1、 课程设计说明书课程设计说明书 课程名称 : DSP 控制技术 题 目 : 温度采集与显示系统设计 专 业 : 学生姓名 : 学 号 : 指导教师 : 设计成绩 : 2011 年 10 月 10 日 DSP 课程设计报告 温度采集与显示 第 1 页 目 录 1 课程设计目的 . 2 2 课程设计正文 . 2 2.1 系统分析 2 2.1.1 设计的任务及步骤 . 2 2.1.2 技术要求 . 2 2.1.3 设计思路 2 2.2 总体设计 2 2.2.1 硬件设计 2 2.2.2 系统框图设计 3 2.3 元器件的选择. 3 2.3.1 单元电路设计 3 2.3.2 单元模块分析 4 2.4
2、程序流程图与源程序 5 2.4.1 软件系统流程图 5 2.4.2 软件程序设计 6 3 运行结果 6 4 课程设计总结 . 7 5 参考文献 7 附录. 8 DSP 课程设计报告 温度采集与显示 第 2 页 1 课程设计目的课程设计目的 通过我们对 DSP 控制器及其应用课程的学习和理解,综合运用课本中所学到的理论知识 完成一个温度采集与显示的课程设计。通过这次实践锻炼我们查阅资料、方案比较、团结合 作的能力。在这个过程我们必须掌握温度采集技术的硬件设计、熟悉 A/D 转换技术和 DSP 液晶显示功能的软件设计。 学会采用简单电路的实验调试和整机指标测试方法, 增强我们的 动手能力,为以后学
3、习和工作打下坚实基础。 2 课程设计正文课程设计正文 2.12.1 系统分析系统分析 2.1.1 设计的任务及步骤设计的任务及步骤 (1)熟悉 MC1403 芯片的应用; (2)根据实验测得热敏电阻和温度的一些数据,设计温度电阻公式; (3)设计外部硬件电路; (4)软件完成程序流程图设计和编程,其中包括 A/D 转换和液晶显示部分; (5)软硬件联合调试; (6)书写设计说明书。 2.1.2 技术要求技术要求 此系统利用热敏电阻测得电阻温度之间的关系,找到电阻和温度之间的代数关系, 从而检测温度,设计硬件外扩电路,同时设计软件程序,包括 A/D 程序设计,进行软硬件 联系调试,能在液晶显示屏
4、上显示温度。 2.1.3 设计思路设计思路 系统首先设计温度采集硬件电路, 在多次实验运算拟合出热敏电阻输出电压值与温度之 间的函数关系,热敏电阻的输出的电压值随温度的上升而下降,呈现出负系数,从而运用于 实验中检测温度;然后将采集的温度送入 DSPTMS320F2812 模数转换模块将电压信号变为数 字信号,再编写函数来控制 LCD 来显示相应的温度及相关文字。 2.2 2.2 总体设计总体设计 2.2.1 硬件设计硬件设计 TMS320F2812 作为使用的 DSP 芯片。它包含 33 个电源引脚(为使器件正常运行,所有 电源引脚必须正确连接且不能悬空)时钟源模块,DSP 有六种信号可以使
5、 DSP 控制器复位, 即电源复位、复位引脚RS、软件复位、非法地址复位、看门狗定时器溢出、欠压复位六种 复位信号。所以在设计的初期,把它分成了五个模块。其中复位采用电源复位的方式,由引 DSP 课程设计报告 温度采集与显示 第 3 页 脚 PCRESET 引起。为了可靠复位,其中低电平的有效时间至少 6 个 CPU 时钟周期。DSP 最小 系统组成框图如图 1 所示。 图 1 DSP 最小系统 其中:开关 SW-PB、电容 C1、两个反相器及其电阻电源构成了复位电路,晶振与两个并 联电容接 XTAL1 与 XTAL2 构成振荡电路,PWM1 与 PWM7 构成了调制信号的输入与输出,旁路 引
6、脚接地,请求控制信号 MP/MC 与 GND 接地。 2.2.2 系统框图设计系统框图设计 该系统包括温度采集电路模块、DSPF2812 芯片、A/D 转换部分和 LCD 液晶显示,首先要 初始化 A/D 转换模块,然后等待中断,当产生中断后对采集到的模拟信号进行处理,为确保 转换精度要进行多次取值求平均,转换结果放在结果寄存器的高 12 位上,通过编程将处理 后的温度值送到 LCD 上进行显示。 图 2 系统设计流程图 2.3 2.3 元器件的选择元器件的选择 2.3.1 单元电路设计单元电路设计 (1)设计方案 MC1403 芯片为模数转换提供基准电压,且输入端接+5V 电源后再并联一个去噪声的电 容,利用热敏电阻进行温度采集,采集后的输出电压(不得大于 3.3v)与 DSP 的 P2 端口 23 引脚相连。 温度采集电路 DSPF2812 A/D 转换电路 液晶显示模块 DSP 课程设计报告 温度采集与显示 第 4 页 (2)外扩电路