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单片机的智能水温感应变色器设计

2020-12-13 11:07编辑: www.jxszl.com景先生毕设
目 录
一、引言 7
一、引言
【Abstract】
The design is divided into four modules, including a set of system solutions, hardware design, software design, PCB board assembly and commissioning of the hardware design of the circuit were related presentations and software design, programming and, apart fromselection and measurement software and components outside Introduction. Design mainly to STC89C52 SCM as core, collecting temperature chip DS18B20 temperature sensor, the temperature will be collected in order to send a digital signal to the microcontroller, LED light-emitting diode light off is controlled by a microcontroller, which are red light-emitting diode light-emitting diodes, green the light-emitting diode, a blue light-emitting diode, which design requirements of th *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ¥351916072¥ 
e different temperature display different colors, it improves the quality of life of the peoples safety and health, with high accuracy, wide range, high sensitivity, small size, low power consumption and other advantages.
【Keywords】: MCU DS18B20 Temperature sensor the LED STC89C52 color transform
(一)基本要求
本次水温感应变色器的设计是以STC89C52单片机为主控制单元,以DS18B20温度检测部分,以LED发光二极管作为显示部分。其控制系统可以及时检测相应温度的数据,讲数据传到单片机内,通过低电平端口(P1.3)来趋势LED发光二极管不同温度的不同颜色显示较为简单、方便。其主要包括:主要包括+5V干电池供电、时钟电路、复位电路、STC89C52单片机芯片、温度采集电路、LED显示电路等,其中+5V干电池供电、时钟电路、复位电路、温度采集电路是输入电路部分,LED显示电路是输出部分,STC89C52单片机相当于一个神经中枢。
(二)系统框图
图1:水温感应器的系统框图
二、水温感应变色器硬件设计
(一)单片机最小系统的设计
1.单片机的选型
方案一:采用XC9000系列的FPGA。该类器件有着并行CPU的处理能力,而且能够迅速的响应外部的不同种类的数字信号,但在处理数据的过程中过于复杂,而且成本价格较昂贵。
2.单片机的简介
单片机在电子领域有着广泛的应用,目前最流行的单片机就是以8051为主。单片机的主要组成部分有:CPU;数据存储器RAM(512K);I/O接口;震荡器;时钟电路等组成。
图1
图2
3. STC89C52单片机引脚介绍
单片机有40个接口,主要由电源引脚,时钟引脚,控制引脚和I/O引脚组成。
引脚见图3和表1。
图3 STC89C52
综上所述,MCS—51系列单片机的引脚主要有几个特点:可以反复擦写,可以降低开发的成本;可以提供多个系统兼容,应用场合广泛。
4.振荡电路图
(1)STC89C52内部已经具备振荡电路,在使用时只需要把18脚、19脚连接简的石英振荡(crystal),使用内部振荡电路,12MHZ的时钟脉冲。
(2)振荡电路图(如图3所示):
图3:振荡电路图
5.复位电路
(1)复位电路:复位引脚是9脚,当此引脚连接高电平超过2个机器周期(1个机器周期包括12个时钟脉冲),就会产生复位的动作。而本次采用的方法就是手动复位。单片机主要采用上电自动复位和按键复位两种方式。
(2)复位电路图:(如图4所示)
图4:复位电路图
6.单片机最小系统总图
(1)单片机最小系统由电源、时钟脉冲(晶振)、复位电路、存储器设置电路组成
电源:40脚接VCC +5V 、20脚接GND 地;
振荡电路:只要把18和19脚连接简单的石英振荡晶体,使用内部振荡电路(12MHZ的时钟脉冲)。
复位电路:复位引脚是9脚,当此引脚连接高电平超过2个机器周期(1个机器周期包括12个时钟脉冲),即可产生复位的动作。本次采用手动复位。存储器的设置电路:31脚(EA非)接地,则采用外部存储器;31脚接VCC,则采用内部存储器;本次采用的是内部存储器
(2)单片机最小系统总图(如图5所示)
图5单片机最小系统
7.设计总图
设计总图见附件3
(二)LED显示电路的设计
1. LED发光二极管的简介
(1)驱动LED
①LED(Light Emitting Diode),它是发光二极管,一种半导体器件(固态),可以直接把电转化为光。其体积小耗电低,常被用为微型计算机与数字电路的输出装置,以指示信号状态,包括各种颜色发光二极管,此处用红、绿、蓝发光二极管。
②发光二极管的特点:
A、发光二极管(LED)具有单向导电性,指示灯的作用
B、发光二极管导通后所分电压为1-2V;电流为5-20mA;
C、反向偏压或电压太低时,LED将不发光;正向偏置时,LED将发光;
+125 00000000 11111010 00FA
+25 00000000 00110010 0032
+1/2 00000000 00000001 0001
0 00000000 00000000 0000
-1/2 11111111 11111111 FFFF
③将元器件摆放好,设置对象类,依次点击【 】、【 】点击出现图g对话框,右击 ,单击 ,重命名为电源类,把+5V和GND添加到电源类中;
图g
④设置规则,依次点击【 】、【 】出现如图h对话框,然后右击【 】、【 】,命名新规则为电源C,选择网络,选择+5V和GND,修改安全最小间距为30mil,其他线安全最小间距设置为20mil;

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