电子工程设计报告题目：温度测量系统/闭环温度控制系统设计专业：电子科学与技术小组： 7姓名：学号：袁彬赖力指导教师：高新完成日期：目录一、摘要..................................................... 错误!未定义书签。

二、设计任务与要求.......................................... 错误!未定义书签。

（二）、设计要求.......................................... 错误!未定义书签。

(三)单片机................................................... 错误!未定义书签。

（一）、电路工作原理及主要元件的功能...................... 错误!未定义书签。

（二）、电路的调试........................................ 错误!未定义书签。

四数/模(D/A)转换电路........................................ 错误!未定义书签。

（一）、电路工作原理及主要元件功能........................ 错误!未定义书签。

（二）、电路主要参数计算.................................. 错误!未定义书签。

(三)、电路调试........................................... 错误!未定义书签。

五、模/数(A/D)转换电路...................................... 错误!未定义书签。

（一）、ADC0804芯片介绍.................................. 错误!未定义书签。

（二）、电路主要参数计算.................................. 错误!未定义书签。

（三）、电路调试.......................................... 错误!未定义书签。

六、电路显示与键盘控制电路................................... 错误!未定义书签。

（一）、电路工作原理...................................... 错误!未定义书签。

(二).电路调试............................................ 错误!未定义书签。

七、温度测量................................................. 错误!未定义书签。

八、心得体会................................................ 错误!未定义书签。

九、附录..................................................... 错误!未定义书签。

一、摘要在上学期我们完成了温度控制系统的第一阶段，在这一阶段，我们完成了焊接包括电源板、驱动器和变送器在内的一些工作。

也为我们这次的第二阶段做好了准备。

通过上学期的准备，我们对焊接电路已经基本上熟练掌握了，对一些电路的原理和设计也都达到了必要的要求，正是基于此我们目前已经完成了第二阶段的所有内容。

下面就主要介绍一下我们第二阶段的工作。

二、设计任务与要求设计小型温度测量与控制系统 --- 典型电子系统1.电路设计⑴核心单元—单片机应用电路⑵模拟量接口—A/D、D/A 电路⑶人机交互单元—显示、键盘控制电路2.程序设计⑴控制模/数转换进行温度数据采集⑵控制数/模转换改变控温元件工作状态，进行温度控制。

⑶控制键盘与显示器，进行控制温度设定和测量温度显示。

⑷将温度数据转换为显示温度数值的算法程序。

(5)控制温度精确、平稳变化的的算法程序。

3.系统联调⑴电路系统联调，配合测试程序实现基本的测温、控温功能。

⑵程序联调，通过电路系统实现精确、平稳的温度控制4.本学期关注的重点⑴设计并实现了一个能够精确、稳定控制温度的系统。

⑵知道了一个典型的电子系统应该具备哪些主要功能⑶知道了一个典型电子系统的设计实现过程和工作方法。

⑷知道如何设计测试方法、创造测试条件，对设计完成的电路模块或电路系统进行测试，使电路或系统的功能、指标充分展现。

⑸设计组装的电路系统出现故障，能够根据电路或系统的工作原理、自己掌握的专业知识以及积累的经验，快速确定故障范围和故障原因。

⑹掌握电路的设计方法，通过设计、计算实现电路设计要求。

（二）、设计要求1．温度测量范围：0°C~ +100°C。

2．温度测量误差：不大于±2°C3．单片机：具有独立电路板结构。

片选信号：4个，地址信号：4个，数据总线：AD0~AD7，I/O口线：P3口，P1口。

4．数/模(D/A)转换电路：具有独立电路板结构。

输入范围：00H ~ 0FFH，对应输出：-10V~+10V，误差：1%，响应时间：< 1ms，电源供电：+5V，±12V。

5．模/数(A/D)转换电路: 独立电路板结构输入信号范围： 0V~+5V分辨率： 8bit精度：1LSB转换时间：< 1ms6．显示与键盘控制电路:4 位7 段数码显示，前 3 位含小数点独立电路板安装结构0 ~ 9数字输入键及若干功能设置按键控制(三)单片机（一）、电路工作原理及主要元件的功能1，芯片的介绍和参数MCS-51系列单片机性能优异，因此单片机芯片采用MCS-51系列中的89C51。

在单片机的40条引脚中有2条专用于主电源的引脚，2条外接晶体的引脚，4条控制或与其它电源复用的引脚，32条输入/输出（I/O）引脚。

下面按其引脚功能分为四部分叙述这40条引脚的功能。

1)主电源引脚VCC和VSS：VCC——（40脚）接+5V电压；VSS——（20脚）接地。

2)外接晶体引脚XTAL1和XTAL2：XTAL1（19脚）接外部晶体的一个引脚。

在单片机内部，它是一个反相放大器的输入端，这个放大器构成了片内振荡器。

当采用外部振荡器时，对HMOS单片机，此引脚应接地；对CMOS单片机，此引脚作为驱动端。

XTAL2（18脚）接外晶体的另一端。

在单片机内部，接至上述振荡器的反相放大器的输出端。

采用外部振荡器时，对HMOS单片机，该引脚接外部振荡器的信号，即把外部振荡器的信号直接接到内部时钟发生器的输入端；对XHMOS，此引脚应悬浮。

3)控制或与其它电源复用引脚RST/VPD、ALE/PROG、PSEN和EA/VPP：RST/VPD（9脚）当振荡器运行时，在此脚上出现两个机器周期的高电平将使单片机复位。

ALE/PROG（30脚）：当访问外部存贮器时，ALE（允许地址锁存）的输出用于锁存地址的低位字节。

即使不访问外部存储器，ALE端仍以不变的频率周期性地出现正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。

因此，它可用作对外输出的时钟，或用于定时目的。

PSEN（29脚）：此脚的输出是外部程序存储器的读选通信号。

在从外部程序存储器取指令（或常数）期间，每个机器周期两次PSEN有效。

但在此期间，每当访问外部数据存储器时，这两次有效的PSEN信号将不出现。

EA/VPP（31脚）：当EA端保持高电平时，访问内部程序存储器，但在PC（程序计数器）值超过0FFFH（对851/8751/80C51）或1FFFH（对8052）时，将自动转向执行外部程序存储器内的程序。

当EA保持低电平时，则只访问外部程序存储器，不管是否有内部程序存储器。

输入/输出（I/O）引脚P0、P1、P2、P3（共32根）：P0口（39脚至32脚）：是双向8位三态I/O口，在外接存储器时，与地址总线的低8位及数据总线复用，能以吸收电流的方式驱动8个LS型的TTL负载。

P1口（1脚至8脚）：是准双向8位I/O口。

由于这种接口输出没有高阻状态，输入也不能锁存，故不是真正的双向I/O口。

P1口能驱动（吸收或输出电流）4个LS型的TTL负载。

对8052、8032，引脚的第二功能为T2定时/计数器的P2口（21脚至28脚）：是准双向8位I/O口。

在访问外部存储器时，它可以作为扩展电路高8位地址总线送出高8位地址。

P3口（10脚至17脚）：是准双向8位I/O口，在MCS-51中，这8个引脚还用于专门功能，是复用双功能口。

2、电路方案的比较、选择和确定全部地址参与译码，产生的控制信号对应唯一地址。

部分地址参与译码，产生的控制信号对应某一地址区域，而不是唯一地址。

部分地址参与译码，产生的控制信号对应某一地址区域，而不是唯一地址。

三种电路方案（1）部分地址译码、带有总线驱动电路，产生的控制信号对应某一地址区域。

图示部分地址译码、带有总线驱动电路（2）部分地址译码、无总线驱动电路图示部分地址译码，无总线驱动电路（3）直接选通、不要低8位地址和驱动电路因为这个方案的片选信号与地址之间并不是线性关系，所以使用该方案需要熟练掌握片选信号与地址之间的关系计算。

（4）电路方案的确定通过比较，我们最后选定相对容易实现的部分地址译码，无总线驱动的方案，因为这样可以简化电路。

电路图如下：单片机的安装结构图如下图所示：单片机电路（二）、电路的调试1．按照电路图将电路板焊接完毕，过程中需要严格检查焊接线路是否正确，避免出现错误。

2．测试时，将电源板放到相应位置。

将单片机正确插入，然后将仿真头与单片机电路连接（注意缺口标志要对应）再把仿真器连好。

3．断开译码电路负载，运行测试程序，检查各输出引脚是否有输出，各个输出之间相对位置关系是否正确；以下是单片机测试的程序：#include ""#include "“#include ""#define CS0 XBYTE[0x0000]#define CS1 XBYTE[0x2000]#define CS2 XBYTE[0x4000]#define CS3 XBYTE[0x6000]#define CS4 XBYTE[0x8000]#define CS5 XBYTE[0xA000]#include ""void main(void){Init_Device();while(1){ CS0=0; CS1=0; CS2=0; CS3=0; CS4=0; CS5=0; }}正确输出波形如图所示：用示波器观察C1~ C4引脚，应有图示的波形输出。

如果没有输出或者彼此关系错乱，都表明电路中存在故障。

四数/模(D/A)转换电路（一）、电路工作原理及主要元件功能1、DAC8032芯片介绍数模转换器是整个控制系统将计算机输出的数字信号转化成模拟信号的重要部件，它的特性直接影响温度转换的精度。