水温控制器设计 单片机课程设计

电气工程学院单片机原理及应用课程设计专业自动化设计题目水温控制器设计班级0841学生姓名李爽学号03指导教师分院院长教研室主任一、课程设计任务书1课程设计项目水温控制器设计2设计内容1设计题目总体设计方案2硬件电路设计3C语言程序编制与调试4电路系统的综合调试5撰写课程设计论文6完成课程设计论文答辩3设计要求使用热敏电阻作为温度传感器，用电加热棒作为热源，对一杯水进行恒温控制，用4位数码管显示被测温度，用4个键进行参数设定。温度控制范围30100。精度误差小于05。采用区间控制方式，用键盘设定温度的上、下限，当温度大于上限时，停止加热，当温度小于下限时开始加热。4个功能键K1K4的功能分配可以自行定义，也可参照如下方式定义。K1功能键，每按下一次，在前2位LED上显示要设定的功能。K2移位键，每按下一次向后移一位。K3加1键。K4减1键。4、参考资料1李广弟,朱月秀,王秀山编著单片机基础北京北京航空航天大学出版社,20012何立民编著MCS51系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术北京北京航空航天大学出版社,19993蔡美琴等编著MCS51单片机系统及应用北京高等教育出版社19925设计进度（2011年6月13日至2011年6月24日）时间设计内容第12天查阅资料，方案比较、设计与论证，理论分析与计算第35天硬件电路调试第68天系统调试第910天书写报告、答辩6设计地点新实验楼323微机实验室二、评语及成绩评分项目评分标准量化分数1独立分析与解决问题的能力很强较强一般不具有102课程设计的答辩情况有见解回答准确回答正确基本正确有错误253课程设计论文及插图的规范程度规范整洁正确杂乱有错误254工具软件的使用熟练使用会使用需要学习105辅导答疑积极认真应付消极106设计态度积极认真应付消极107出勤全勤缺勤次数10附加评语量化总分成绩指导教师单片机原理及应用课程设计班级自动化姓名学号指导教师撰写日期2011年6月20日目录目录0第一章课程设计内容与要求分析111课程设计内容112课程设计要求分析1第二章系统的硬件设计221键盘设计222数码管及指示灯显示3第三章控制系统程序设计4单片机原理及应用课程设计总结13参考文献14第一章课程设计内容与要求分析11课程设计内容1分析课设题目，撰写总体设计方案2设计硬件电路，明确各元器件功能3查找资料，编写程序4下载程序，实现水温控制过程12课程设计要求分析使用热敏电阻作为温度传感器，用电加热棒作为热源，对一杯水进行恒温控制，用4位数码管显示被测温度，用4个键进行参数设定。温度控制范围30100。精度误差小于05。采用区间控制方式，用键盘设定温度的上、下限，当温度大于上限时，停止加热，当温度小于下限时开始加热。4个功能键K1K4的功能分配可以自行定义，也可参照如下方式定义。K1功能键，每按下一次，在前2位LED上显示要设定的功能。K2移位键，每按下一次向后移一位。K3加1键。K4减1键。第二章系统的硬件设计随着微机测量和控制技术的迅速发展与广泛应用，以单片机为核心的温度采集与控制系统的研发与应用在很大程度上提高了生产生活中对温度的控制水平。本设计，能实现在30100范围内设定控制温度。通过数码管显示温度，并提供各种运行指示灯来指示系统现在所处的状态。如温度设置，加热，停止加热温度和控制运行模式。21键盘设计温度控制系统共设有4个按键，每个按键由软件来决定其功能，4个按键功能分别为（1）设定按键（2）加法按键（3）减法按键（4）退出设置键键盘电路如图21所示21键盘电路图22数码管及指示灯显示本题目使用5KNTC型热敏电阻作为温度传感器，5K是热敏电阻在25时的阻值，负的温度系数,泛指负温度系数很大的半导体材料或元器件，所谓NTC温度传感器器就是负温度系数温度传感器。采用STC12C5604AD单片机，STC12C5604AD采用MCS51的内核，指令和MCS51完全兼容，内部集成8路10位A/D转换器，采用28脚封装形式。器技术手册见附录。本设计用P10A/D0通道做温度检测（如图11），用P13做控制输出（如图12）。控制输出采用继电器控制方式，当继电器动作加热器开始加热。显示电路如图13所示，也是用74LS164做并行输出扩展，74LS164的数据端接P15，时钟端节P17；用P20P23做位选。键盘电路如图22所示，P24K1P25K2P27K3P26K422显示灯第三章控制系统程序设计四键模式功能键（P10）、移位键P11、加1键P12、闹钟取消键P13。P10小数点作为秒显示，45H闹铃延时计数ADC_CONEQU0C5HADC_HEQU0C6HADC_LEQU0BEHSHANGXIANEQU36HXIAXIANEQU37HSECONDEQU38HP1M0EQU91HP1M1EQU92HSETHEQU40SETLEQU30KJQBITP13ORG0000HAJMPMAINORG000BHAJMPT00KORG0030HMAINMOVSP,60HMOVP1M0,01HMOVP1M1,00HMOVP1,0FFHMOVTMOD,01HMOVTH0,0ECH5MSMOVTL0,78HMOV14H,200中断次数MOV44H,0交替显示标志SETBTR0SETBET0SETBEAMOV30H,1显示缓冲单元MOV31H,2MOV32H,3MOV33H,4MOV10H,0FEH记录显示位置MOV11H,30H记录显示单元MOV12H,0功能键按下计数器CLR00H按键状态CLR01HCLR02HCLR03HCLR04HCLR05H交替闪烁标志CLR06H继电器动作标志MOV26H,SETLMOV27H,SETHMOVADC_CON,0E0HNOPACALLKEYINACALLADCCKH1JNB04H,KH1CLR04HACALLADCCMOVA,R4CLRCSUBBA,27H减上限JNCKJ1MOVA,R4CLRCSUBBA,26H减下限JNCKJ2大于下限保持CLRP13小于下限，加热SETB06HSJMPKH1KJ1CLR06H大于上限SETBP13停KJ2SJMPKH1HHSJMPHHACALLKEYIN查按键,键扫描T00KPUSHACCT0中断子程序PUSHPSWPUSH00HPUSH01HMOVTH0,0ECH定时中断MOVTL0,78HDJNZ14H,Z1MOV14H,200CPL05H05H交替闪烁标志JB00H,KSAN00H按键标志SETB04H1秒钟到标志SJMPZ1KSANJNB07H,Z1JNB05H,SAN1MOVR0,35HMOVR0,10SJMPSAN2SAN1MOVR0,35HMOVR0,34HSAN2NOPZ1NOPORLP2,0FH灭MOVA,11HMOVR0,AMOVA,R0MOVDPTR,DDBMOVCA,ADPTR取段吗MOVSCON,00HMOVSBUF,AZ2JNBTI,Z2MOVA,10HANLP2,ARLAMOV10H,AINC11HJBACC4,TK1MOV10H,0FEHMOV11H,30HTK1NOPDEC13H健扫描延时RETUNPOP01HPOP00HPOPPSWPOPACCRETIDDBDB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H段码表DB92H,82H,0F8H,80H,90H09DB0FFHE,N,灭KEYINMOVA,P2ANLA,0F0HMOV40H,AACALLT10MSMOVA,P2ANLA,0F0HCJNEA,40H,KEYINCJNEA,0E0H,KEY2若两次一样，有按键按下，否则跳转KEY2LJMPPKEY1S1按下转S1处理程序KEY2CJNEA,0D0H,KEY3S2未按下转KEY3LJMPPKEY2KEY3CJNEA,0B0H,KEYINLJMPPKEY3RETURN1SJMPKEYINPKEY1JBP24,HHSJMPPKEY1HHMOVR5,27HDEC26HMOVA,26HMOVR4,A结果在R4中NOPMOVB,100DIVABMOV31H,AMOVA,BMOVB,10DIVABMOV32H,AMOV33H,BMOV30H,0SJMPKEYINPKEY2JBP25,OOSJMPPKEY2OOINC27HMOVA,27HMOVR4,A结果在R4中NOPMOVB,100DIVABMOV31H,AMOVA,BMOVB,10DIVABMOV32H,AMOV33H,BMOV30H,0SJMPKEYINPKEY3LJMPADCCT10MSMOVR2,2010MS延时SS2MOVR3,200SS1NOPNOPNOPDJNZR3,SS1DJNZR2,SS2RETADCCAD转换程序NOPORLADC_CON,08H启动ADNOPNOPLAD1MOVA,ADC_CON查询式ANLA,10HJZLAD1ANLADC_CON,11100000B停止A/DMOVR4,ADC_H不要低2位MOVA,150人为基准CLRCSUBBA,R4MOVR4,A结果在R4中NOPMOVB,100DIVABMOV31H,AMOVA,BMOVB,10DIVABMOV32H,AMOV33H,BMOV30H,0RETEND单片机原理及应用课程设计总结单片机自动完成赋予它的任务的过程，也就是单片机执行程序的过程，即一条条执行的指令的过程，所谓指令就是把要求单片机执行的各种操作用的命令的形式写下来，这是在设计人员赋予它的指令系统所决定的，一条指令对应着一种基本操作；单片机所能执行的全部指令，就是该单片机的指令系统，不同种类的单片机，其指令系统亦不同单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统，因此它得到了最多的应用。事实上单片机是世界上数量最多的计算机。现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有12部单片机。单片机AT89S52是此次题目的中心硬件，它是为ATMEL所生产的一种低能耗，高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程FLSAH存储器。它具有8位CPU和系统可编程FLSAH,且晶片具有时钟振荡器，并且有32位可编程I/O口线。单片机是一门应用性和实践性很强的学科，很多人都想学习单片机，并且想知道如何学习单片机熟悉单片机的人都知道，要学好单片机只能靠循序渐进的积累学习单片机要有一定的基础电子技术方面要有数字电路和模拟电路等方面的理论基础，特别是数字电路；编程语言要求汇编语言或C语言。还有单片机是一门非常重视实践的技术，对单片机引脚、内部结构、寄存器和