基于C8051F单片机的温度控制系统设计含原理图+C语言源码

ID:705022 · 发表于 2020-3-9 10:58

1.这次设计实验设计任务由五个模块组成，分别是单片机系统的制作，数码管显示模块的设计制作，键盘电路的设计与制作，模数转换电路的制作，数模转换电路。完成各个单独模块的调试之后需要进行对整个系统程序的编写以及各模块之间的联调工作。对于整个系统而言，进行了分模块设计与测试的流程，以便减小联调过程中发生错误的可能性。

2.1单片机模块概述

首先我们制作的是整个系统中最为重要的一个部分—单片机模块。本系统的单片机选择了目前应用最为广泛的51系列单片机。为了使单片机能够完成更加复杂的工作，故必须对单片机的引脚功能进行扩展。为了实现系统功能，在单片机模块中配置了数据/地址分离电路以及地址译码电路。具体来说，单片机模块中使用了74LS373对地址数据进行锁存，使用74LS138作为部分地址译码电路。然后利用JTAG适配器将电脑中编写的程序下载至单片机中，并利用示波器对单片机的输出信号进行检测。

2.2单片机模块设计电路图

#include "C8051F020.h"

#include "absacc.h"

#include "data_define.c "

#include " Init_Device.c "

#define CS0  XBYTE[0x0005]

#define CS1  XBYTE[0x200A]

#define CS2  XBYTE[0x4005]

#define CS3  XBYTE[0x600A]

#define CS4  XBYTE[0x8005]

#define CS5  XBYTE[0xA00A]

void main(void)

{

uchar a;

Init_Device();

while(1)

{

      CS0=0x55;

      a=CS1;

      CS2=0xaa;

      a=CS3;

      CS4=0x55;

      a=CS5;

}

}

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3.1 数码管显示电路模块概述

我们主要进行了显示电路的设计与制作。对于整个显示模块而言，主要通过4个7段数码管，将测量到的温度与由键盘输入的目标温度进行显示。此外，在数码管显示模块中，还使用了4个74LS273对单片机的输出数据进行锁存，使得单片机能够依次对数码管进行数据传输时其余数码管上显示的内容能够得以保留。此外还利用74LS138译码器，对需要进行数据传输的数码管进行选择。

3.2 数码管显示电路模块设计电路图

#include "C8051F020.h"

#include "absacc.h"

#include "data_define.c"

#define LED1    XBYTE[0x0002]       //0010

#define LED2    XBYTE[0x0003]       //0011

#define LED3    XBYTE[0x0008]       //1000

#define LED4    XBYTE[0x0009]       //1001

#define TIMER 0x8000

#include "Init_Device.c"

unsigned char table[  ]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,

               0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90};

void delay(void)

{

   unsigned int i;

   for(i=0;i<TIMER;++i);

}

void main(void)

{

   unsigned  char i;

   Init_Device();

   LED1=LED2=0xff;

   while(1)

   {

      for(i=0;i<10;++i)

      {

         LED1=table[i];

      LED2=table[i];

            LED3=table[i];

            LED4=table[i];

      delay( );

      delay( );

            delay( );

            delay( );

            delay( );



               }

   }

}

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4.键盘模块

4.1键盘模块概述

由于在本次工程设计中，已经提供了现成的键盘模块。故只需设计并制作键盘模块对应的读取电路即可。在本次实验中，我们选择了地址扫描模式。该模式的特点是通过74LS138芯片依次对键盘的第一到四行输出低电平，并在次过程中读取每列的电平，进而判断出是哪行哪列的按键被按下了。在该模块中使用到了一块74LS244，是一块3态8位缓冲器芯片，作为驱动信号芯片使用。通常单片机的I/O口输出电流很小，而74LS244就是用来放大电流的。需要注意的是74LS244是单向的，在连接过程中不要接反。

4.2键盘读取模块电设计路图

#include "C8051F020.h"

#include "absacc.h"

#include "data_define.c"

#define DP1 XBYTE[0x0002]

#define DP2 XBYTE[0x0003]

#define DP3 XBYTE[0x0008]

#define DP4 XBYTE[0x0009]

#define TIMER 0x8000

#include "Init_Device.c"

unsigned char table[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90};

void display(unsigned char x,unsigned char y)

{

      DP3=table[x];

      DP4=table[y];

      DP1=table[x];

      DP2=table[y];

}

void main(void)

{

      unsigned  char l_val,r_val,r_state,temp,conter,x,c;

int key;

DP1=DP2=DP3=DP4=0xff;

Init_Device();

      while(1)

      {

         key=0x0004;

      for(x=1;x<5;x++,key++)

            {

               c=XBYTE[key];

         if(r_state=~c&0x1f)

         {

                              for(conter=1,temp=0x01;conter<6;++conter,temp=temp<<1)

            if((r_state&temp)!=0)

            {

                                    r_val=conter;

                        l_val=x;

                     display(l_val,r_val);

                              }

               }

            }

      }

}

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对于该程序，当按下键盘中的某一个键时，在数码管上会依次显示出所按下按键的行和列的值，由此可以判断出键盘键值读取模块是否正常工作。

5.模数转换电路

5.1 模数转换电路概述

对于模数转换电路，在该实验中选用了ADC0804逐次逼近式A/D转换芯片，可以满足对于将输入的0~+5V的模拟信号转换为8位的数字量。其转换结果与模拟输入电压关系由关系式确定。

5.2模数转换电路设计电路图

图5-1 模数转换电路设计电路图

#include "C8051F020.h"

#include "absacc.h"

#include "data_define.c"

#define CS1 XBYTE[0x2000]

#define TIMER 0x8000

#include "Init_Device.c"

void delay(void);

void main(void)

{

unsigned char x;

Init_Device();

while(1) { CS1=x; delay(); x=CS1; delay(); }

}

void delay(void)

{

unsigned int i;

for(i=0;i<TIMER;++i);

}

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