单片机应用系统设计

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1、《温度测量与报警系统》一、设计总方案分析方案一、在温度测量系统时，可以选择热敏电阻，通过D/A转换器将其转化，比较繁琐。方案二、选择DS18B20传感器，芯片本身自带了温度转换系统，比较容易，而且方便。利用AT89C52单片机为控制核心，数字温度传感器DS18B20实现温度测量，组成的一个智能型测温系统。将测得的数据经转化在显示电路显示。测温系统由DS18B20来实现，同时，整个系统包括串口电路、复位电路、晶振电路、显示电路、按键电路、报警电路以及STC89C52这个核心芯片组成，其测温系统如图所示：DS18

2、B20传感器STC89C52芯片串口电路复位电路晶振电路显示电路按键电路报警电路图一、系统的总体设计图1、键盘模块：（1）确定键：当按下确定键以后，推出按键电路；（2）启动键、模式键：启动键、模式键，为同一个键，当启动键按下以后，进行模式选择；（3）‘+’键：按下一次，上限值或下限值相应加一；（4）‘—’键：按下一次，上限值或下限值相应加一；2、报警模块：当采集到的温度值不在上、下限值以内，则蜂鸣器响。3、显示模块：显示当前采集到的温度值，在模式键按下以后，显示设置的温度上限值或下限值。4、温度采集模块：本次

3、设计采用DS18B20传感器进行温度采集。二、单片机概念单片机AT89C52是一个低电压，高性能COMS8位单片机，片内含8kbytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，功能强大的单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。系统中数据采集及处理由STC89C52单片机实现，它是本系统的核心。因此单片机型号的选择很重要，它关系到系

4、统的稳定、功耗、可操作性等各个方面。STC89C52单片机的优点：1.它是MCS-51系列单片机的派生产品，在指令系统、硬件结构和片内资源上与标准8052单片机完全兼容，DIP40封装系列与8051兼容均为Pin-to-Pin，使用时容易掌握；2.高保密性：无法读出，因此无法解密，保护知识产权的首选；3.超强抗干扰能力：电源、I/O口、时钟均有抗干扰措施，是工程应用的首选：①高抗静电（ESD保护）；②轻松过2KV/4KV快速脉冲干扰（EFT测试）；4.高可靠性，工程应用的首选：①宽电压范围，不怕电源波动：5V

5、产品3.4V～6V，3V产品1.9V～4V；②宽温度范围：-40oC～85oC；5.低电磁辐射：①可禁止ALE输出，降低辐射；②可选6时钟/机器周期，降低晶振频率，降低辐射；③单片机时钟振荡器增益可设为1/2；6.超低功耗：①掉电模式典型功耗：≤01Aμ,可由外中断唤醒；②空闲模式典型功耗：2mA；③正常工作典型功耗：4mA～7；mA7.在系统可编程，无需编程器，无需仿真器，节约投资；8.可远程升级和随时升级，缩短产品开发周期，提升产品性能；9.强驱动能力：无论拉电流还是灌电流，均优于MCS-51单片机；10

6、．高速度：高速(最高时钟频率90MHz)、低功耗、价格低、稳定可靠、应用广泛、通用性强，在系统/在应用可编程(ISP，IAP)，不占用户资源。采用外部12MHz晶振，并使用30pF的电容接地，以提高系统的稳定性和可靠性。11．产品封装形式多样：①引脚从20，28，32，40，44等多种型号可供选择；②PDIP-16、PDIP-18、PDIP-20、PDIP-28、PDIP-32、PDIP-40、SOP-16、SOP-28、SOP-32、PLCC-44、PQFP-44、LQFP-44、LQFP-48等多种封装可

7、供选择；12．内部资源更丰富。与MCS-51单片机相比，增加了：①T2定时/计数器；②内部数据存储器RAM增加了1～8倍，空间大小随型号不同而不同；③大部分产品自带E2PROM，空间大小随型号不同而不同；④部分产品自带模数转换器A/D和PWM；⑤部分产品有P4口,P5口；⑥部分产品有双串口；三、硬件电路设计1、STC89C52芯片设计本次实验采用STC89C52这块芯片进行温度的处理和转化，单片机AT89C52是一个低电压，高性能COMS8位单片机，片内含8kbytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和

8、256bytes的随机，单片机部分的电路设计如图所示，主要包括复位电路、晶振电路。图二、STC89C52芯片2、显示电路设计选择用4个LED8段数码管做为显示器，显示要求如下：当在正常模式或没有进行模式选择时，则显示所测量到的温度值，当选择模式后，则显示设置的上限值或下限值，在确定键按下后，则继续显示所测量到的温度值。如图为显示电路：图三、显示电路3、按键电路设计本次实验将用到四个键进行设置，即确定