工院课程设计多路温度巡检仪

题目:八路温度巡回检测系统院系:专业:姓名:班级学号:指导教师:日期：2012.05.28~2012.06.08课程设计多路温度巡检仪设计说明书11.设计任务......................................................................................................................................21.1设计题目...............................................................................................................................21.2设计目的...............................................................................................................................21.3设计任务...............................................................................................................................22.总体方案设计与方案论证...........................................................................................................32.1总体方案设计与论证...........................................................................................................32.2温度采集、计算的方案设计与论证...................................................................................33.系统总框图及总体软件设计说明...............................................................................................44.系统资源分配.............................................................................................................................64.1系统相应单元标示符...........................................................................................................64.2系统资源分配.......................................................................................................................65.局部程序设计说明.......................................................................................................................75.1巡显子程序...........................................................................................................................75.2PB口按键子程序.................................................................................................................105.3温度模块子程序.................................................................................................................166.系统功能及其操作说明.............................................................................................................197.调试记录及调试结果.................................................................................................................198.课程设计总结.............................................................................................................................20附录：程序清单...........................................................................................................................20课程设计多路温度巡检仪设计说明书21.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、巩固和提高发展，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、开机进行接口部件及数码显示器、指示灯、讯响器等自检。2、八位LED八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－50OC～＋50OC。4、键盘设定巡回节拍范围为0.5S～5.0S.5、设选用的温度传感变送器将检测的－50OC～＋50OC温度变换为0～5V电压信号，综合误差为±0.5OC。6、应采取数字滤波技术提高测量稳定性。7、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。课程设计多路温度巡检仪设计说明书38、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。9、对开关量输入进行软件消抖动处理。(二)功能扩展提示：(选做)1、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。2、超上限告警功能，键盘设定温度上限范围为－50OC～＋50OC，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、讯响告警控制功能。3、增加温度超下限告警功能处理功能。4、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。5、其他功能扩展。2.总体方案设计与方案论证2.1总体方案设计与论证本次课程设计的要求是8路温度巡显仪，该系统主要有三部分主成:数码管显示部分，温度采集与处理部分，功能键操作部分。见如下的框图所示。多路温度巡检仪数码管显示模块8路温度显示相应功能调整显示实时钟显示温度采集与处理部分8路温度采集转温度BCD码转温度内码功能键操作部分冻结/切换确认键功能选择调节拍调实时钟调温度上下限图1-系统软件设计的整体思路框图2.2温度采集、计算的方案设计与论证课程设计多路温度巡检仪设计说明书4方案一采用ADC0809芯片把经过每一路温度传感变送器变换为0~5V电压信号转化为数字量采用滚存最新的4次温度值进行求平均值并且每个工作大循环调用一次，把这个平均值扩大到0~1000的温度内码存储起来这样一来可以使-50°C、0°C、50°C分别变换成0、500、1000的温度内码，要显示的时候读出温度内码转化为BCD码送入8位7段数码管显示，8路温度信号采用巡回动态显示。通过按键操作进行修改系统程序的的标志位，程序中通过判断这些标志位来修改显示的节拍和温度报警的上下限。方案二也是采用ADC0809用每调用一次温度采集子程序就把8路的温度每一路采集四次存放到存储单元中，这样每调用一次就要算32次，每次AD转化最少要100US要是稍微延时1MS的时候，每次调用就要32MS。如果显示的时候采用静态显示的时候要很多条I/O线。综上所述，选用方案一，要是选用方案二的时候每次调用时太久不利于系统工作，会影响后面的程序调用。每个大循环调用1路四次的AD转化且滚存到存储区中，把AD值转化成温度内码，再把温度内码转化成BCD码。3.系统总框图及总体软件设计说明课程设计多路温度巡检仪设计说明书5延时等待各芯片退出复位基本初始化设备自检工作初始化开关量输入及消抖显示更新驱动显示内容送显缓数字键或功能键的参数设定处理*超下限告警处理键盘扫描*超上限告警处理长时间无操作处理手动切换控制温度滚动采集存储冻结显示控制节拍控制及显示数据处理结束开始延时30~50MSI/O接口芯片（8255）及I/O初值初态数码管、指示灯、讯响器，可自检接口芯片等各模块所用资源初值初态(中断、定时、存储单元等）开关、单按键判当前界面，取相应内容按格式送显缓应增加小数点和闪烁的判断显示判节拍到，更改当前显示路次及温度数据处理（滤波标度），以节拍或每0.5S计算一次8路T内判按钮动作，建标志信息，令节拍到也不切换，每0.5S更新温度显示数据约每8mS采一路，8路轮流，每路缓存4次，按队列滚存判按钮动作，按节拍到执行相应工作或更改节拍计时数据，令随后节拍即到非常态（巡显）下，1分钟无发生键盘、按钮动作则更改进程为常态判各路当前温度，超上限则置标志（每路一个位），驱动相应指示灯，及讯响同上判当前有意义的操作，如F(功能键)、S(确认键)、C(撤消键)、0~9置相应操作信息或执行相应工作图3-系统软件设计的总流程图并解释课程设计多路温度巡检仪设计说明书64.系统资源分配4.1系统相应单元标示符PROGRESSEQU60H;线程标志BEATTIME1EQU61H;节拍缓存1BEATTIME2EQU62H;节拍缓存2BEATSETEQU63H;节拍设定单元ADTIMEEQU66H;ADDISPCIRCLOADEQU64H;显示路数LEDTWISTATEQU01H;闪烁标志位LEDTWIWEIEQU65H;第几位闪烁NOOPETIME1EQU66H;无操作延时NOOPETIME2EQU67HTEMPUPEQU68H;温度上限TEMPDOWNEQU69H;温度下限CLOCKSETEQU6AH;时钟设置0:小时设置，1:分钟设置，2:秒设置DISPCIRCSTATBIT00H;循显状态标志,0:循显,1:冻结4.2系统资源分配系统资源分配表硬件资源分配片内数据存储空间的分配名称实现的功能字节地址用途PB0冻结/解冻按键00H-07H工作寄存器R0—R7PB1进程切换按键10H-1FH8路温度内码的存储单元P