基于51单片机的温室大棚温湿度检测报警系统设计

基于51单片机的温室大棚温湿度检测报警系统设计
基于51单片机的温室大棚温湿度检测报警系统设计

湖南科技大学课程设计

课程设计名称:多路温湿度测试报警系统学生姓名:

学院:机电工程学院

专业及班级:09级测控一班

学号:0903030110

指导教师:

2013年01 月18 日

湖南科技大学机电工程学院

课 程 设 计 任 务 书

课程设计名称 专业综合课程设计 课程设计题目 温室大棚温湿度检测系统设计 学 生 姓 名

年级 09级

专业

测控技术与

仪器

学号 0903030110

指 导 教 师

单位 湖南科技大学重点实验室 课程设计起止日期

2012-12-30~2013-1-18

任务与要求:

主要参考资料:

设计内容:

本设计是基于A T89c51单片机的大棚温湿度控制系统,通过多个DHT11温湿度传感器采集不同地点的坏境数据,并用LCD12864实时显示;程序中设置所需的温湿度,若显示的坏境数据超过设置值,则通过蜂鸣器报警。

湿度 ±5% 0~100% 温度 ±1% 0~100℃ 限定(20~100) 限定(1~20%) LCD 实时显示

电源DC 5V 工作环境温度小于90℃ 湿度小于90% 可设置报警温湿度

单片机编程实用技巧丛书 传感器原理与应用

LCD1602系列液晶显示与模块设计

摘要

随着现代技术的不断发展,生产生活现代化的不断提高,用温室大棚技术来培养农作物可以显著的提高农作物产量,降低农业生产对自然环境和气候变化的要求。然而温室大棚对于温度湿度等一系列空气成分指标要求非常严格,而现代化的温室大棚则必须有一整套温度湿度的检测和控制系统,本设计就是为了适应现代温室大棚的需求,更加方便有效地观测环境温湿度,以便于更为科学合理地对温室大棚进行管理。本设计是以单片机为核心,配合温湿度传感器,以及相关的外围电路组成的检测系统,可以接收所测环境的温度和湿度信号,检测人员可以通过LCD显示的数据,实时监控环境的温度和湿度情况,如果检测到的数据超过所设定的温湿度上下限,则系统会自动产生相应的声光报警。所有的测量操作都可以通过主机控制软件来实现,温度和湿度传感器得到的测量信号,经电路转换为电信号,然后通过转换送到单片机进行数据处理,经软件分析处理后送显示装置。

本系统包括系统硬件和软件设计,可靠性高,结构简单,系统还应用RS232与上位机相连接,可以设置自动记录温度、湿度的相关的参数,也可以设置每隔一定的时间自动记录,操作简便,应用广泛。

关键词:STC89C52单片机,温湿度传感器, LCD显示

Abstract

With the development of modern technology, the production of modern life continues to improve, for greenhouse technology to cultivate crops can significantly increase the yield of crops, reducing the agricultural production of the natural environment and climate change request. However, the greenhouse temperature and humidity requirements for a series of air composition indicators are very strict, and greenhouse modernization must have a set of temperature and humidity measurement and control system, the design is for people living with and the continuous improvement of production level, to the living environment and the requirements of the production environment is particularly important, control temperature and humidity is a typical example, therefore, emerge as the times require an intelligent temperature and humidity detection system in modern life and fast, convenient and reliable detection system, especially in the industrial production if the detection of inaccurate will occur in many production accidents. To provide a better life for modern people to work, scientific research, and more convenient facilities, we must start from the SCM technology, all toward digital control system, intelligent control direction. The design is based on single-chip microcomputer as the core, with the temperature and humidity sensor, detecting system and related peripheral circuit, can receive the measurement of environmental temperature and humidity signal, detecting personnel can be displayed by the LCD data, the temperature and humidity of real-time monitoring of the environment. The measurement operation all can be realized through the host computer control software, the measurement signals are temperature and humidity sensor, the circuit is converted to electrical signals, and then the data were processed by conversion to SCM, through the software analysis processing evacuation display device.

The system hardware and software design, including the system of high reliability, simple structure, realizes the automatic control of temperature and humidity. The system also applies RS232 and host machine is connected, can parameters related to the automatic recording of temperature, humidity settings, can also be set at a certain time automatic recording, available in the meteorological observation.

Keywords :STC89C52 microcontroller, temperature and humidity sensor, LCD display

目录

第1章概述……………………………………………………………………………

1.1 课题研究的背景………………………………………………………………

1.2 温湿度检测的发展状况以及存在的问题…………………………………

1.3 本课程设计的主要内容………………………………………………………第2章系统总体方案设计………………………………………………………

2.1 温湿度传感器…………………………………………………………………

2.1.1 DHT11产品概述…………………………………………………………

2.1.2 接口说明……………………………………………………………………

2.1.3 电源引脚……………………………………………………………………

2.1.4 串行接口(单线双向)……………………………………………………

2.1.5 DHT11引脚说明…………………………………………………………

2.1.6 焊接信息……………………………………………………………………

2.1.7 注意事项……………………………………………………………………

2.2 RS232接口……………………………………………………………………

2.3 单片机STC89C52 ………………………………………………………

2.4 LCD1602………………………………………………………………………

第3章系统的硬件设计和连接…………………………………………………

3.1 主控模块……………………………………………………………………………

3.2 显示模块……………………………………………………………………………

3.3 温度和湿度采集模块……………………………………………………………

3.4 键盘设计……………………………………………………………………………

3.5 与上位机相连电路的设计………………………………………………………

3.6 报警电路设计………………………………………………………………………

第4章系统软件方案的设计………………………………………………………

4.1 程序流程图…………………………………………………………………………

第5章总结与展望……………………………………………………………………参考文献

因此为了保证产品的质量及机台的使用寿命,对其环境的要求也很高,尤其的是对温度、湿度的控制。例如在我工作的生产发光二极管LED的工业现场,前面的两道工序固晶片和焊线要求的精度非常高,晶片必须固到碗杯的中心点,偏差不可超过1/5晶片的宽度,且对胶量的控制也有严格的要求,只有这道工序做好了,下一个工序焊线才会顺利,否则焊线将会出现很多异常,不仅会降低产量也会造成质量问题,因此要求每三个小时记录一次室内的温湿度,且要保证其温度在18℃--23℃之间,湿度不可超过60%。

随着信息产业的发展及工业化的进步,温度和湿度不仅仅表现在以上几个方面直接或间接影响着人类基本生活条件, 还表现在对工生物制品、医药卫生、科学研究、国防建设等方面的影响。针对以上情况,研制可靠且实用的温湿度控制器显得非常重要。常用温湿度传感器的非线性输出及一致性较差,使温湿度的测量方法和手段相对较复杂,且给电路的调试带来很大的困难。传统的温湿度测量多采用模拟小信号传感器,不仅信号调理电路复杂,且温湿度值的标定过程也极其复杂,并需要使用昂贵的标定仪器设备。因此对于温湿度控制器的设计有着很大的现实生产意义。

本文设计的是基于单片机STC89C52的温湿度检测和控制系统,主要以广泛应用的DHT11作为温度和湿度的检测,该仪器具有测量精度较高、硬件电路简单、并能很好的进行显示,可测试不同环境温湿度的特点。另外和控制电路相连,可以进行加湿电路和除湿电路的控制,使温度和湿度参数在预先设定的范围内,不需要人的直接参与。本系统还通过RS232和上位机相连,可以设置每隔一定的时间进行温度和湿度的采集,上传到上位机,以供查询。

1.2温湿度检测的发展状况以及存在的问题

传统的温度和湿度检测系统主要有以下几种:

(1)水汽压(e):是水汽在大气总压力中的分压力。它表示了空气中水汽的绝对含量的大小,以毫巴为单位。

(2)相对湿度(rh):湿空气中实际水汽压e与同温度下饱和水汽压E的百分比,相对湿度的大小能直接表示空气距离饱和的相对程度。空气完全干燥时,相对湿度为零。相对湿度越小,表示当时空气越干燥。当相对湿度接近于100%时,表示空气很潮湿,越接近于饱和。

(3)露点(或霜点)温度:指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下,冷却到饱和时的温度。

(4)干湿球温度表:用一对并列装置的、形状完全相同的温度表,一支测气温,称干球温度表,另一支包有保持浸透蒸馏水的脱脂纱布,称湿球温度表。

(5)发湿度表(计):利用脱脂人发(或牛的肠衣)具有空气潮湿时伸长,干燥时缩短的特性,制成毛发湿度表或湿度自记仪器,它的测湿精度较差,毛发湿度表通常在气温低于-10℃时使用。

(6)电阻式湿度片:利用吸湿膜片随湿度变化改变其电阻值的原理,常用的有碳膜湿敏电阻和氯化锂湿度片两种。前者用高分子聚合物和导电材料碳黑,加上粘合剂配成一定比例的胶状液体,涂覆到基片上组成的电阻片;后者是在基片上

涂上一层氯化锂酒精溶液,当空气湿度变化时,氯化锂溶液浓度随之改变从而也改变了测湿膜片的电阻。

(7)薄膜湿敏电容:是以高分子聚合物为介质的电容器,因吸收(或释放)水汽而改变电容值。它制作精巧,性能优良,常用在探空仪和遥测中。

随着智能检测系统的飞速发展,基于单片机的温湿度检测系统将多传感器系统结合在一起。如何把多传感器集中于一个检测控制系统,综合利用来自多传感器的信息,获得对被测对象的可靠了解和解释,以利于系统做出正确的响应、决策和控制,是智能检测控制系统中需要解决的首要问题。在温湿度要求严格的场合,利用多传感技术可以提高系统的可靠性和精度,亦可以提高系统的时间空间的覆盖范围。

1.3本课程设计的主要内容

单片机是系统的控制核心,所以单片机的性能关系到整个系统的好坏。因此单片机的选择,对所设计系统的实现以及功能的扩展有着很大的影响。单片机种类很多,在众多51系列单片机中,较为常用的是ATMEL 公司的AT89C51和AT89S52单片机,AT89C51片内4KROM是Flash工艺的,使用专用的编程器自己就可以随时对单片机进行电擦除和改写,片内有128字节的RAM。而AT89S52含有在系统可编程的Flash存储器,片内有8K闪存,RAM的容量也较AT89C51大,为256字节。显然这种单片机优点更多,开发时间也大为缩短。在本次设计中选用了STC89C52单片机。

键盘接口电路较为简单,而显示部分有两种方案供选择:一种为LCD,一种为LED。LCD液晶显示的像素单元是整合在同一块液晶版当中分隔出来的小方格。通过数码控制这些极小的方格进行显像。显示非常细腻但是造价很高。而LED数码显示中每一个像素单元就是一个发光二极管,如果是单色,一般是红色发光二极管。如果是彩色,一般是三个三原色小二极管组成的一个大二极管。这些二极管组成的矩阵由数码控制实时显示文字或图象,造价相对低廉,显示效果也较好。

本设计中,最终选用的集成温度传感器DHT11,采集到的温湿度信号送至单片机,实现温湿度的显示与控制。

系统主要由以上元器件组成,通过硬件电路和软件程序的设计,实现系统的基本功能。

第2章系统总体方案设计

本设计是基于单片机对数字信号的高敏感和可控性、温湿度传感器可以产生模拟信号,和A/D模拟数字转换芯片的性能,此设计以STC89C52基本系统为核心的一套检测系统,其中包括单片机、复位电路、温湿度检测、键盘及显示、报警电路、系统软件等部分的设计。系统总体方框图如图2.1。

系统重点及组成:温湿度的检测 温湿度的显示

单片机与PC 机间的通信

通过开关量控制实现温湿度上下限调节

图2.1 系统总体框图

2.1 温湿度传感器

1、DHT11产品概述

DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术,确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC 测温元件,并与一个高性能8位单片机相连接。因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。每个DHT11传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的形式储存在OTP 内存中,传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。单线制串行接口,使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗,信号传输距离可达20米以上,使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选则。产品为 4 针单排引脚封装。连接方便,特殊封装形式可根据用户需求而提供。

2接口说明

建议连接线长度短于20米时用5K 上拉电阻,大于20米时根据实际情况使用合适的上拉电阻

单片机 温湿度传感器

系统晶振 电平变换 PC 机 显示电路 键

盘控

报警电路

3、电源引脚

DHT11的供电电压为3-5.5V。传感器上电后,要等待 1s 以越过不稳定状态在此期间无需发送任何指令。电源引脚(VDD,GND)之间可增加一个100nF 的电容,用以去耦滤波。

4、串行接口 (单线双向)

DATA 用于微处理器与 DHT11之间的通讯和同步,采用单总线数据格式,一次通讯时间4ms左右,用户MCU发送一次开始信号后,DHT11从低功耗模式转换到高速模式,等待主机开始信号结束后,DHT11发送响应信号,送出40bit的数据,并触发一次信号采集,用户可选择读取部分数据.从模式下,DHT11接收到开始信号触发一次温湿度采集,如果没有接收到主机发送开始信号,DHT11不会主动进行温湿度采集.采集数据后转换到低速模式。

5、DHT11引脚说明

Pin 名称注释

1 VDD 供电 3-5.5VDC

2 DATA 串行数据,单总线

3 NC 空脚,请悬空

4 GND 接地,电源负极

6、焊接信息

手动焊接,在最高260℃的温度条件下接触时间须少于10秒。

7、注意事项

(1)避免结露情况下使用。

(2)长期保存条件:温度10-40℃,湿度60%以下

2.2 RS232接口

RS232接口是1970年由美国电子工业协会(EIA)联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。它的全名是“数据终端设备(DTE)和数据通讯设备(DCE)之间串行二进制数据交换接口技术标准”。该标准规定采用一个25个脚的DB25连接器,对连接器的每个引脚的信号内容加以规定,还对各种信号的电平加以规定。随着设备的不断改进,出现了代替DB25的DB9接口,现在都把RS232接口叫做DB9。

2.3 单片机STC89C52

STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS

八位微控制器,具有8K在系统可编程

Flash存储器,使用ATMEL公司高密度非易失性存储器技术制造,与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许ROM在系统可编程,亦适于常规编程器。在单芯片上,拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash,使其为众多嵌入式控制应用系统提供灵活的解决方案。

2.3.1 主要特性

(1) 与MCS-51单片机产品兼容;

(2) 8K字节在系统可编程Flash存储器;

(3) 1000次擦写周期;

(4) 全静态操作:0Hz~33Hz;

(5) 三级加密程序存储器;

(6) 32个可编程I/O口线;

(7) 三个16位定时器/计数器;

(8) 八个中断源;

(9) 全双工UART串行通道;

(10) 低功耗空闲和掉电模式;

(11) 掉电后中断可唤醒;图2.3 STC89C52芯片的引脚图

(12) 看门狗定时器;

(13) 双数据指针;

(14) 掉电标识符。

如图2.3所示STC89C52芯片的引脚图

V

:电源

CC

Vss:地

P0口:8位漏极开路的双向I/O口。作为输出口,每位能驱动8个TTL逻辑电平。对P0端口写“1”时,引脚用作高阻抗输入。当访问外部程序和数据存储器时,P0口也被作为低8位地址/数据复用。在这种模式下,P0具有内部上拉电阻。在Flash编程时,P0口也用来接收指令字节;在程序校验时,输出指令字节。程序校验时,需要外部上拉电阻。

P1口:具有内部上拉电阻的8位双向I/O口,P1输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。对P1端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将输出电流(I

)。此外,P1.0和P1.2分别作定时器/计数器2的外部计数输入(P1.0/T2)IL

和定时器/计数器2的触发输入(P1.1/T2EX),具体如表3-1所示。在Flash编程和校验时,P1口接收低8位地址字节。

P2口:具有内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2输出缓冲器能驱动四个TTL逻辑电平。对P2端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将输出电流(I

)。在方位外部程序存储器或用16位地址读取外部数据存储器时,P2口送IL

出高八位地址。在Flash编程和校验时,P2口也接收高8位地址字节和一些控制信号。

P3口:P3口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2输出缓冲器能驱动四个TTL逻辑电平。对P3端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将)。

输出电流(I

IL

P3口亦作为STC89C52特殊功能(第二功能)使用

RST:复位输入。晶振工作时,RST脚持续2个机器周期高电平将使单片机复位。DISRTO默认状态下,复位高电平有效。

ALE/PROG:控制信号(ALE)是访问外部程序存储器时,锁存低8位地址的输出脉冲。在Flash编程时,此引脚(PROG)也用作编程输入脉冲。

在一般情况下,ALE以晶振六分之一的固定频率输出脉冲,可用来作为外部定时器或时钟使用。然而,特别强调,在每次访问外部数据存储器时, ALE脉冲将会跳过。如果需要,通过将地址为8EH的SFR的第0位置“1”,ALE操作将无效。这一位置“1”,ALE仅在执行MOVX或MOVC指令时有效。否则,ALE将被微弱拉高。这个ALE使能标志位(地址为8EH的SFR的第0位)的设置对微控制器处于外部执行模式下无效。

PSEN:外部程序存储器选通信号(PSEN)是外部程序存储器选通信号。当89S52从外部程序存储器执行外部代码时,PSEN在每个机器周期被激活两次,而在访问外部数据存储器时,PSEN将不被激活。

EA/VPP:访问外部程序存储器控制信号。为使能从0000H到FFFFH的外部程序存储器读取指令,EA必须接地。

为执行内部程序指令,EA应该接V

CC

在Flash编程期间,EA也接收12伏V

PP

电压。

XTAL1:振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。

XTAL2:振荡器反相放大器的输出端。

2.4 LCD1602

工业字符型液晶,能够同时显示16x02即32个字符。(16列2行)

1602字符型LCD通常有14条引脚线或16条引脚线的LCD,多出来的2条线是背光电源线 VCC(15脚)和地线GND(16脚),其控制原理与14脚的LCD完全一样,其中:

引脚符号功能说明

1 VSS 一般接地

2 VDD 接电源(+5V)

3 V0 液晶显示器对比度调整端,接正电源时对比度最弱,接地电源时对比度最高(对比度过高时会产生“鬼影”,使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度)。

4 RS RS为寄存器选择,高电平1时选择数据寄存器、低电平0时选择指令寄存器。

5 R/W R/W为读写信号线,高电平(1)时进行读操作,低电平(0)时进行写操作。

6 E E(或EN)端为使能(enable)端,下降沿使能。

7 DB0 低4位三态、双向数据总线 0位(最低位)

8 DB1 低4位三态、双向数据总线 1位

9 DB2 低4位三态、双向数据总线 2位

10 DB3 低4位三态、双向数据总线 3位

11 DB4 高4位三态、双向数据总线 4位

12 DB5 高4位三态、双向数据总线 5位

13 DB6 高4位三态、双向数据总线 6位

14 DB7 高4位三态、双向数据总线 7位(最高位)(也是busy flag)

15 BLA 背光电源正极

16 BLK 背光电源负极

寄存器选择控制表

RS R/W 操作说明

0 0 写入指令寄存器(清除屏等)

0 1 读busy flag(DB7),以及读取位址计数器(DB0~DB6)值

1 0 写入数据寄存器(显示各字型等)

1 1 从数据寄存器读取数据

第3章系统的硬件设计和连接

3.1主控模块

采用STC89C52单片机作为系统的控制器。Pl口控制数码管显示温度和湿度值。P2口与DHT11连接.实现湿度模拟电压量转换为数字量便于单片机处理。键盘控制采用PO口.其中PO.O是温度的设置,PO.1是湿度的设置,PO.2/PO.3是分别对温度与湿度的上/下限值进行设置。原理如下图:

图3.1 STC89C52单片机各引脚功能

3.2显示模块

EA/VP 31X119X21

8RESET 9RD 17WR 16

INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425

P2526P2627P27

28PSEN

29

ALE/P 30TXD 11RXD 10U1AT89S51

RP110K

12345678910111213141516J1

LCD1602

VCC

VCC

VCC

RS RW E

RS RW E

3.3 温度和湿度采集模块

1.通讯过程如图1所示

图1

总线空闲状态为高电平,主机把总线拉低等待DHT11响应,主机把总线拉低必须大于18毫秒,保证DHT11能检测到起始信号。DHT11接收到主机的开始信号后,等待主机开始信号结束,然后发送80us 低电平响应信号.主机发送开始信号结束后,延时等待20-40us 后, 读取DHT11的响应信号,主机发送开始信号后,可以切换到输入模式,或者输出高电平均可, 总线由上拉电阻拉高。

图2

总线为低电平,说明DHT11发送响应信号,DHT11发送响应信号后,再把总线拉高80us,准备发送数据,每一bit数据都以50us低电平时隙开始,高电平的长短定了数据位是0还是1.格式见下面图示.如果读取响应信号为高电平,则DHT11没有响应,请检查线路是否连接正常.当最后一bit数据传送完毕后,DHT11拉低总线50us,随后总线由上拉电阻拉高进入空闲状态。

数字0信号表示方法如图4所示

图4

数字1信号表示方法.如图5所示

图5

3.4 键盘设计

用了几个简单的按键将它们拼成了一个简易的键盘。为提高CPU的效率,键盘采用中断方式。按键对单片机的接口电路图如图所示。

行信号(KEY)接到高电平,当没有键按时,行线与列线(KEYSCAN)是断开的,且行线都是高电平(1111),行信号作为的输入端、列信号作为的输出端。可以设置列线初始状态为低电平(0000)。信号为从上到下的顺序

当有键按下时,假如是K1按下,行信号与列信号接通,这时相应的行线(KEY0)变为低电平(01111),可以肯定第一行(K1,5,9,13)有键按下。

下面就要运用扫描的原理了:

1、因为只知道第一行有键按下,不知道是那个,可以设置列信号为0111,这时行信号变为(1111)(注:假设时钟周期很短,手还没松开,即键还在按下的状态)

2、设置列信号为1011,行信号也变成(1111)

3、设置列信号为1101,行信号也变成(1111)

4、设置列信号为1110,行信号也变成(0111),这时就可以肯定是第一个键按下。

3.5与上位机相连电路的设计

通过和MAX232和上位机相连接,如图3-9所示。在大气气候的检测中需要做记录时,可以通过设置单片机的参数,每隔一定的时间进行自动的做记录,省去人工的记录麻烦。Max232的T1IN和单片机的P3.2相连,R1 OUT和单片机的P3.1相连。

3.5 单片机系统与上位机的连接

3.6 报警电路设计

本设计采用峰鸣音报警电路。峰鸣音报警接口电路的设计只需购买市售的压电式蜂鸣器,然后通过MCS-51的1根口线经驱动器驱动蜂鸣音发声。压电式蜂鸣器约需10mA的驱动电流,可以使用TTL系列集成电路7406或7407低电平驱动,也可以用一个晶体三极管驱动。在图中,P3.2接晶体管基极输入端。当P3.2输出高电平“1”时,晶体管导通,压电蜂鸣器两端获得约+5V电压而鸣叫;当P3.2输出低电平“0”时,三极管截止,蜂鸣器停止发声。

图3.6

三极管驱动的峰鸣音报警电路

4章 系统软件方案的设计

温度控制主程序的设计应考虑以下问题:(1)温湿度采样,数字滤波;(2)越限报警和处理;(3)温度标度转换;(4)温湿度显示。通常,符合上述功能的温度控制程序由主程序和T0中断服务程序两部分组成。

在该软件系统中,定时器T0为工作方式1,定时周期为125ms ,8次定时器中断为1S ,由于实际环境温度和湿度变化是连续和平缓的,故这里采用分段定值平缓滤波算法处理每次测得的温度和湿度值,有效防止了突发干扰使测得值波动很大,导致反馈系统关启工作,影响系统的稳定,提高了系统的抗干扰性。

4.1 程序流程图

NPN

5.6K

3.3K +5V

P3.2

AT89S52 PB2130UP002A

倍数与因数 教学设计(北师大版五年级下册)

倍数与因数教学设计(北师大版五年级下册) 教学内容::: 北师大版五年级数学上册第31----32页内容 教材分析: 整除概念是贯穿这部分教材的一条主线。签于学生在前面已经具备了大量的区分整除与有余数除法的知识基础,对整除的含义已经有了比较清楚的认识,不出现整除的定义并不会对学生理解其他概念产生任何影响。因此,教材中删去了“整除”的数学化定义,而是借助整除的模式a×b=c直接引出因数和倍数的概念。 二、设计思想: 这节课教学倍数和因数的认识,学习找一个自然数的倍数。教材通过用12个同样大小的正方形拼成不同长方形的操作,让学生写出不同的乘法算式,直观感知倍数和因数的关系。在此基础上再依据算式具体说明倍数和因数的含义,利用已有的乘除法知识,自主探索并总结找一个数的倍数的方法。 三、教学目标:

1、通过操作活动得出相应的乘法算式,帮助学生理解倍数和因数的意义;探索求-个数的倍数的方法,发现一个数的倍数的特征。 2、在探索一个数的倍数和因数的过程中培养学生观察、分析、概括能力,培养有序思考能力。能在1-100的自然数中找出10以内某个数的所有倍数。 3、通过倍数和因数之间的互相依存关系使学生感受数学知识的内在联系, 四、教学重点: 理解倍数和因数的意义和掌握求一个数的倍数的方法。 五、教学难点: 倍数与因数关系的理解。 六、学情分析: 因数和倍数是最基本的两个概念,理解了因数和倍数的含义,对于一个数的因数的个数是有限的、倍数的个数是无限的等结论自然也就掌握了,对于后面的奇数、偶数、质数、合数等概念的理解也是水到渠成。要引导学生用联系的观点去掌握这些知识,而不是机械地记忆一堆支离破碎、毫无关联的概念和结论。数论本身就是研究整数性质的一门学科,有时不太容易与具体情境结合起来,而学生到了五年级,抽象能力已经有了进一步发展,有意识地培养他们的抽象概括能力也是很有必

51单片机课程设计

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学生姓名
指导教师
单片机原理及应用课程设计 电子信息工程 140405 20141329 李延琦 胡黄水
2016 年 12 月 26 日

课程设计任务书
课程设计 题目
酒精测试仪
起止日期
2016 年 12 月 26 日— 2017 年 1 月 6 日
设计地点
计算机科学与工程学 院单片机实验室 3409
设计任务及日程安排: 设计任务:分两部分: (一)、设计实现类:进行软、硬件设计,并上机编程、联线、调试、 实现; 1.电子钟的设计 2.交通灯的设计 3.温度计的设计 4.点阵显示 5.电机调速 6.电子音乐发声(自己选曲) 7.键盘液晶显示系统 (二)、应用系统设计类:不须上机,查资料完成软、硬件设计画图。 查资料选定题目。 说明:第 1--7 题任选其二即可。(二)里题目自拟。 日程安排: 本次设计共二周时间,日程安排如下: 第 1 天:查阅资料,确定题目。 第 2--4 天:进实验室做实验,连接硬件并编写程序作相关的模块实验。 第 5--7 天:编写程序,并调试通过。观察及总结硬件实验现象和结果。 第 8--9 天:整理资料,撰写课程设计报告,准备答辩。 第 10 天:上交课程设计报告,答辩。 设计报告要求:
1. 设计报告里有两个内容,自选题目内容+附录(实验内容),每 位同学独立完成。 2. 自选题目不须上机实现,要求能正确完成硬件电路和软件程序 设计。内容包括: 1) 设计题目、任务与要求 2)硬件框图与电路图 3) 软件及流程图 (a)主要模块流程图 (b)源程序清单与注释 4) 总结 5) 参考资料 6)附录 实验上机调试内容
注:此任务书由指导教师在课程设计前填写,发给学生做为本门课程设计 的依据。

基于-89C51单片机的秒表课程设计汇本

《单片机技术》 课程设计报告 题目:基于MCU-51单片机的秒表设计班级: 学号: 姓名: 同组人员: 指导教师:王瑞瑛、汪淳 2014年6月17日

目录 1课程设计的目的 (3) 2 课程设计题目描述和要求 (3) 2.1实验题目 (4) 2.2设计指标 (4) 2.3设计要求 (4) 2.4增加功能 (4) 2.5课程设计的难点 (4) 2.6课程设计容提要 (4) 3 课程设计报告容 (5) 3.1设计思路 (5) 3.2设计过程 (6) 3.3 程序流程及实验效果 (7) 3.4 实验效果 (16) 4 心得体会 (17)

基于MCS-51单片机的秒表设计 摘要:单片机控制秒表是集于单片机技术、模拟电子技术、数字技术为一体的机电一体化高科技产品,具有功耗低,安全性高,使用方便等优点。本次设计容为以8051 单片机为核心的秒表,它采用键盘输入,单片机技术控制。设计容以硬件电路设计,软件设计和PCB 板制作三部分来设计。利用单片机的定时器/计数器定时和计数的原理,用集成电路芯片、LED 数码管以及按键来设计计时器。将软、硬件有机地结合起来,使他拥有正确的计时、暂停、清零、并同时可以用数码管显示,在现实生中应用广泛。 关键词:秒表;8051;定时器;计数器 1 课程设计的目的 《单片机应用基础》课程设计是学好本门课程的又一重要实践性教学环节,课程设计的目的就是配合本课程的教学和平时实验,以达到巩固消化课程的容,进一步加强综合应用能力及单片机应用系统开发和设计能力的训练,启发创新思维,使之具有独立单片机产品和科研的基本技能,是以培养学生综合运用所学知识的过程,是知识转化为能力和能力转化为工程素质的重要阶段。 2 课程设计题目描述和要求

因数和倍数公开课教学设计

主备课人冯春明备课时间3/11 课题因数与倍数课型讲授课 三1、学生掌握找一个数的因数,倍数的方法; 维2、学生能了解一个数的因数是有限的,倍数是无限的; 目3、能熟练地找一个数的因数和倍数; 标4、培养学生的观察能力。 教学重点掌握找一个数的因数和倍数的方法 教学难点能熟练地找一个数的因数和倍数 创新点探讨总结因数与倍数关系 空白点动手找因数,倍数 教具准备生: 12 个同样的正方形, 师: ppt 课件 教学过程二次创作 一、创设情景,引入新课 师:人与人之间存在着许多种关系,你们和爸爸(妈妈) 的关系是 ,, ?我和你们的关系是 ,, 生:父子、父女、母子、母女 师:我和你们的关系是 ,, ? 生:师生关系 师:对,我是你们的老师,你们是我的学生,我们是师 生关系。在数学中,数与数之间也存在着多种关系,这 节课,我 们一起讨论两数之间的因数和倍数的关 系。 板书:因数和倍 数。 二、认识因数和倍 数 师:课前,老师让每个学生都准备了12 个同样大小的小正 方形卡片,现在请大家把这些卡片拿出来,请看:课 件 生:学生明确要求后开始动手操作,师巡视并适当给予指导 生:汇报,师出示课件 师:刚才我们 用12个正方形拼出了不同的长方形,根据摆 法我们还写出 了 3 个不同的乘法算式。如:课 件 生读 红 色字部分 师:谁能根据6*2=12 ,接下去仿 4*3=12 也说 4 句他们之间 关系的话?怎么说呢?

12*1=12 板书: 12 的因数有: 1 2 3 4 6 12 三、求一个数的因 数 从 12 的因数可以看出,任何一个数都有它的因数,而且不

止一个,找到一个并不难,难的是想办法把他的所有的因数 无遗漏的全部找出来,老师相信你们能办得到,有信心吗? 课件例 1 (小组合作,总结找一个数的因数的方法。) 过渡语:小组合作中老师希望每一位同学都积极参 与进来,小组合作发挥的是集体的智慧,我希望能看到 你们合作中的勇敢发言和合作后汇报时集体智慧的闪现。 学生合作,师巡视并指导 师:同学们都很积极,哪个小组愿意展示你们小组合作 的结果,, 方法:一乘法二除法 板书 18=1*18 18=2*9 ......... 适时表扬:方法真好等。 板书:表示方法:1、18 的因数有: 1、 2、 3、 6、9、 18 2、集合 归纳:观察 12 18 的因数有什么特点? 一个数的因数是有限的,最小的因数是1,最大的因数 是本身,一个数的因数通常是成对出现的。 总结:你觉得怎样找才不容易漏掉?(本节课的重点和难点) 学生总结后课件 师:同学们归纳总结的真好:已经掌握了找一个数的因数的 方法,请你用同样的方法,练习1:再找一找30 的因数有 那些。 学生自主完成,师巡视,指明板演 练习 2:找 36 的因数 同学们已经掌握了找一个数的因数的方法,而且找的又 准又快 学是为了用,现在就让我们一起走进训练场来检验一下 你学到的方法是否能得到最好的运用。 拓展练习: 1、 [ 猜一猜 ] 一个长方形,它的面积是24 平方厘米,如果长和宽都是整数,猜一猜长和宽各是多少厘米? [ 摆一摆 ] 如果把24 个棱长 是 1 厘米的小正方体摆成一个 长方体。想一想每排摆几个?摆了这样的几排?用乘法算式把自己的摆法表示出来,并和同桌交流。学生边操作、边汇报,边板书: 24×1=24 12×2=24 2、下 面我 们就 用这些算式 来研究

单片机课程设计——基于51单片机的温度监控系统设计

单片机课程设计报告 题目:温度监控系统设计 学院:能源与动力工程学院 专业:测控技术与仪器专业 班级: 2班 成员:魏振杰 二〇一五年十二月

一、引言 温度是工业控制中主要的被控参数之一,特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中,具有举足重轻的作用。对于不同场所、不同工艺、所需温度高低范围不同、精度不同,则采用的测温元件、测方法以及对温度的控制方法也将不同;产品工艺不同、控制温度的精度不同、时效不同,则对数据采集的精度和采用的控制算法也不同,因而,对温度的测控方法多种多样。 随着电子技术和微型计算机的迅速发展,微机测量和控制技术也得到了迅速的发展和广泛的应用。利用微机对温度进行测控的技术,也便随之而生,并得到日益发展和完善,越来越显示出其优越性。 作为获取信息的手段——传感器技术得到了显著的进步,其应用领域较广泛。传感器技术已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一。因此,了解并掌握各类传感器的基本结构、工作原理及特性是非常重要的。 为了提高对传感器的认识和了解,尤其是对温度传感器的深入研究以及其用法与用途,基于实用、广泛和典型的原则而设计了本系统。本系统利用传感器与单片机相结合,应用性比较强,本系统可以作为仓库温度监控系统,如果稍微改装可以做热水器温度调节系统、实验室温度监控系统,以及构成智能电饭煲等等。课题主要任务是完成环境温度监测,利用单片机实现温度监测并通过报警信号提示温度异常。本设计具有操作方便,控制灵活等优点。 本设计系统包括单片机,温度采集模块,显示模块,按键控制模块,报警和指示模块五个部分。文中对每个部分功能、实现过程作了详细介绍。整个系统的核心是进行温度监控,完成了课题所有要求。 二、实验目的和要求 2.1学习DS18B20温度传感芯片的结构和工作原理。 2.2掌握LED数码管显示的原理及编程方法。 2.3掌握独立式键盘的原理及使用方法。 2.4掌握51系列单片机数据采集及处理的方法。 三、方案设计

单片机课程设计题目

《单片机原理与应用》课程设计题目 1.基于单片机的电子秒表 本设计以MCS-51系列单片机为核心,采用常用电子器件设计,一个电源开关,两个按键,三位数码管显示,打开电源开关后显示8,每秒循环左移一位,即□□8—>□8□—>8□□—>□□8—>…,按A键开始计时,实时显示所经历的时间,按B键停止计时并显示从开始到当前时刻的时间,要求精确到0.1秒,量程为0~99.9秒。 要求按键输入采用中断方式,按键A接INT0,按键B接INT1。 2.智能电动百叶窗 本设计以MCS-51系列单片机为核心,采用常用电子器件设计,一个电源开关,用一台直流电机控制百叶窗叶片的旋转(正转/反转),用一个光敏电阻传感器测量室内光强度,并用两位数码管显示测量结果,设置三个按键:手动/自动切换、手动正转和手动反转,用一个发光二极管显示手动/自动状态,自动状态时二极管亮。 设置两个极限位置保护行程开关,用于保护百叶窗叶片:当正转到极限位置压下行程开关时,电机停止正转,但还可以反转;当反转到极限位置压下行程开关时,电机停止反转,但还可以正转。 按键输入采用中断方式,按键中断请求信号接INT0. 单片机根据设定光强S1和S2(S2 > S1)和实测光强P控制电机M的动作:当P<=S1时,控制M正转以增加进光量; 当P>S2时,控制M反转以减少进光量; 当S1S+1时,控制R断开电加热回路; 当S-1

基于51单片机课程设计

基于51单片机课程设计报告 院系:电子通信工程 团组:电子设计大赛1组 姓名: 指导老师:

目录 一、摘要 (3) 二、系统方案的设计 (3) 三、硬件资源 (5) 四、硬件总体电路搭建 (13) 五、程序流程图 (14) 六、设计感想 (14) 七、参考文献 (16) 附录 (17) 附录 1 程序代码 (17)

一、摘要 本设计以STC89C51单片机为核心的温度控制系统的工作原理和设计方法。温度信号由温度芯片DS18B20采集,并以数字信号的方式传送给单片机。文中介绍了该控制系统的硬件部分,包括:温度检测电路、温度控制电路。单片机通过对信号进行相应处理,从而实现温度控制的目的。文中还着重介绍了软件设计部分,在这里采用模块化结构,主要模块有:数码管显示程序、键盘扫描及按键处理程序、温度信号处理程序、led控制程序、超温报警程序。 关键词:STC89C51单片机 DS18B20温度芯片温度控制 ,LED报警提示. 二、系统方案的设计 1、设计要求 基本功能: 不加热时实时显示时间,并可手动设置时间; 设定加热水温功能。人工设定热水器烧水的温度,范围在20~70度之间,打开开关后,根据设定温度与水温确定是否加热,及何时停止加热,可实时显示温度; 设定加热时间功能。限定烧水时间,加热时间内超过温度上限或低于温度下限报警,并可实时显示温度。 2、系统设计的框架

本课题设计的是一种以STC89C51单片机为主控制单元,以DS18B20为温度传感器的温度控制系统。该控制系统可以实时存储相关的温度数据并记录当前的时间。其主要包括:电源模块、温度测量及调理电路、键盘、数码管显示、指示灯、报警、继电器及单片机最小系统。 图1 系统设计框架 3 工作原理 温度传感器 DS18B20 从设备环境的不同位置采集温度,单片机STC8951获取采集的温度值,经处理后得到当前环境中一个比较稳定的温度值,再根据当前设定的温度上下限值,通过加热和降温对当前温度进行调整。当采集的温度经处理后超过设定温度的上限时,单片机通过三极管驱动继电器开启降温设备(压缩制冷器) ,当采集的温度经处理后低于设定温度的下时 , 单片机通过三极管驱动继电器开启升温设备 (加热器) ,这里采用通过LED1和LED2取代!!! 当由于环境温度变化太剧烈或由于加热或降温设备出现故障,或者温度传感头出现故障导致在一段时间内不能将环境温度调整到规定的温度限内的时候,单片机通过三极管驱动扬声器发出警笛声,这里采用HLLED提示。

倍数和因数的关系教案

因数和倍数 教学目标: 1、理解和掌握因数和倍数的概念,认识他们之间的联系和区别。 2、学会求一个数的因数或倍数的方法,能够熟练的求出一个数的因数或倍数。 3、知道一个数的因数的个数是有限的,一个数的倍数的个数是无限的。 教学重点:掌握找一个数的因数和倍数的方法。 教学难点:理解和掌握因数和倍数的概念。 教学准备:课件 教学过程: 一、创设情境,引入新课 师:我和你们的关系是……?生:师生关系。 师:对,我是你们的老师,你们是我的学生,我们的关系是师生关系。是啊,人与人之间的关系是相互的。再比如:我们班的曹雪飞与贺正博之间是同桌关系,他们之间的关系是相互依存的,不能单独存在,我们可以说曹雪飞是贺正博的同桌,或者说贺正博是曹雪飞的同桌,而不能说曹雪飞是同桌!在数学王国里,在整数乘法中也存在着这样相互依存的关系,这节课,我们一起探讨两数之间的因数与倍数关系。(板书课题:因数与倍数) (设计意图:先让学生体会关系,再通过同桌关系让学生体会相互依存,不能独立存在,进而为因数与倍数的相互依存关系打下基础。)

二、探究新知 (一)1、出示主题图,仔细观察,你得到了哪些数学信息?学生说:图上有两行飞机,每行六架,一共有12架。(注意培养学生提取数学信息的能力和语言表达能力,即:数学语言要求简练严谨)教师:你们能够用乘法算式表示出来吗?学生说出算式,教师板书:2×6=12 2. 出示:因为2×6=12所以2是12的因数,6也是12的因数; 12是2的倍数,12也是6的倍数。(注:由乘法算式理解因数和倍数相互依存,不能独立存在。) 3.教师出示图2:师:根据图上的内容,可以写出怎样的算 式?3×4=12从这道算式中,你知道谁是谁的因数?谁是谁的倍数吗?(让学生自己说一说,进而加深因数倍数关系的认识。)教师小结:因数和倍数是相互依存的,为了方便,我们在研究因数与倍数时,我们所说的数是整数,一般不包括0. 4、师:谁来说一道乘法算式考考大家。(指名生说一说) 5、让其他学生来说一说谁是谁的因数谁是谁的倍数。(注:可以让几位学生互相说一说。) 6、看来都难不住你们,那老师来考考你们:18÷3=6在这道算式中,谁来说说谁是谁的因数谁是谁的倍数。 (设计意图:18÷3=6是为了培养学生思维的逆向性) (二)找因数:

单片机课程设计题目..(DOC)

单片机课程设计题目 1 基于单片机的数字电压表设计 2 基于单片机的智能电压表设计(温度检测器) 3 基于单片机的智能船模设计 4 基于单片机的电梯控制模型设计 5 基于单片机的水位控制系统设计(STC89—51型) 6 基于单片机的多路数据采集系统设计 7 基于单片机的8路抢答器设计 9 基于单片机的数字温度计设计 10 基于单片机的智能小车设计 11 基于单片机的数字温度计设计 12 基于单片机的遥控器设计 13 基于单片机的串行通信发射机设计 14 基于单片机的简易智能电动车设计 15 基于单片机的太阳能热水器控制器设计 16 基于单片机的太阳能热水器控制器设计 17 MCS-51单片机温度控制系统的设计 18 直流电动机的转速检测与脉宽调速 19 基于单片机的智能机器人的设计 20 基于单片机的简易无线竞赛系统的设计 21 基于单片机的车辆闯红灯监控系统设计(89C51) 22 基于单片机控制的井下瓦斯监控系统设计 23 基于单片机的煤气泄漏检测报警装置设计 24 基于单片机的井式渗碳炉控制系统设计 25 基于单片机的蔬菜大棚温湿度智能控制系统设计 26 基于单片机的电子钟设计 27 基于单片机的电力线载波节电群控设计 28 基于单片机的液位控制器设计

29 基于单片机的串行通信发射机设计 30 基于单片机的智能八路抢答器设计 32 基于单片机的水位监控器设计(STC12C2052AD) 32 基于单片机的点阵电子显示屏设计 33 基于单片机的智能温度控制系统设计 34 基于单片机的智能时钟控制器设计 35 基于单片机的智能温控系统设计 36 基于单片机的智能寻迹避障小车设计 37 基于单片机的家用太阳能热水器控制器设计 38 基于单片机的新型抢答计分器设计 39 基于单片机的热敏电阻测温系统设计 40 基于单片机的林火监测系统-飞艇姿态控制系统设计 41 基于单片机的人性化时钟控制器设计 42 基于单片机的智能型电话远程遥控器设计 43 基于单片机的远程通讯控制器设计 45 基于单片机的智能水位控制器设计 46 基于单片机的水位控制系统设计 47 基于单片机的智能电动小车设计 48 基于单片机的数码电子时钟设计 49 -基于单片机的数控直流电源设计 50 基于单片机的交通灯控制器设计 51 基于单片机的数字温度计设计(STC89C51) 52 基于单片机的智能小车设计 53 基于单片机的温度控制器设计 54 基于单片机的串行通信发射机设计(版本3) 55 基于单片机的温度控制系统设计(版本1) 56 基于单片机的交通灯控制系统设计 D58-基于单片机的电子万年历设计 D59-基于单片机的水位控制器设计 D60-基于单片机的水位控制系统设计(版本2)

五年级下册 因数和倍数教案

《因数与倍数的复习》教学设计 复习目标: 1、通过整理与复习,系统掌握本单元的概念,形成一定的知识网络。 2、能灵活运用所学知识解决生活中的实际问题,体会数学和日常生活密切关系。 3、通过合作交流等活动培养学生思维能力、说理能力,使学生感受到学习的快乐,使每个学生得到不同的发展。 复习重点: 1、复习整理本单元的概念,形成知识网络。 2、利用所学知识解决实际问题。 复习难点: 复习整理本单元的概念,形成知识网络。 复习方法:小组合作讨论法 教具准备:多媒体 教学过程: 一、谈话导入复习 看见数字1,你想到了什么? 这些知识点是我们在学习哪一单元时学习的,今天我们就来复习《因数与倍数》。(板书课题) 二、回顾整理,建构网络 1、交流矫正 除了这些内容,还有其他的知识点吗?让学生补充,提出质疑。 2、交流补充,形成知识网络。

现在我们一起回忆,刚才回顾的知识点,同学们有没有感觉到这一单元的知识点太多,太零碎了?那怎样有条理的整理它们呢? 整理建议: 1、想一想,这些知识点之间有什么联系? 2、用箭头、线条或表格把这些知识点按一定的顺序连起来,形成一个知识网。 小组讨论,教师巡视,及时指导。 3、利用展台小组汇报知识网络。 总结:同学们,在交流中表现的非常棒,能够主动构建知识网络,并能熟练的运用知识网络记忆本单元的知识。下面同学们就运用复习掌握的知识来进入闯关游戏吧! 三、重点复习,强化提高 第一关:判一判(用学习卡表示) 1、5.7是3的倍数。() 2、8的倍数只有16,24,32,40,48。() 3、一个数的因数一定比它本身小。() 4、在全部自然数里,不是奇数就是偶数。() 5、一个奇数加2就变成偶数。() 第二关:找一找,谁是与众不同的数 (1)1、9、5、16、17 (2)14、16、27、28、13 (3)11、13、5、26、29 第三关破译微信号。请注意:每个字母代表一个数字。

单片机课程设计题目

1.电子秒表设计:设计一个4位LED数码显示“秒表”,显示时间为00.00~99.99秒,每0.01 秒自动加一。另设计一个“开始”按键和一个“复位”按键。(2人) 2.简易4位(0—9999)计算器(+、-、*、/、四种运算)设计:设计一个能实现0-9整数 加法运算的计算器,利用LCD显示。键盘包括0-9及“+、-、*、/”和“=”及“清除” 16个按键。(除法应保留足够的的小数,满足共4位的显示)要有错误显示Err。(2人) 3.频率数显表:设计一个能实现对脉冲频率测量显示的电路。输入频率范围(0-10k),显 示为xxx.xx,用两个指示灯指示显示数字的单位,Hz和KHz两档,根据输入频率自动切换显示档。(脉冲信号是由外部信号发生器提供)(2人) 4.信号灯控制系统:南北线有红黄绿三只信号灯,东西线有红黄绿三只信号灯。 要求:(闪烁3次,每次亮灭时间各1s)时序要求如下(原始状态) 设计一个递增键和一个递减键,用于调节功能键选定的方向的绿灯时间,时间范围(10s-50s),每次以0.5S为增量。(2人) 5.简易电子时钟:用4位LED数码管分别显示小时数分钟和秒数,两个按键,一个为功能 键,用于切换显示界面(两个显示界面,一个是小时分钟,一个是秒数)长按此键3S 进入当前界面的参数修改界面。另一个按键用于参数修改(参数递增或递减),长按此键3s退参数修改,时间要求用单片机自带的定时器得到。(2人) 6.智能电子钟(LCD显示):以A T89C51单片机为核心,制作一个LCD显示的智能电子 钟:(1) 计时:秒、分、时、天、周、月、年。(2) 闰年自动判别。(3) 五路定时输出,可任意关断(最大可到16路)。(4) 时间、月、日交替显示。(5) 自定任意时刻自动开/关屏。(6) 计时精度:误差≤1秒/月(具有微调设置)。(7) 键盘采用动态扫描方式查询。所有的查询、设置功能均由功能键K1、K2完成。采用时钟芯片DS1302进行制作 7.多路报警器设计。用AT89C51单片机设计报警系统,用16个开关模拟报警点,当有 开关闭合时,用P1.0产生方波信号驱动蜂鸣器作为报警信号,同时用2位数码管显示报警点(即是第几个开关)。(2人) 8.简易数字电压表设计。利用单片机AT89S51与AD设计一个数字电压表,能够测量0- 36V之间的直流电压值,用LCE显示(根据测量精度,自定显示的位数)。(2人) 9.波形发生器。三种信号:正弦波、方波、三角波。利用DA转换器设计一波形发生器,

51单片机课程设计源程序

TIME0_DOWN EQU F0 ;将F0设置为定时器0定时到标志 FINISH_ID EQU 30H ;学号发送标志 KEY_FLAG BIT 00H ;有键按下标志 KEY_LONG BIT 01H ;键长按 KEY_D EQU 31H ;键值存放地址 ADC0809_AD EQU 8000H ;设置ADC0809地址 DAC0832_AD EQU 0000H ;设置DAC0832地址 ADC_FLAG BIT 02H ;设置ADC0809读数据标志 ADC_DATE EQU 32H ;设置ADC0809数据地址 ADC_0 EQU 33H ;ADC0809转化为BCD码后个位存放地址 ADC_1 EQU 34H ;十分位存放地址 ADC_2 EQU 35H ;百分位存放地址 ADC_3 EQU 36H ;千分位存放地址 ORG 0000H ;程序开始,跳转至主程序 0000 020030 LJMP MAIN ORG 0003H ;外部中断0入口0003 020141 LJMP INT0_IN ORG 000BH ;设置定时器0中断入口地址 000B 020132 LJMP TIME0 ORG 0013H ;外部中断1入口0013 020151 LJMP INT1_IN ORG 0030H ;主程序开始地址 0030 758169 MAIN: MOV SP,#69H ;初始化堆栈指针 0033 C292 CLR P1.2 ;显示器清零 0035 D292 SETB P1.2 0037 753000 MOV FINISH_ID,#0 ;将标志位清零 003A C2D5 C LR TIME0_DOWN 003C C200 CLR KEY_FLAG 003E C201 CLR KEY_LONG 0040 753100 MOV KEY_D,#0 0043 C202 CLR ADC_FLAG 0045 753200 MOV ADC_DATE,#0 0048 753300 MOV ADC_0,#0 004B 753400 MOV ADC_1,#0 004E 753500 MOV ADC_2,#0 0051 753600 MOV ADC_3,#0 0054 C291 CLR P1.1 ;初始化键盘,行线置零,有键按下触发中断 0056 C293 CLR P1.3

51单片机红绿灯课程设计

1 电源提供方案 为使模块稳定工作,须有可靠电源。因此考虑了两种电源方案:方案一:采用独立的稳压电源。此方案的优点是稳定可靠,且有各种成熟电路可供选用;缺点是各模块都采用独立电源,会使系统复杂,且可能影响电路电平。 方案二:采用单片机控制模块提供电源。改方案的优点是系统简明扼要,节约成本;缺点是输出功率不高。综上所述,选择方案二。 2 显示界面方案 该系统要求完成倒计时功能。基于上述原因,我考虑了二种方案:方案一:采用数码管显示。这种方案只显示有限的符号和数码字符,简单,方便。方案二:采用点阵式LED 显示。这种方案虽然功能强大,并可方便的显示各种英文字符,汉字,图形等,但实现复杂,成本较高。 综上所述,选择方案一。 3 输入方案: 设计要求系统能调节灯亮时间,并可处理紧急情况,我研究了两种方案:方案一:采用8155扩展I/O 口及键盘,显示等。 该方案的优点是:使用灵活可编程,并且有RAM,及计数器。若用该方案,可提供较多I/O 口,但操作起来稍显复杂。 方案二:直接在I/O口线上接上按键开关。 由于该系统对于交通灯及数码管的控制,只用单片机本身的I/O 口就可实现,且本身的计数器及RAM已经够用。

综上所述,选择方案二。 3.1单片机交通控制系统的通行方案设计 设在十字路口,分为东西向和南北向,在任一时刻只有一个方向通行,另一方向禁行,持续一定时间,经过短暂的过渡时间,将通行禁行方向对换。其具体状态如下图所示。说明:黑色表示亮,白色表示灭。交通状态从状态1开始变换,直至状态6然后循环至状态1,周而复始,即如图2.1所示: 图1 交通状态 本系统采用MSC-51系列单片机AT89C51作为中心器件来设计交通灯控制器。实现以下功能:

单片机课程设计题目11级1

题目1 电子时钟(LCD显示) 设计要求 以AT89C51单片机为核心的时钟,在LCD显示器上显示当前的时间: ●使用字符型LCD显示器显示当前时间。 ●显示格式为“时时:分分:秒秒”。 ●用4个功能键操作来设置当前时间,4个功能键接在P1.0~P1.3引 脚上。 功能键K1~K4功能如下。 ●K1—进入设置现在的时间。 ●K2—设置小时。 ●K3—设置分钟。 ●K4—确认完成设置。 程序执行后工作指示灯LED闪动,表示程序开始执行,LCD显示“00:00:00”,然后开始计时。 题目2 基于数字温度传感器的数字温度计 设计要求 利用数字温度传感器DS18B20与单片机结合来测量温度。利用数字温度传感器DS18B20测量温度信号,计算后在LED数码管上显示相应的温度值。其温度测量范围为?55℃~125℃,精确到0.5℃。所测量的温度采用数字显示,控制器使用单片机AT89C51,测温传感器使用DS18B20,用3位共阳极LED数码管以串口传送数据,实现温度显示。 题目3 十字路口交通灯控制 设计要求 设计一个十字路口交通灯控制器。用单片机控制LED模拟交通灯。东西

向通行时间为80s,南北向通行时间为60s,缓冲时间为3s。 本项目为典型的LED显示和中断定时电路。利用定时器T0产生每10ms 一次的中断,每100次中断为1s。对两个方向分别显示红、绿、黄灯,并显示相应的剩余时间。值得注意的是,A方向红灯时间=B方向绿灯时间+黄灯缓冲时间。 题目4 节日彩灯控制器的设计 设计要求 以单片机为核心,设计一个LED显示的节日彩灯控制器,P1.2~P1.5引脚上接有4个按键,4个按键的各自的功能如下: ●P1.2—开始键,按此键则灯开始流动(由上而下)。 ●P1.3—停止键,按此键则停止流动,所有灯为暗。 ●P1.4—上,按此键则灯由上向下流动。 ●P1.5—下,按此键则灯由下向上流动。 本题目本质上是由按键控制功能的流水灯,LED工作的方式通过键盘的扫描实现。其中的LED采取共阳极接法,通过依次向连接LED的I/O口送出低电平,即可实现所要求的功能。 题目5 数字音乐盒的设计 设计要求 以单片机为核心,设计一个数字音乐盒: 利用I/O口产生一定频率的方波,驱动蜂鸣器,发出不同的音调,从而演奏乐曲(最少3首乐曲,每首不少于30s)。采用LCD显示信息。开机时有英文欢迎提示字符,播放时显示歌曲序号(或名称)。可通过功能键选择乐曲、暂停、播放。 题目6 单片机控制步进电机 设计要求

基于51单片机课程设计报告

单片机课程设计 课题:基于51单片机的交通灯设计 专业:机械设计制造及其自动化 学号: 指导教师:邵添 设计日期:2017/12/18 成绩: 大学城市科技学院电气学院 基于51单片机数字温度计设计报告

一、设计目的作用 本设计是一款简单实用的小型数字温度计,所采用的主要元件有传感器DS18B20,单片机AT89C52,,四位共阴极数码管一个,电容电阻若干。DS18B20支持“一线总线”接口,测量温度围-55°C~+125°C。在-10~+85°C围,精度为±0.5°C。18B20的精度较差,为±2°C 。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输,大大提高了系统的抗干扰性。适合于恶劣环境的现场温度测量,如:环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。 本次数字温度计的设计共分为五部分,主控制器,LED显示部分,传感器部分,复位部分,按键设置部分,时钟电路。主控制器即单片机部分,用于存储程序和控制电路;LED显示部分是指四位共阴极数码管,用来显示温度;传感器部分,即温度传感器,用来采集温度,进行温度转换;复位部分,即复位电路,按键部分用来设置上下限报警温度。测量的总过程是,传感器采集到外部环境的温度,并进行转换后传到单片机,经过单片机处理判断后将温度传递到数码管显示。 二、设计要求 (1).利用DS18B20传感器实时检测温度并显示。 (2).利用数码管实时显示温度。 (3).当温度超过或者低于设定值时蜂鸣器报警,LED闪烁指示。 (4).能够手动设置上限和下限报警温度。 三、设计的具体实现 1、系统概述 方案一:由于本设计是测温电路,可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应,在将随被测温度变化的电压或电流采集过来,进行A/D转换后,就可以用单片机进行数据的处理,在显示电路上,就可以将被测温度显示出来,这种设计需要用到A/D转换电路,感温电路比较麻烦。 方案设计框图如下:

《倍数与因数》教学设计

教学目标: 1、使学生结合整数乘法算式,让学生初步认识倍数和因数的含义。 2、自己探索出求一个数倍数和因数的方法。 3、使学生在认识倍数和因数以及探索一个数的倍数或因数过程中,进一步体会数学知识之间的内在联系。 教学重难点: 1、认识倍数和因数的含义,理解它们之间是相互依存的关系。 2、探索出求一个数倍数的方法。 一、创设情境,提出问题。 1.同学们一年一度的秋季运动会就要开始了,淘气与笑笑所在的班级分别排出了下面两种队形,你能算一算他们两个班各有多少人吗?9×4=36(人) 5×7=35(人) 2.大家别小看了这两道很普通的乘法算式,里面却蕴含了丰富的学问,咱们就以9×4=36为例,在这道算式中,4、9、36分别叫什么?乘数和积之间还有一种更具体的关系,想知道吗?请翻开教材31页自学“认一认”部分。 二、探究发现,建立模型。 (一)认识倍数与因数 1.学生自学。 2.通过自学,发现4、9和36有什么样的关系了吗? 3.学生汇报。 4.在这两句话中出现了两个数学名词,它们是?(因数和倍数) 5.揭题:这就是我们今天所要研究的内容——倍数与因数。(板书课题) 6.刚才在你自学的时候,智慧老人告诉我们一句很关键的话,你注意到了吗? 我们只在自然数(零除外)范围内研究倍数和因数。什么是自然数?那也就是在1、2、3……这些自然数的基础上研究倍数与因数。 7.那你还能根据其它的乘法算式说一说谁是谁的倍数?谁是谁的因数吗? 请个别同学说乘法算式,其他同学来回答倍数与因数的问题。

8.老师这有两道算式,谁来试一试。 45÷5=9 1×36=36 用心倾听的同学一定会发现,1×36=36 说因数和倍数时,有两句话特别拗口,就像绕口令一样,是哪两句? 36是36的因数,36是36的倍数。 既然这两么拗口,那能不能直接说36是因数,36是倍数呢? (不能)这样的话就不知道36是谁的因数,36是谁的倍数了,因数与倍数在数学中一种相互依存的关系,所以我们在表达时一定要讲清谁是谁的因数,谁是谁的倍数。 通过这道题你还有发现吗? 一个数是它本身的因数,也是它本身的倍数。 (二)找倍数 1.刚才我们是根据乘法或除法算式来判断谁是谁的倍数,谁是谁的因数。那现在老师如果给你几个数,你能判断一下谁是7的倍数吗?注意要说清你的理由。7、14、17、25、77 2.与同桌交流一下你的想法。 3.学生汇报。 4.其实要找出7的倍数并不难,难的是你能不能找出7的所有倍数?下面就请小组合作来找7的倍数,不过在找之前,老师要给大家一个温馨提示:想一想怎样才能有顺序、不重复、不遗漏地找到7的倍数?老师只给你3分钟的时间,看看哪一个小组找到的数有序、多。 (1)学生找 (2)小组汇报。用7去分别与1、2、3……相乘,所得的积就是7的倍数。 (3)小结:如果给你更长的时间,你能把7的倍数全部写出来吗?(不能) 为什么?因为7的倍数有无数个。所以我们在找一个数的倍数时,可以背这个数的乘法口诀!如一七得七……,一般可以从小到大写5个,后面用省略号表示。 5.请同学们快速写出100以内8的倍数。(师板书) 6.根据板书,观察7、8的倍数你有什么发现吗?最小的倍数都是它本身。没有最大的倍数。 三、理解应用,强化体验。 1、知道了找倍数的方法,现在就让我们来帮助小兔子回家吧!

单片机原理与应用课程设计题目2012

《单片机原理与应用》课程设计题目 1.电子秒表 本设计以MCS-51系列单片机为核心,采用常用电子器件设计,一个电源开关,两个按键,三位数码管显示,打开电源开关后显示8,每秒循环左移一位,即□□8—>□8□—>8□□—>□□8—>…,按A键开始计时,实时显示所经历的时间,按B键停止计时并显示从开始到当前时刻的时间,要求精确到0.1秒,量程为0~99.9秒。 要求按键输入采用中断方式,按键A接INT0,按键B接INT1。 2.智能温控器 本设计以MCS-51系列单片机为核心,采用常用电子器件设计,一个电源开关,两个控制温度设定按键(增大/ 减小),四位数码管分别显示设定温度和实际温度,量程为0~99度,打开电源开关后设定温度值初始化为26度。 按键输入采用中断方式,两个按键分别接INT0和INT1. 采用温度传感器进行温度测量,模数转换采用ADC0809. 单片机根据设定温度S和实测温度P控制继电器R的动作,死区设为2度:当P<=S-1时,控制R接通电加热回路; 当P>S+1时,控制R断开电加热回路; 当S-1

(完整word版)51单片机课程设计实验报告

51单片机课程设计报告 学院: 专业班级: 姓名: 指导教师: 设计时间:

51单片机课程设计 一、设计任务与要求 1.任务:制作并调试51单片机学习板 2.要求: (1)了解并能识别学习板上的各种元器件,会读元器件标示; (2)会看电路原理图; (3)制作51单片机学习板; (4)学会使用Keil C软件下载调试程序; 用调试程序将51单片机学习板调试成功。 二、总原理图及元器件清单 1.总原理图 2.元件清单 三、模块电路分析 1. 最小系统: 单片机最小系统电路分为振荡电路和复位电路, 振荡电路选用12MHz 高精度晶振, 振荡电容选用22p和30p 独石电容;

图 1 图 2 复位电路使用RC 电路,使用普通的电解电容与金属膜电阻即可; 图 3 当单片机上电瞬间由于电容电压不能突变会使电容两边的电位相同,此时RST 为高电平,之后随着时间推移电源负极通过电阻对电容放电,放完电时RST 为低电平。正常工作为低电平,高电平复位。 2. 显示模块: 分析发光二极管显示电路: 图 4 发光二极管显示电路分析:它是半导体二极管的一种,可以把电能转化成光能,常简写为

LED。发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成,也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后,产生自发辐射的荧光。图中一共有五个发光二极管其中一个为电源指示灯,当学习板通电时会发光以指示状态。其余四个为功能状态指示灯,实际作用与学习板有关 分析数码管显示电路 图 5 数码管显示电路分析:数码管按段数分为七段数码管和八段数码管,图中所用为八段数码管(比七段管多了一个小数点显示位),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(COM)的数码管.共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极(COM)的数码管。数码管主要用来显示经电路板处理后的程序的运行结果。图中使用了八个八段数码管,可以显示八个0-15的数字。使用数码管可以直观的得到程序运行所显示的结果.也可以显示预置在学习板上的程序,主要通过16个开关来控制。 四、硬件调试 1、是否短路 用万用表检查P2两端是短路。电阻为0,则短路,电阻为一适值,电路正常。 2、焊接顺序 焊接的顺序很重要,按功能划分的器件进行焊接,顺序是功能部件的焊接--调试--另一功能部件的焊接,这样容易找到问题的所在。 3、器件功能 1)检查原理图连接是否正确 2)检查原理图与PCB图是否一致 3)检查原理图与器件的DATASHEET上引脚是否一致 4)用万用表检查是否有虚焊,引脚短路现象 5)查询器件的DATASHEET,分析一下时序是否一致,同时分析一下命令字是否正确 6)通过示波器对芯片各个引脚进行检查,检查地址线是否有信号的 7)飞线。用别的的口线进行控制,看看能不能对其进行正常操作,多试验,才能找到问题出现在什么地方。 1、详细描述硬件安装过程中出现的故障现象,并作故障分析,及解决方法。 六、软件调试

51单片机课程设计 AD转换

课程设计报告 华中师范大学武汉传媒学院 传媒技术学院 电子信息工程2011 仅发布百度文库,版权所有.

AD转换 要求: A.使用单片机实现AD转换 B.可以实现一位AD转换,并显示(保留4位数字)设计框图:

方案设计: AD转换时单片机设计比较重要的实验。模数转换芯片种类多,可以满足不同用途和不同精度功耗等。 外部模拟量选择的是简单的电位器,通过控制电位器来改变模拟电压。显示电压值采用一般的四位七段数码管。而AD转换芯片采用使用最广的ADC0809 ADC0809芯片有28条引脚,采用双列直插式封装,如图所示。 下面说明各引脚功能: ?IN0~IN7:8路模拟量输入端。 ?2-1~2-8:8位数字量输出端。 ?ADDA、ADDB、ADDC:3位地址输入线,用于选通8路模拟输入中的一路。?ALE:地址锁存允许信号,输入端,高电平有效。 ?START: A/D转换启动脉冲输入端,输入一个正脉冲(至少100ns宽)使其启动(脉冲上升沿使0809复位,下降沿启动A/D转换)。 ?EOC: A/D转换结束信号,输出端,当A/D转换结束时,此端输出一个高电平(转换期间一直为低电平)。 ?OE:数据输出允许信号,输入端,高电平有效。当A/D转换结束时,此端输入一个高电平,才能打开输出三态门,输出数字量。 ?CLK:时钟脉冲输入端。要求时钟频率不高于640KHz。

?REF(+)、REF(-):基准电压。 ?Vcc:电源,单一+5V。 ?GND:地 工作原理: 首先输入3位地址,并使ALE=1,将地址存入地址锁存器中。此地址经译码选通8路模拟输入之一到比较器。START上升沿将逐次逼近寄存器复位。下降沿启动A/D转换,之后EOC输出信号变低,指示转换正在进行。直到A/D转换完成,EOC 变为高电平,指示A/D转换结束,结果数据已存入锁存器,这个信号可用作中断申请。当OE输入高电平时,输出三态门打开,转换结果的数字量输出到数据总线上。 本次实验采用中断方式 把表明转换完成的状态信号(EOC)作为中断请求信号,以中断方式进行数据传送。 不管使用上述哪种方式,只要一旦确定转换完成,即可通过指令进行数据传送。 首先送出口地址并以信号有效时,OE信号即有效,把转换数据送上数据总线,供单片机接受。 采用中断可以减轻单片机负担。并可以使程序有更多的空间作二次开发。

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