工程师方面有关论文范文例文,与STC10F08XE单片机温度计课程实训相关论文格式范文

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单片机实训可以采用多种形式：比如面包板、洞洞实验板、实训套件等.本文主要以DS18B20温度传感器为例交流单片机课程实训体会.为了使学生积极投入到单片机课程实训中,让每位学生独立设计一件较为实用的作品,并焊接做出产品,有条的送给他们做为鼓励,可大大调动学生学习单片机的热情和积极性.考虑到网上DS18B20温度计案例较多,为了避免学生抄袭,实训最好能选用较为新型单片机,并有利于学生对新器件的选择应用和学习；但也不能偏离太多而增加难度,不利于知识的巩固和理解.本案例选用的STC10F08XE为1T单片机,速度较普通89C51单片机快8-10倍,且兼容51指令和引脚排列.为了方便交流学习,本文中的仿真电路、PCB板图、51仿真测试程序和1T单片机STC10F08XE程序可在CSDN网站下载.

1.明确实训任务

上电直接进入温度显示,显示精度0.1度.运用温度传感器ds18b20测试环境温度,经单片机接收并对数据处理,用4位共阳数码管显示.上电前长按键则进入时钟显示.长按键1秒进入时钟调分功能,分数码管闪烁,每按一次键分+1,加到60回0；再长按键进入调时功能,时数码管闪烁,每按键一次时+1,加到24回0.时钟计时使用定时器T0,数码管闪烁计时使用定时器T1.拓展功能：设置上下限温度报警,上下限温度值自定义.

2.实训开发环境

现代电子产品,硬件产品从设计到制板周期较长,一般要外加工订做PCB板.为了能在产品焊接调试前验证硬件电路及软件设计缺陷,有经验的工程师一般要进行仿真测试.Proteus是一款比较实用的单片机程序仿真、硬件电路设计及PCB制板软件,具有较为丰富的元件库,并能创建元器件和封装,该软件简单易学且功能强大.keil软件提供视窗化的编辑、编译和调试窗口,可进行单步、断点调试,并可与Proteus仿真软件联接调试以便观察寄存器和RAM数据变化.

3.硬件电路

3.1电路原理

电路采用数码管静态显示（图1）,Proteus仿真电路中的单片机使用AT89C51,实际产品中使用STC10F08XE单片机,可直接驱动1英寸LED数码管,与0.56英寸LED数码管相比较,具有较好的视觉效果.为了方便制板中的布线,进一步加深学生对数码管段码的理解,数码管段码采用了非标准共阳段码格式,这在工程设计中是非常实用的,其中数码管LEFT1使用一种格式,其余三个数码管使用另一种格式.表1列举了P0口数码管LEFT1段码（0～2）计算方式.

3.2创建元件封装

本例中用的数码管是1英寸共阳LED数码管,Proteus中没有对应的封装.另外按键和DC电源插座也需要创建对应的封装.元器件封装创建后应在原理图中添加指定的封装,将原理图中元器件的引脚序号与封装库中的引脚序号建立一一对应关系.若学生能独立完成,就能很容易的理解元器件引脚排列.

3.3PCB制板

PCB制板主要任务是元件排列布局和布线,元器布局一般采用自动排列元器件和手动排列相结合的方式,布线通常也采用自动与手动相结合的方式.实训中为了锻练学生的动手能力,采用单面板手动布局和布线.

4.软件设计

项目设计的目的是巩固所学理论知识,因温度计项目包含的单片机知识点有限,为了让学生充分利用所做电路资源,加深对单片机定时计数器的应用,项目中增加了时钟功能.上电前长按键进入时钟功能,直接加电进入温度度功能.利用定时器0实现0.05毫秒时钟计时,计数20次1秒.为了让学生熟练使用独立式按键,增加时钟调整功能,且仅使用一个按键,长按0.5秒进入时、分调整或退出时钟调整,单击按键一次调整时、分+1.利用定时器1实现0.05毫秒时钟调整闪烁计时,计数6次0.3秒数码管亮灭状态取反.学生也可利用此独立按键编写温度计报警功能的上下限温度值调整程序.根据实训时间按排还可加入时钟芯片DS1302,这样可实现时钟显示和温度显示的随意切换,可避免由于使用了定时器中断影响时钟精度,如图2所示.

5.仿真测试

Proteus提供的代码调试窗口可全速、单步、进入子程序、退出子程序、执行到光标行和设置断点多种调试手段,通过查看仿真电路引脚电平、数码管数据显示、CPU寄存器、数据寄存器和SFR等内容变化,以便分析产生问题的原因,查找软硬件错误.

特征数据测试与调试技术是现代单片机应用开发工程师最基本的能力要求,这不仅指软件测试也包括硬件电路纠错,所以在实训过程中应特别强调该能力要素,通过实训养成学生独立思考的习惯,培养学生独立解决问