第二章控制系統(tǒng)程序設(shè)計2.1 硬件電路下載#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsfr P1M0=0 x91;sfr P1M1=0 x92;sfr A_CONTR=0 xBC;sfr A_R

11、ES=0 xBD;sfr A_RESL=0 xBE;sfr A_P1ASF=0 x9D;sbit EADC=0 xAD;uchar num4;uchar code S=0 x03,0 x9f,0 x25,0 x0d,0 x99,0 x49,0 x41,0 x1f,0 x01,0 x09,0 x11,0 xc1,0 x63,0 x85,0 x61,0 x71;sbit KeyFunction = P20; / 定義功能鍵sbit KeyMove = P21; / 定義最大最小選擇鍵sbit KeyAdd = P22; /定義加數(shù)鍵sbit Keyjian = P23; /定義減數(shù)鍵sbit ke

12、y = P13; / 定義繼電器控制sbit led1 = P24; /加熱：亮不加熱：滅sbit led2 = P25; /設(shè)置上限：亮sbit led3 = P26; /設(shè)置下限：亮sbit led4 = P27; /溫度顯示：亮/外側(cè)/繼電器：4腳繼電器 7腳AD腳/=uint temp;int Ad;uint set,Flag,min,max;uchar AddFlag,SetTem1,SetTem2,SetTem3,SetTem4;bit A_end;bit FunctionFlag=0;bit MoveFlag=0;/=延時函數(shù)=void DelayMs(int t)uchar i

13、;while(t-) for(i=0;i113;i+);/=別離函數(shù)=void Se(uint Sa)num3=Sa/1000;num2=(Sa%1000)/100;num1=(Sa% 1000)%100)/10;num0=Sa%10;/=顯示函數(shù)=void Disp(uint temper) uchar i;Se(temper);for(i=0;i 0;num-)ValAv += temp;ValAv /= 100.00;ValAv = 25.00 + (134.00-ValAv)/1.67 ;return(ValAv);/=/ k1鍵設(shè)置模式：按一下進(jìn)入設(shè)置模式按兩下退出/ k2鍵設(shè)置最大

14、最下：按一下設(shè)置最大按兩下設(shè)置最小/ k3鍵：加1鍵/ k4鍵：減1鍵/=按鍵掃描函數(shù)=void KeyScan()if(KeyFunction = 0)/功能鍵設(shè)定/ DelayMs(10); if(KeyFunction = 0) while(KeyFunction = 0); FunctionFlag = FunctionFlag; if(KeyMove = 0) DelayMs(10);if(KeyMove = 0)while(KeyMove = 0);MoveFlag = MoveFlag;if(KeyAdd = 0) /加數(shù)鍵設(shè)定/DelayMs(10);if(KeyAdd = 0

15、)while(KeyAdd = 0);Flag+;if(Flag99)Flag=99;if(Keyjian = 0) /減數(shù)鍵設(shè)定/DelayMs(10);if(Keyjian = 0)while(Keyjian = 0);Flag-;if(Flag1)Flag=0;/=按鍵處理函數(shù)=void KeyDeal()if(FunctionFlag = 1) /進(jìn)入設(shè)置模式 if(MoveFlag = 0) /設(shè)置上線 max=Flag*100; if(maxmax) min=0; Disp(min+2);led2=1;led3=0;led4=1; /=繼電器函數(shù)=void Relay1() /不加

16、熱 key = 1; led1=1;/=void Relay2() /加熱 key = 0; led1=0;/=主函數(shù)=void main() IN();while (1) KeyScan();/=while(FunctionFlag) /設(shè)置循環(huán) KeyScan();KeyDeal();DelayMs(200); /=led2=1;led3=1;led4=0;A_CONTR|=0 x08;while(!A_end);A_end=0;Ad = (int)(AdAv()*100);Disp(Ad);DelayMs(8000); if(Ad = max) Relay1();if(Ad = min)

17、 Relay2(); 2.2 硬件電路調(diào)試下載完程序之后，可以參照4個功能鍵進(jìn)展調(diào)試。K1功能鍵，每按下一次，在前2位LED上顯示要設(shè)定的功能。 K2轉(zhuǎn)換鍵，每按一次在上下限之間轉(zhuǎn)換。 K3加1鍵 K4減1鍵單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計總結(jié)在本學(xué)期的期末，我們電自動化專業(yè)在新實驗樓323進(jìn)展了為期兩周的單片機(jī)原理及應(yīng)用的課程設(shè)計。教師給出四個題目，我和小組成員佟學(xué)偉，馬有生選擇了溫度控制系統(tǒng)設(shè)計。課程設(shè)計是能培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識，發(fā)現(xiàn)，提出，分析和解決實際問題，鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié)，是對學(xué)生實際工作力的具體訓(xùn)練和考察過程隨著科學(xué)技術(shù)開展的日新日異，單片機(jī)已經(jīng)成為當(dāng)今計算機(jī)應(yīng)用中空前活潑的領(lǐng)域

18、，在生活中可以說得是無處不在。因此作為二十一世紀(jì)的大學(xué)來說掌握單片機(jī)的開發(fā)技術(shù)是十分重要的。回憶起此次單片機(jī)課程設(shè)計，我仍感慨頗多。確實，從接題到定稿，從理論到實踐，在一星期的日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的東西，同時不僅可以穩(wěn)固了以前所學(xué)過知識，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識。通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設(shè)計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會遇到過各種各樣的問題，同時在設(shè)計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的缺乏之處，對以前所學(xué)