硬件设计课程设计--环境温度测试例程设计

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1、 课课 程程 设设 计计 题题 目目 环境温度测试例程设计 学学 院院 计算机科学与技术学院 专专 业业 计算机科学与技术 班班 级级 计算机 1101 班 姓姓 名名 指导教师指导教师 2013 年 6 月 26 日 2 课程设计任务书课程设计任务书 题题 目目: : 环境温度测试例程设计环境温度测试例程设计 初始条件：初始条件： 1. 课程设计使用 ZG211 硬件综合实验平台（8051 单片机） ，配有课程设计接口芯片和辅助芯 片以及器件； 2. ZG211 有程序设计集成开发环境，程序设计语言为 C 语言； 3. ZG211 硬件综合实验平台使用说明书； 要求完成的主要任务要求完成的主

2、要任务: : （包括课程设计工作量及其技术要求，撰写说明书具体要求） 1. 学习使用 ZG211 硬件综合实验平台，程序设计集成开发环境； 2. 根据课程设计题目， 进行需求分析， 搞清楚课程设计需要设计需求和需要解决的设计内容。 3. 查阅和学习课程设计题目需要的接口芯片资料，掌握接口芯片的使用方法和编程要领。查 阅和学习课程设计题目需要的辅助芯片以及器件资料。 4. 设计接口芯片和辅助芯片以及器件与 8051 单片机连接硬件电路原理图。 5. 设计与硬件电路原理图对应的 C 语言程序（或 8051 汇编语言） 。给出程序流程图。在集成 开发环境中调试程序。给出程序的详细注释。能够解释使用程

3、序模拟电路时序信号和数据。 6. 撰写课程设计报告，1）详细陈述以上的设计过程；2）详细陈述电路的调试过程。 时间安排：时间安排： 第 18 周： 1. 熟悉 ZG211 硬件综合实验平台， KEILC UVISION2 集成开发环境； 查阅接口芯片资料， 熟悉接口芯片和它的使用方法。 2. 设计硬件电路原理图， 。 第 19 周： 1. 使用 C 语言或汇编语言设计和调试接口程序。 2. 撰写计算机硬件综合设计报告。 指导教师签名：指导教师签名： 年年 月月 日日 系主任系主任（或责任教师）签名：（或责任教师）签名： 年年 月月 日日 3 环境温度测试 1 实验目的 1.1掌握 I/O 接口

4、操作； 1.2掌握显示及键盘芯片的运用； 1.3了解中断的运用； 1.4了解单总线操作。 应用计算机组成原理、数字逻辑、微机原理与接口技术、单片机原理、C 语言程序设计等 相关专业知识来学习和使用 ZG211 实验板的使用方法、Keilc51 在线编程软件环境。使 用 CH451 芯片来进行数码显示和键盘扫描控制，设计实现温度测试功能。 2.2.实验设备 PC 机一台；ZG-211 单片机系统实验板一块 实验连接线若干 并口编程线一根 串口通讯线一根 配套电源1 个 芯片：DS18B20,CD4052,CH451,MCU89S52 2.1 DS18B20 DS18B20 是新一代支持“一线总线

5、”接口的温度传感器芯片，将电源和信号复合在一起； 其测温范围为-55+125，允许分辨率可调 912 位，工作电压为 3v5v，在-10 +85范围内，精度为0.5。该芯片将温度探头与 A/D 转换模块集成在一起，同时 采用单总线与 CPU 通信，简化了电路设计 芯片构造图： 4 DS18B20 芯片包括 3 个引脚，引脚说明如下图所示： DS18B20 通过一种片上温度测量技术来测量温度的。 芯片原理图： DS18B20 是这样测量温度的：利用一个高温度系统的振荡器确定一个门周期，内部计 数器在这个门周期内对一个低温度系数的振荡器的脉冲进行技术来得到温度值。计数器 被预置到对应于-55的一个

6、值。如果计数器在门周期结束前到达 0，则温度寄存器（同 样被预置到-55）的值增加，表明温度大于-55，同时计数器被复位到一个值，这个 值由斜坡式累加器电路确定，斜坡式累加器电路用来补偿敢问振荡器的抛物线特性。然 后计数器又开始计数直到 0，如果门周期仍未结束，将重复这一过程。斜坡式累加器用来 补偿感温振荡器的非线性，以在测温时获得比较高的分辨力，这是通过改变计数器对温 度每增加一度所需要计数的值来实现的。 2.2 CD4052 由于 89S52 上的 I/O 口资源有限， DS18B20 的 I/O 口通过 4 通道数字控制模拟开关 CD4052 引脚 符号 说明 1 VDD 电源 2 DQ 数据输入/输出脚 3 GND 地 5 接到单片机的 I/O 口上。该芯片是一个差分四通道数字控制模拟开关，有 A 和 B 两个二 进制控制输入端和一个 INH 输入，具有低导通阻抗和很低的截止漏电流。 功能说明表： 芯片原理图：