(毕业论文)基于51单片机数字温度计设计报告.docVIP

*******电子设计大赛校内选拔作品提交表 产品名称 数字温度计设计 专业组 仪器仪表组 参赛队员信息 XXX *********** *********** XXX *********** *********** XXX *********** *********** 作 品 简 介 数字温度计基本功能： 能数字显示被测温度，测量温度范围0℃~100℃； 分辨率不低于0.5℃ 带有计时和时间显示功能； 至少有高、低两路限温控制输出接口控制外部电路，实际制作时可以发光二极管模拟显示其控制状态输出； 高、低两路限温控制点可在0℃~100℃范围内任意独立设置； 当温度达到高、低限温控制点发出声光报警。 扩展部分 1、提高温度测量精度，使分辨率不低于0.1℃； 2、自动顺时测量（测量间隔时间可调）并保存温度值和测量时间； 3、可以查询、回显存储器中自动测量的温度值和测量时刻； 4、多路温度巡检（至少两路）和多路温度、时间保存。 设 计 方 案 数字温度计框图 系统方案 一 单片机的选择： 方案1：采用传统的STC89C52RC作为电机的控制核心。单片机算术运算功能强，软件编程灵活、自由度大，可用软件编程实现各种算法和逻辑控制，并且由于其功耗低、体积小、技术成熟和成本低等优点，使其在各个领域应用广泛。 方案2：采用STM32F103ZET6微控制器（ARM cortexM3内核），还带有非易失性512k Flash程序存储器。它是一种高性能、低功耗的32位CMOS微处理芯片，市场应用最多。其主要特点如下：512KB Flash ROM，72M的主频，片内集成AD、DA， 以及具有DMA、SPI总线。 方案3：采用MSP430单片机，MSP430系列单片机是一个16位的单片机，采用了精简指令集（RISC）结构，具有丰富的寻址方式（7 种源操作数寻址、4 种目的操作数寻址）、简洁的 27 条内核指令以及大量的模拟指令；大量的寄存器以及片内数据存储器都可参加多种运算；还有高效的查表处理指令。这些特点保证了可编制出高效率的源程序。 由于本系统对CPU运算速度要求不高，不需要执行很复杂的运算，加上成本上和队员各自的技术特点考虑，综合起来选STC89C52RC较适合本系统的要求。 二 温度时间显示模块： 方案1：使用液晶显示屏显示时间温度数字。 液晶显示屏（LCD）具有轻薄短小、低耗电量、无辐射危险，平面直角显示以及影象稳定不闪烁等优势，可视面积大，画面效果好，分辨率高，抗干扰能力强等特点，但是液晶显示屏使用的温度范围很窄，正常工作温度范围为0℃~+55℃，存储温度范围-20℃~60℃。 方案2：使用传统的LED数码管显示。 数码管具有：低能耗、低损耗、低压、寿命长、耐老化、防晒、防潮、防火、防高（低）温，对外界环境要求低，易于维护，同时其精度比较高，称重轻，精确可靠，操作简单。但显示效果很差。 方案3：使用彩屏（TFT）显示时间温度数字，彩屏显示屏幕较大，所需代码冗长，处理不方便。 根据以上论述，系统只需要显示时间和温度值，故采用显示效果较好的1602液晶显示屏。 三 键盘模块： 方案1：使用独立式键盘。独立式键盘是指直接用I/O口线构成的单个按键电路。独立式按键电路配置灵活，软件结构简单。 方案2：使用矩阵式键盘。矩阵式键盘是由行线和列线组成，按键位于行、列的交叉点上，行线、列线分别连接到按键开关的两端。其特点是简单且不增加成本，这种键盘适合按键数量较多的场合。 由于考虑到本系统选择的52单片机引脚数目有限，所以为了节约引脚，保证引脚资源充足，我们选择了矩阵式的按键作为系统输入。 硬件原理 主控制器STC89C52RC STC89C52RC单片机是宏晶科技推出的新一代高速、低功耗、超强抗干扰的单片机，指令代码完全兼容传统8051单片机，12时钟、机器周期和6时钟、机器周期可以任意选择。 主要特性如下： 增强型8051单片机，6时钟、机器周期和12时钟、机器周期可以任意选择，指令代码完全兼容传统8051单片机。 工作电压：5.5V~3.3V 工作频率范围：0~44MHz。 用户应用程序空间为8K字节 片上集成512字节RAM 通用I/O口32个，复位后为：P1/P2/P3/P4是准双向口/弱上位，P0口是漏极开路输出，作为总线扩展用时，不用加上拉电阻，作为I/O口用时，需加上拉电阻。 ISP(在系统可编程)/IAP（再应用可编程），无需专用编程器，无需专用仿真器，可通过串口（RXD/P3.0,TXD/P3.1 ）直接下载用户程序，数秒即可完成一片。 具有EEPROM功能 具有看门狗功能 共3个16位定时器/计数器。及定时器T0、T1、T2 外部中断4路，下降沿中断或低电平触发电路，Powe