水温控制器课程设计

1、单片机原理及应用课程设计专业：电气工程及其自动化设计题目：水温控制器设计班级:学生：*学 号:*指导教师：888 分院院长：888 教研室主任：高纯斌电气工程学院目录目录 1第一章 课程设计容与要求分析 21.1 系统单元电路组成 21.1.1 AT89C51 系列单片机介绍 21.1.2 I/O 口分配 41.2 继电器功能简介 51.3 数码管功能简介 5第二章 控制系统程序设计 62.1 硬件电路下载 62.2 硬件电路调试 14单片机原理及应用课程设计总结 15参考文献 16第一章 课程设计容与要求分析1.1 系统单元电路组成1.1.1 AT89C51 系列单片机介绍1. AT89C5

2、1 系列基本组成及特性AT89C51是美国ATME公司生产的低电压，高性能 CMOS位单片机， 片含4K字节的快速可擦写的只读程序存储器（PERO）和128字节 的 随机存取数据存储器（RAM，器件采用ATME公司的高密度、非易失性存 储技术生产，兼容标准MCS-51产品指令系统，片有通用8位中央处理器 （CPU和闪存单元，功能强大AT89C51单片机具有很高性价比和应用性， 可灵活应用于各种控制领域。AT89C51 基本功能描述如下： AT89C51 提供以下标准功能： 4K 字节 Flash闪速存储器，128字节部RAM 32个I/O 口线，两个16位定时/记 数器，一个 5向量两级中断结

3、构， 一个全双工串行通信口， 片振荡器及时 钟电路。同时，AT89C51可降至0HZ的静态逻辑操作，并支持两种软件可 选的节电工作模式。空闲方式停止 CPU的工作，但允许RAM定时/记数 器，串行通信口及中断系统继续工作。 掉电方式保存RAM中的容，但振荡 器停止工作直到下一个硬件复位。AT89C51是美国ATMEL公司生产的低 电压，高性能CMOS位单片机，片含4k bytes的可反复擦写的只读程序 存储器（PEROM和128 bytes的随机存取数据存储器（RAM，器件采用 ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片置通用8位中央处理器（CPU和Flas

4、h存储单元，功能强大AT89C51 单片机可为您提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领 域。2. AT89C51 系列引脚功能AT89C51有 40引脚双列直插（DIP）形式。其与80C51引脚结构基本相同，其逻辑引脚图如图p.o LZPK1匚P1.2 二Pl. 3 匚 円，4匚Pl. 5 二FT E匚 Pl T匚RHT匚 RXDPI.OCZ T3CD Pl 1 匚 htoofi ?i tt4T： Fl 了 匚TO Pl 4 匚 T1 Pl 5CL 瓷二.:匚 H7P1 7 匚 XIAL2 匚XTAL I 匸GKD匸2h4v,&7s910j112131451617181p2

5、c40393B3736豹却茹充313025茨右茕25姑鉛茲却二I V_e二I P-.Ll (AJ3C； 二 PC 1 (ADI； 二 P0.2 <AD2 二I PO3(ADJ 二I PQ.斗(AD4) 二 PO 5 (ATj5) 二 PO 6 fAD6i U PO ? (；AD7) ZJ EA/Vpp 二I ALE一阿鬲 U rsiwE二I P2.7 tA15) 二 P2$AM) 二I P2 5(A13) 二I P2.4 (Al2) 二 P2 3(A11) 二I P2.5 CAI CT?二I P3 I (A刃 二P2.0 A3图1-1 AT89C51逻辑引脚图各引脚功能叙述如下：1 电源

6、和晶振VCC-运行和程序校验时加+5VGN -接地XTAL1-输入到振荡器的反向放大器XTAL2反向放大器的输出，输入到部时钟发生器（当使用外部振荡器时，XTAL1接地，XTAL2接收振荡器信号）RST复位输入。当振荡器复位器件时，要保持 RST脚两个机器周期 的高电平时间。ALE/PROG :当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出 电平用于锁存地址的地位字节。2. I/O （4 个口，32 根）P0 口 一一 8位、漏极开路的双向I/O 口。P1 口一8位、准双向I/O口。P2 口一8位、准双向I/O口。P3 口一8位、准双向I/O口，具有部上拉电路3. 串行口P3.0 RXD（串行输入口）

7、，输入。P3.1 TXD（串行输出口），输出。4. 中断P3.2INTO外部中断0,输入。P3.3INT1外部中断1,输入。5 .定时器/计数器P3.4T0定时器/计数器0的外部输入，输入。P3.5 T1定时器/计数器1的外部输入，输入。6.数据存储器选通P3.6 WR氐电平有效，输出，片外存储器写选通。P3.7 RD氐电平有效，输出，片外存储器读选通。7 .控制线（共4根）输入：RST复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。EA/Vp片外程序存储器访问允许信号，低电平有效。在编程时，其上施加21V的编程电压。输入、输出：ALE/PRO地址锁存允许信号，输出。输出

8、：PSEN 片外程序存储器选通信号，低电平有效。1.1.2 I/O 口分配P1.0 做A/D输入采集用P2.0-P2.4 做四个按键用P2.5-P2.7做四个指示灯用P1.3做继电器控制用1.2继电器功能简介继电器是一种电控制器件。它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路）之间的互动关系。通常应用于自动化的控制电路中，它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。继电器具有动作快、工作稳定、使用寿命长、体积小等优点。广泛 应用于电力保护、自动化、运动、遥控、测量和通信等装置中。1.3数码管功能简介数码管按段数分为七段数码

9、管和八段数码管，八段数码管比七段数 码管多一个发光二极管单元（多一个小数点显示）；按能显示多少个“8” 可分为1位、2位、4位等等数码管；按发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码管。共阳数码 管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极 （CO M的数码管， 共阳数码管在应用时应将公共极 COM接到+5V,当某一字段发光二极管的 阴极为低电平时，相应字段就点亮，当某一字段的阴极为高电平时，相应 字段就不亮。常用的数码管如图所示。第二章 控制系统程序设计2.1 硬件电路下载#include<reg51.h>#define uchar unsigned char #de

10、fine uint unsigned int sfr P1M0=0x91;sfr P1M1=0x92;sfr A_CONTR=0xBC;sfr A_RES=0xBD;sfr A_RESL=0xBE;sfr A_P1ASF=0x9D; sbit EADC=0xAD; uchar num4;codeucharS=0x03,0x9f,0x25,0x0d,0x99,0x49,0x41,0x1f,0x01,0x09,0x11,0xc1,0x63, 0x85,0x61,0x71;sbit KeyFunction = P2A0; / 定义功能键sbit KeyMove =卩2八1；/定义最大最小选择键sbi

11、t KeyAdd = P2A2;/定义加数键sbit Keyjian = P2A3；/定义减数键sbit key =P1A3；/ 定义继电器控制sbit led1= P2A4；/加热：亮 不加热：灭sbit led2= P2A5；/设置上限：亮sbit led3= P2A6；/设置下限：亮sbit led4= P2A7；/温度显示：亮/外侧/继电器： 4脚继电器7脚 AD 脚/= =uint temp;int Ad;uint set,Flag,min,max;uchar AddFlag,SetTem1,SetTem2,SetTem3,SetTem4;bit A_end;bit Function

12、Flag=0;bit MoveFlag=0;/=延时函数void DelayMs(int t)uchar i;while(t-)for(i=0;i<113;i+);/=分离函数void Se(uint Sa)num3=Sa/1000;num2=(Sa%1000)/100;num1=(Sa% 1000)%100)/10;num0=Sa%10;/显示函数void Disp(uint temper)uchar i;Se(temper); for(i=0;i<4;i+)if(i=2)SBUF=(Snumi)&0xfe);/加小数点elseSBUF=Snumi; / 将数据写入发送缓

13、冲器 SBUF / while(!TI); / 等待发送完毕 /TI = 0; / 中断标志位清零 /=系统初始化函数void IN()SCON=0x10;P1M0=0x01;P1M1=0x01;A_P1ASF=0x01;A_CONTR=0x80;EADC=1;EA=1;/=A/D中断转换函数void ADC() interrupt 5 A_CONTR&=0xe7;temp=A_RES;A_end=1;/=A/D 平均函数float AdAv(void)float ValAv;uchar num;ValAv = 0;for(num = 100;num > 0;num-)ValAv

14、 += temp;ValAv /= 100.00;ValAv = 25.00 + (134.00-ValAv)/1.67 ;return(ValAv);/=/ k1 键设置模式：按一下进入设置模式按两下退出/ k2 键设置最大最下：按一下设置最大按两下设置最小/ k3 键：加 1 键/ k4键：减1键/=按键扫描函数void KeyScan() if(KeyFunction = 0) /功能键设定 / DelayMs(10);if(KeyFunction = 0) while(KeyFunction = 0);FunctionFlag = FunctionFlag; if(KeyMove =

15、0)DelayMs(10);if(KeyMove = 0)while(KeyMove = 0); MoveFlag = MoveFlag;if(KeyAdd = 0)DelayMs(10);if(KeyAdd = 0)while(KeyAdd = 0); Flag+;if(Flag>99) Flag=99;if(Keyjian = 0)DelayMs(10);if(Keyjian = 0)while(Keyjian = 0); Flag-;if(Flag<1) Flag=0;/=/ 加数键设定 / 减数键设定 /按键处理函数 void KeyDeal()if(FunctionFla

16、g = 1)/进入设置模式if(MoveFlag = 0)/设置上线max=Flag*100;if(max<min)max=min+100;Disp(max+1);led2=0;led3=1;led4=1;else/ 设置下限min=Flag*100;if(min>max)min=0; Disp(min+2);led2=1;led3=0;led4=1;/=继电器函数void Relay1()key = 1;led1=1;/不加热/=void Relay2() key = 0; led1=0;/ /加热/=主函数void main()IN();while (1)KeyScan();/

17、= while(FunctionFlag) /设置循环KeyScan();KeyDeal();DelayMs(200);/led2=1;led3=1;led4=0;A_CONTR|=0x08; while(!A_end);A_end=0;Ad = (int)(AdAv()*100);Disp(Ad);DelayMs(8000);if(Ad >= max)Relay1();if(Ad <= min)Relay2();2.2 硬件电路调试下载完程序之后，可以参照 4 个功能键进行调试。K1功能键，每按下一次，在前 2位LED上显示要设定的功能K2 转换键，每按一次在上下限之间转换。K3

18、 加 1 键K4 减 1 键单片机原理及应用课程设计总结在本学期的期末，我们电自动化专业在新实验楼 323 进行了为期两周 的单片机原理及应用的课程设计。老师给出四个题目，我和小组成员 佟 学伟，马有生选择了温度控制系统设计。课程设计是能培养学生综合运用所学知识， 发现，提出，分析和解决 实际问题，锻炼 实践能力的重要环节， 是对学生实际工作力的具体训练 和考察过程随着科学技术发展 的日新日异， 单片机已经成为当今计算 机应用中空前活跃的领域， 在生活中可以说得是无处不在。 因此作为二十 一世纪的大学来说掌握单片机的开发技术是十分重要的。 回顾起此次单片 机课程设计，我仍感慨颇多。的确，从接题到定稿，从理论到实践，在一 星期的日子里， 可以说得是苦多于甜， 但是可以学到很多很多的东西， 同 时不仅 可以巩固了以前所学过知识， 而且学到了很多在书本上所没有学 到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要 的，只有理论知识是远远不够的， 只有把所学的理论知识与实践相结合起 来，从理论中得出结论， 才能真正为社会服务， 从而 提高自己的实际动 手能力和独立思考的能力。 在设计的过程中遇到问题， 可以说得是困难 重重，这毕竟第一次做的， 难免会遇到过各种各样