硬件设计课程设计

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1、武汉理工大学综合硬件课程设计学号：0121110340118课程设计题目环境温度测试例程设计学院计算机科学与技术学院专业计算机科学与技术班级计算机1101班姓名周文星指导教师伍新华2013年6月26日15武汉理工大学综合硬件课程设计课程设计任务书学生姓名：周文星专业班级：计算机1101班指导教师：伍新华工作单位：计算机科学与技术学院题目:环境温度测试例程设计初始条件：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

2、说明书；要求完成的主要任务:（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

3、程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：第18周：1.熟悉ZG211硬件综合实验平台，KEILCUVISION2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：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日15武汉理工大学综合硬件课程设计环境温度测试1实验目的1.1掌握I/O接口操作；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

4、。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.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,MCU89S522.1DS18B20DS18B20是新一代支持“一线总线”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9—1

5、2位，工作电压为3v—5v，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：15武汉理工大学综合硬件课程设计DS18B20芯片包括3个引脚，引脚说明如下图所示：引脚符号说明1VDD电源2DQ数据输入/输出脚3GND地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℃的一个值。如

6、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。2.2CD405215武汉理工大学综合硬件课程设计由于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接到单片机的I/O口上。

7、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：AB选通状态00X=X0;Y=Y010X=X1;Y=Y101X=X2;Y=Y211X=X3;Y=Y3芯片原理图：2.3CH451CH451是一个整合了数码管显示驱动和键盘扫描控制以及μP监控的多功能外围芯片，该课题设计开发中我们仅需使用数码管显示驱动和键盘扫描控制功能。在显示驱动上，动态显示扫描控制，可选数码管的段与数据位相对应的不译码方式或者BCD译码方式；在键盘扫描控制上，低电平输出产生键盘中断，并且提供键盘按键释放标志位。借

8、助RationalRose绘制的串行接