多路温湿度巡检仪设计与制作实训报告

多路温湿度巡检仪的设计

与制作

院系：能源与电气工程学院

班级：xxxx

姓名：xxx

学号：xxxx

日期：2012年x月x日

目 录

前言 …………………………………………………………………………3

第一章 设计任务 ..................................................4

1.1设计题目........................................................4

1.2设计目的........................................................4

1.3设计任务........................................................4

第二章 多路温湿度巡检仪……………………………………………5

2.1项目内容和要求…………………………………………………………………5

2.2绘制电路原理图………………………………………………6

2.3绘制印制电路板图………………………………………………7

第三章 相关知识简介………………………………………………9

3.1 AT89C51单片机………………………………………………………………9

3.2 AHT11温湿度传感器………………………………………………10

3.3 A\D TLC1543转换芯片……………………………………………………….13

3.4 LM358集成运放………………………………………………………………16

第四章 程序设计与调试…………………………………17

4.1 控制要求………………………………………………………………………17

4.2 技术参数………………………………………………………………………18

4.3 程序设计………………………………………………………………………18

4.4 调试………………………………………………………………………23

4.5 系统功能及其操作说明-……………………………………………………23

4.6 试记录及调试结果-………………………………………………………24

总结………………………………………………………………………………26

致谢………………………………………………………………………………27

参考文献………………………………………………………………………28

前 言

本次实训是让学生了解小型单片机应用系统设计组成，掌握单片机定时器、中断、显示、键盘等单片机基本功能与典型接口应用，并能熟练地应用单片机仿真系统调试程序，使学生对单片机应用系统设计程序有一个基本了解，同时在实训环节中综合电路基础知识、查询资料、技术文件的编写等多项能力的训练，从而使学生体验一次完整的产品设计制作全过程，积累初步的职业素养。

学生可以从选择总体方案设计元器件入手，绘制电路原理图和印制电路板图，这些掌握后进行焊接工作，继而调试，总体而言就是这个流程，学生由浅入深，逐步学习，加强能力培养。

第一章 设计任务

1.1设计题目

多路温度巡检仪

1.2设计目的

通过小型微机应用产品的设计与调试过程，运用《微机原理及接口技术》课程所学的基本知识，在设计中加以应用，进而得到理解、巩固和提高，通过实践的过程学习与掌握分析与解决实际问题的方法与手段，提高设计、编程与调试的实际动手能力，作为工程技术工作的一次基本训练。

1.3设计任务

设计一个以单片机为核心的多路温度巡回检测显示仪表系统。通过多选一电子模拟开关及A/D转换器巡回采集各路温度传感及变送器的数据，进行信号处理及标度变换，以一定的节拍时间依序显示各检测回路的序号及温度值，并可通过按钮开关操控作冻结或切换显示，在单片机实验板台上模拟调试实现。

(一)基本设计要求

（1）、开机单片机实验板上的8位数码管、LED灯、蜂鸣器等设备进行自检自检。

（2）、八位LED 7段数码管显示当前检测回路的序号、温度值及温度单位“oC”或其他界面信息，温度显示单位为oC，保留一位小数。

（3）、八路温度按节拍巡回检测显示,温度测量范围-50.0°C~+50.0°C。

（4）、设选用的温度传感变送器将检测的-50°C~+50°C温度变换为0~5V电压信号，综合误差为±0.5°C。

（5）、应采取数字滤波技术提高测量的稳定性采用每一路的AD信号采集4次滚动存放保存的4次的温度值都是最新的温度值然后对这4次的温度值求平均值。

（6）、设置一个“冻结”按钮开关以操控进入与退出当前回路的冻结显示方式，冻结显示期间每0.5S更新一次温度值，冻结的时候只是路数不再改变只是显示当前路的温度值。

（7）、设置一个“切换”按钮开关以操控强行切换显示下一检测回路号及温度值。

（8）、对开关量输入进行软件消抖动处理比如冻结的按键进行键盘消抖动处

理。

(二) 扩展功能（选做）

（1）、键盘设定巡回节拍范围为0.5S~5.0 S，设定过程为按下功能键F后在选择一个操作的数值比如F1，先返回当前的节拍值，再进行按照数字键进行设定节拍在这个状态下按下S键保存新的节拍值且保持此节拍值1S后返回到巡显的状态，按下C键的时候直接返回到巡显状态。

（2）、F键按下无操作时间超过10分钟后自动恢复为基本的温度巡显方式。

（3）、超上限告警功能，键盘设定温度上限值范围为-50 .0°C~+50.0°C，监测到某回路温度超上限时有相应的显示闪烁提示、LED指示、讯响告警及继电器触点输出控制功能。

（4）、实现带有回差的超上限告警功能，通过键盘设定回差值的范围为±0 .1°C~±5.0°C。

（5）、增加温度超下限告警处理功能。

（6）、每巡回显示一遍，穿插一个节拍显示实时钟，通过键盘设定时间。

（7）、其他功能扩展。

第二章 多路温湿度巡检仪

2.1项目内容和要求

主要项目任务有：

（1）根据项目技术要求，设计总体系统方案；

（2）根据方案选择传感器、处理器、相关芯片、继电器、电机等部件；

（3）使用AUTOCAD/PROTEL软件绘制控制系统电路原理图、印刷板图；

（4）焊接印刷电路板，调试线路；

（5）编写、调试应用程序。

功能块图

2.2绘制电路原理图

2.3绘制

2.3印制电路板图

南京工业职业技术学院项目技术报告

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第三章 相关知识简介

3.1 AT89C51单片机

AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。外形及引脚排列如图所示

a:主要特性：

·与MCS-51 兼容

·4K字节可编程闪烁存储器

·寿命：1000写/擦循环

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