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30-60秒计数器心得体会

时间:2014-05-06 05:55

关于数电课程实验设计题目《60秒循环计时显示器》

课程设计需要自己做,需要资料可以找指导老师解决,这里给你一篇相关毕业设计范文(仅供参考):篮球比赛计时器的设计与实现摘要  本文主要介绍:篮球比赛计时器。

本文首先介绍单片机的相关知识,对单片机进行相应的研究,并将其与74HC595串行显示电路配合使用。

本电路主要核心是AT89S51,利用软件和硬件的结合实现开机自动置节计数器为第一节,节计时器为12分00秒,24秒违例为24秒。

用数字显示篮球比赛当时节数,每节时间及24秒的倒计时,采用单片机串行显示。

最后,本文会详细叙述此电路的安装与调试,并对调试过程中出现的问题做简要说明。

关键词 AT89S52单片机;74HC595;XXX 课题背景在电子技术飞速发展的今天,电子产品的人性化和智能化已经非常成熟,其发展前景仍然不可估量。

如今的人们需求的是一种能给自己带来方便的电子产品,当然最好是人性化和智能化的,如何能做到智能化呢

单片机的引入就是一个很好的例子。

单片机又称单片微型计算机,也称为微控制器,是微型计算机的一个重要分支,单片机是20世纪70年代中期发展起来的一种大规模集成电路芯片,是集CPU,RAM,ROM,I\\\/O接口和中断系统于同一硅片上的器件。

单片机的诞生标志着计算机正式形成了通过计算机系统和嵌入式计算机系统两个分支。

目前单片机已渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。

在我们身边,由单片机作为主控制器的全自动洗衣机、高档电风扇、电子厨具、变频空调、遥控彩电、录像机、VCD\\\/DVD机、组合音响、电子琴等。

单片机已在广阔的计算机应用领域中表现得淋漓尽致,出尽了风头。

从家用消费类电器到复印机、打印机、扫描仪、传真机等办公自动化产品;从智能仪表、工业测控装置到CT、MRI、γ刀等医疗设备;从数码相机、摄录一体机到航天技术、导航设备、现代军事装备;从形形色色的电子货币如电话卡、水电气卡到身份识别卡、门禁控制卡、档案管理卡及相关读\\\/写卡机等等都有单片机在里面扮演重要角色。

因此,单片机已成为电子类工作者必须掌握的专业技术之一。

单片机就是一个微型中央处理器,通过编程即能完成很多智能化的工作 ,因此它的出现给电子技术智能化和微型化起到了很大的推动作用。

随着人们生活水平的提高,社会经济的发展,人们开始考虑精神生活的享受,并开始注重身体素质的提高。

开始举办一些小型的篮球比赛。

这就需要裁判有一个公正的判罚,以保证比赛的顺利进行。

这就需要有一个专门计时的工具。

所以我就设计了一个篮球比赛计时器。

设计简单,耗费少,容易制作。

可用于街头篮球比赛和校园篮球比赛。

花很少的钱就可以得到一个实用的篮球比赛计时器。

  本次设计注重对单片机工作原理以及键盘控制及显示原理的理解,以便今后自己在单片机领域的学习和开发打下基础,提高自己的动手能力和设计能力,培养创新能力,丰富自己的理论知识,做到理论和实践相结合。

本次设计的重要意义还在于对单片机的内部结构和工作状态做更进一步的了解,同时还对单片机的接口技术,中断技术,存储方式和控制方式作更深层次的了解。

此次设计更进一步了解基本电路的设计流程,提高自己的设计理念,丰富自己的理论知识,巩固所学知识,使自己的动手动脑能力有更进一步提高,为自己今后的学习和工作打好基础,为自己的专业技能打好基础。

设计简介  篮球比赛中除了有总时间倒计时外,为了加快比赛的节奏,新的规则还要求进攻方在24秒内有一次投篮动作,否则视为违例。

根据要求,以AT89S52单片机为核心,设计篮球比赛计时控制器。

篮球比赛上下半场四节制,每节12分钟,要求能随时暂停,启动后继续计时,一节比赛结束后可清零。

按篮球比赛规则,进攻方有24秒为例计时。

分秒显示用LED数码管。

用开关控制计时器的启动\\\/暂停。

该篮球比赛计时器的设计,可对比赛总时间和各方每次控球时间计时。

该计时器采用按键操作、LED显示,非常实用。

此计时器在程序参数稍加修改后也可作为其他球类比赛的计时器。

  主控芯片为AT89S52,采用12MHz晶振,P0.0-P0.7作键盘输入。

A1为12分钟暂停键;A2为启动12分钟计时键,,24秒计时开始;A3为24S复位开启键(投篮或交换控球时按下此键); A4为24秒计时停止键(没有违例);A5为总计时和24秒计时同时启动键;A6为总计时和24S计时同时停止键。

  电路采用静态显示,一起点亮各位数码管,同时显示不同的字符。

点亮各位数码管锁存输出。

显示器的第一位显示计时节数,3至6位显示计时的分,最后2位显示24秒。

用T0定时器中断进行24秒处理,12分钟计时用T1定时器中断计时。

同时电路通过键盘扫描,根据键值转相应键处理。

系统电路的设计方案系统设计方案的提出  本设计是基于89S52单片机的键盘控制及显示电路设计,从系统的设计功能上看,系统可分为两大部分,即键盘输入控制部分和显示部分,对于每一个部分都有不同的设计方案,起初我拟订了下面两种方案:  第一种方案:  键盘控制采用矩阵扫描键盘,可以用普通按键构成4×4矩阵键盘,直接接到89S52单片机的P0口,高四位作为行,低四位作为列,通过软件完成键盘的扫描和定位。

显示部分采用动态显示,采用移位寄存器74LS164和译码器74LS138通过显示驱动程序驱动七段数码管显示。

此方案成本低,所用到的两个外围芯片价格都很低廉,而且单片机的I\\\/O口占用较少,可以节约单片机接口资源。

  第二种方案:  键盘控制采用独立是式键盘,每个按键的接零端均接地,每个按键的测试端各接一条输入线,通过检测输入线的电平状态就可以很容易地判断哪个键被按下了,这种方法操作速度高而且软件结构很简单。

这种方法比较适合按键较少或操作速度较高的场合。

显示部分采用静态显示方法,所谓静态显示,就是每一个显示器都要占用单独的具有锁存功能的接口用于笔划段字形代码。

这样单片机只要把要显示的字形代码发送到接口电路,就不用管它了,直到要显示新的数据时,再发送新的字形码,因此,使用这种方法单片机中CPU的开销小。

方案的确定  本设计要求按键较多,且本次设计只是对所学知识的一次实践,设计要求简单,容易实现,成本低。

比较以上两中设计方案,第二种成本低,占用单片机资源少,且容易实现,这样的设计比较适合本次设计,故选用第二种设计方案。

电路设计原理及芯片介绍 键盘控制及显示电路设计的原理及要求电路的设计原理与功能要求  本设计采用AT89S52单片机芯片作为中央处理芯片,采用AT89S52的P0口构成独立8键键盘,采用AT89S52串行口静态显示,选用74HC595作为LED驱动芯片。

  本电路设计有以下功能及要求:  (1)篮球比赛计时器全场时间为48分钟,共四节,每节12分钟和24秒违例。

要求开机自动置节计数器为第一节,节计时器为12分00秒,24秒违例为24秒。

  (2)用数字显示篮球比赛当时节数,每节时间及24秒的倒计时,采用单片机串行显示。

  (3)能随时用按纽开关控制比赛的启动\\\/暂停,启动后开始比赛,暂停期间不计时,重新启动后继续计时。

电路的总设计框图  根据设计任务与要求,可初步将系统分为五大功能模块:主电路、开关启\\\/停控制电路、显示电路、音响电路和+5V稳压电源。

进一步细说,主电路选用89S52作为中央处理器;开关启\\\/停控制电路由八个按键组成;显示电路由八位七段数码管和74HC595组成;音响电路用ULN2003驱动蜂鸣器;+5V稳压电路采用7805稳压块把电源电压稳定在+5V。

目 录摘要 IABSTRACT II第1章 绪论 11.1 课题背景 11.2 设计简介 2第2章 系统电路的设计方案 32.1 系统设计方案的提出 32.2 方案的确定 32.3 本章小结 3第3 章 电路设计原理及芯片介绍 43.1 键盘控制及显示电路设计的原理及要求 43.1.1 电路的设计原理与功能要求 43.1.2 电路的总设计框图 43.2 总电路选用芯片简介 43.2.1 控制芯片AT89S52 43.3 LED显示原理介绍 113.4 键盘控制原理介绍 143.4.1 键盘的工作原理 143.4.2 独立式键盘 173.5 本章小结 20第4章 键盘控制及显示硬件电路实现 214.1 LED显示电路设计 214.2 独立按键键盘的电路设计 224.3 硬件的焊接 234.3.1 硬件的焊接 234.3.2 电路板的检查和故障排除 244.4 本章小结 24第5 章 键盘控制及显示电路软件设计 265.1 软件设计的基本工具 265.1.1 汇编语言的简介 265.1.2 汇编语言的指令系统与程序 265.1.3 keilC51开发软件简介 285.2 独立式键盘软件设计 285.2.1 软件设计流程图 295.3 键盘控制及显示电路设计软件实现总流程图 295.3.1 总流程图 295.4 本章小结 30结 论 31致 谢 32参考文献 33附录1 外文资料 34附录2 电路原理图 37附录3 汇编源程序 38附录4 元件清单 45

怎样写数字时钟设计的心得

题 目: 数字钟的设计心得学 年: 学 期: 专 业: 班 级: 学 号: 姓 名: 指导教师及职称: 时 间: 一、设计目的1. 熟悉集成电路的引脚安排。

2. 掌握各芯片的逻辑功能及使用方法。

3. 了解面包板结构及其接线方法。

4. 了解数字钟的组成及工作原理。

5. 熟悉数字钟的设计与制作。

二、设计要求1.设计指标时间以24小时为一个周期;显示时、分、秒;有校时功能,可以分别对时及分进行单独校时,使其校正到标准时间;计时过程具有报时功能,当时间到达整点前5秒进行蜂鸣报时;为了保证计时的稳定及准确须由晶体振荡器提供表针时间基准信号。

2.设计要求画出电路原理图(或仿真电路图);元器件及参数选择;电路仿真与调试;PCB文件生成与打印输出。

3.制作要求 自行装配和调试,并能发现问题和解决问题。

4.编写设计报告 写出设计与制作的全过程,附上有关资料和图纸,有心得体会。

三、设计原理及其框图1.数字钟的构成数字钟实际上是一个对标准频率(1HZ)进行计数的计数电路。

由于计数的起始时间不可能与标准时间(如北京时间)一致,故需要在电路上加一个校时电路,同时标准的1HZ时间信号必须做到准确稳定。

通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟。

图 3-1所示为数字钟的一般构成框图。

图3-1 数字钟的组成框图⑴晶体振荡器电路  晶体振荡器电路给数字钟提供一个频率稳定准确的32768Hz的方波信号,可保证数字钟的走时准确及稳定。

不管是指针式的电子钟还是数字显示的电子钟都使用了晶体振荡器电路。

⑵分频器电路  分频器电路将32768Hz的高频方波信号经32768()次分频后得到1Hz的方波信号供秒计数器进行计数。

分频器实际上也就是计数器。

⑶时间计数器电路  时间计数电路由秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器及时个位和时十位计数器电路构成,其中秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器为60进制计数器,而根据设计要求,时个位和时十位计数器为12进制计数器。

⑷译码驱动电路  译码驱动电路将计数器输出的8421BCD码转换为数码管需要的逻辑状态,并且为保证数码管正常工作提供足够的工作电流。

⑸数码管  数码管通常有发光二极管(LED)数码管和液晶(LCD)数码管,本设计提供的为LED数码管。

2.数字钟的工作原理1)晶体振荡器电路晶体振荡器是构成数字式时钟的核心,它保证了时钟的走时准确及稳定。

图3-2所示电路通过CMOS非门构成的输出为方波的数字式晶体振荡电路,这个电路中,CMOS非门U1与晶体、电容和电阻构成晶体振荡器电路,U2实现整形功能,将振荡器输出的近似于正弦波的波形转换为较理想的方波。

输出反馈电 阻R1为非门提供偏置,使电路工作于放大区域,即非门的功能近似于一个高增益的反相放大器。

电容C1、C2与晶体构成一个谐振型网络,完成对振荡频率的控制功能,同时提供了一个180度相移,从而和非门构成一个正反馈网络,实现了振荡器的功能。

由于晶体具有较高的频率稳定性及准确性,从而保证了输出频率的稳定和准确。

晶体XTAL的频率选为32768HZ。

该元件专为数字钟电路而设计,其频率较低,有利于减少分频器级数。

从有关手册中,可查得C1、C2均为30pF。

当要求频率准确度和稳定度更高时,还可接入校正电容并采取温度补偿措施。

由于CMOS电路的输入阻抗极高,因此反馈电阻R1可选为10MΩ。

较高的反馈电阻有利于提高振荡频率的稳定性。

非门电路可选74HC00。

图3-2 COMS晶体振荡器2)分频器电路通常,数字钟的晶体振荡器输出频率较高,为了得到1Hz的秒信号输入,需要对振荡器的输出信号进行分频。

通常实现分频器的电路是计数器电路,一般采用多级2进制计数器来实现。

例如,将32768Hz的振荡信号分频为1HZ的分频倍数为32768(215),即实现该分频功能的计数器相当于15极2进制计数器。

常用的2进制计数器有74HC393等。

本实验中采用CD4060来构成分频电路。

CD4060在数字集成电路中可实现的分频次数最高,而且CD4060还包含振荡电路所需的非门,使用更为方便。

CD4060计数为14级2进制计数器,可以将32768HZ的信号分频为2HZ,其内部框图如图3-3所示,从图中可以看出,CD4060的时钟输入端两个串接的非门,因此可以直接实现振荡和分频的功能。

图3-3 CD4046内部框图3)时间计数单元时间计数单元有时计数、分计数和秒计数等几个部分。

时计数单元一般为12进制计数器计数器,其输出为两位8421BCD码形式;分计数和秒计数单元为60进制计数器,其输出也为8421BCD码。

一般采用10进制计数器74HC390来实现时间计数单元的计数功能。

为减少器件使用数量,可选74HC390,其内部逻辑框图如图 2.3所示。

该器件为双2—5-10异步计数器,并且每一计数器均提供一个异步清零端(高电平有效)。

图3-4 74HC390(1\\\/2)内部逻辑框图秒个位计数单元为10进制计数器,无需进制转换,只需将QA与CPB(下降沿有效)相连即可。

CPA(下降没效)与1HZ秒输入信号相连,Q3可作为向上的进位信号与十位计数单元的CPA相连。

秒十位计数单元为6进制计数器,需要进制转换。

将10进制计数器转换为6进制计数器的电路连接方法如图3-5所示,其中Q2可作为向上的进位信号与分个位的计数单元的CPA相连。

图3-5 10进制——6进制计数器转换电路分个位和分十位计数单元电路结构分别与秒个位和秒十位计数单元完全相同,只不过分个位计数单元的Q3作为向上的进位信号应与分十位计数单元的CPA相连,分十位计数单元的Q2作为向上的进位信号应与时个位计数单元的CPA相连。

时个位计数单元电路结构仍与秒或个位计数单元相同,但是要求,整个时计数单元应为12进制计数器,不是10的整数倍,因此需将个位和十位计数单元合并为一个整体才能进行12进制转换。

利用1片74HC390实现12进制计数功能的电路如图3-6所示。

另外,图3-6所示电路中,尚余-2进制计数单元,正好可作为分频器2HZ输出信号转化为1HZ信号之用。

图3-6 12进制计数器电路4)译码驱动及显示单元计数器实现了对时间的累计以8421BCD码形式输出,选用显示译码电路将计数器的输出数码转换为数码显示器件所需要的输出逻辑和一定的电流,选用CD4511作为显示译码电路,选用LED数码管作为显示单元电路。

5)校时电源电路当重新接通电源或走时出现误差时都需要对时间进行校正。

通常,校正时间的方法是:首先截断正常的计数通路,然后再进行人工出触发计数或将频率较高的方波信号加到需要校正的计数单元的输入端,校正好后,再转入正常计时状态即可。

根据要求,数字钟应具有分校正和时校正功能,因此,应截断分个位和时个位的直接计数通路,并采用正常计时信号与校正信号可以随时切换的电路接入其中。

图3-7所示即为带有基本RS触发器的校时电路,图3-7 带有消抖动电路的校正电路6)整点报时电路一般时钟都应具备整点报时电路功能,即在时间出现整点前数秒内,数字钟会自动报时,以示提醒。

其作用方式是发出连续的或有节奏的音频声波,较复杂的也可以是实时语音提示。

根据要求,电路应在整点前10秒钟内开始整点报时,即当时间在59分50秒到59分59秒期间时,报时电路报时控制信号。

报时电路选74HC30,选蜂鸣器为电声器件。

四、元器件1.实验中所需的器材5V电源。

面包板1块。

示波器。

万用表。

镊子1把。

剪刀1把。

网络线2米\\\/人。

共阴八段数码管6个。

CD4511集成块6块。

CD4060集成块1块。

74HC390集成块3块。

74HC51集成块1块。

74HC00集成块5块。

74HC30集成块1块。

10MΩ电阻5个。

500Ω电阻14个。

30p电容2个。

32.768k时钟晶体1个。

蜂鸣器。

2.芯片内部结构图及引脚图图4-1 7400 四2输入与非门 图4-2 CD4511BCD七段译码\\\/驱动器图4-3 CD4060BD 图4-4 74HC390D 图4-5 74HC51D 图4-6 74HC303.面包板内部结构图面包板右边一列上五组竖的相通,下五组竖的相通,面包板的左边上下分四组,每组中X、Y列(0-15相通,16-40相通,41-55相通,ABCDE相通,FGHIJ相通,E和F之间不相通。

五、个功能块电路图1. 一个CD4511和一个LED数码管连接成一个CD4511驱动电路,数码管可从0---9显示,以次来检查数码管的好坏,见附图5-1。

图5-1 4511驱动电路2. 利用一个LED数码管,一块CD4511,一块74HC390,一块74HC00连接成一个十进制计数器,电路在晶振的作用下数码管从0—9显示,见附图5-2。

图5-2 74390十进制计数器3. 利用一个LED数码管,一块CD4511,一块74HC390,一块74HC00和一个晶振连接成一个六进制计数器,数码管从0—6显示,见附图5-3。

图5-3 74390六进制计数器4. 利用一个六进制电路和一个十进制连接成一个六十进制电路,电路可从0—59显示,见附图5-4。

图5-4 六十进制电路5. 利用两个六十进制的电路合成一个双六十进制电路,两个六十进制之间有进位,见附图5-5。

图5-5 双六十进制电路6. 利用CD4060、电阻及晶振连接成一个分频——晶振电路,见附图5-6。

图5-6 分频—晶振电路7. 利用74HC51D和74HC00及电阻连接成一个校时电路,见附图5-7。

图5-7 校时电路8. 利用74HC30和蜂鸣器连接成整点报时电路。

见附图5-8。

图5-8 整点报时电路9. 利用两个六十进制和一个十二进制连接成一个时、分、秒都会进位的电路总图,见附图5-9。

图5-9 时、分、秒的进位连接图六、总接线元件布局简图,见附图6-1七、芯片连接图见附图7-1八、总结1. 设计过程中遇到的问题及其解决方法。

1) 在检测面包板状况的过程中,出现本该相通的地方却未通的状况,后经检验发现是由于万用表笔尖未与面包板内部垂直接触所至。

2) 在检测CD4511驱动电路的过程中发现数码管不能正常显示的状况,经检验发现主要是由于接触不良的问题,其中包括线的接触不良和芯片的接触不良,在实验过程中,数码管有几段二极管时隐时现,有时会消失。

用5V电源对数码管进行检测,一端接地,另一端接触每一段二极管,发现二极管能正常显示的,再用万用表欧姆档检测每一根线是否接触良好,在检测过程中发现有几根线有时能接通,有时不能接通,把接触不好的线重新接过后发现能正常显示了。

其次是由于芯片接触不良的问题,用万用表欧姆档检测有几个引脚本该相通的地方却未通,而检测的导线状况良好,其解决方法为把CD4511的芯片拔出,根据面包板孔的的状况重新调整其引脚,使其正对于孔,再用力均匀地将芯片插入面包板中,此后发现能正常显示,本次实验中还发现一块坏的LED数码管和两块坏的CD4511,经更换后均能正常显示。

3) 在连接晶振的过程中,晶振无法起振。

在排除线与芯片的接触不良问题后重新对照电路图,发现是由于12脚未接地所至。

4) 在连接六进制的过程中,发现电路只能4、5的跳动,后经发现是由于接到与非门的引脚接错一根所至,经纠正后能正常显示。

5) 在连接校正电路的过程中,出现时和分都能正常校正时,但秒却受到影响,特别时一较分钟的时候秒乱跳,而不校时的时候,秒从40跳到59,然后又跳回40,分和秒之间无进位,电路在时、分、秒进位过程中能正常显示,故可排除芯片和连线的接触不良的问题。

经检查,校正电路的连线没有错误,后用万用表的直流电压档带电检测秒十位的QA、QB、QC和QD脚,发现QA脚时有电压时而无电压,再检测秒到分和分到时的进位端,发现是由于秒到分的进位未拔掉所至。

6) 在制作报时电路的过程中,发现蜂鸣器在57分59秒的时候就开始报时,后经检测电路发现是由于把74HC30芯片当16引脚的芯片来接,以至接线都错位,重新接线后能正常报时。

7) 连接分频电路时,把时个位的QD和时十位的1脚断开,然后时十位的1脚接到晶振的3脚,时十位的3脚接到秒个位的1脚,所连接的电路图无法正常工作,时十位从0-9的跳,时个位只能显示一个0,在这个电路中3脚的分频用到两次,故无法正常显示,因此要把12进制接到74HC390的一个逻辑电路空出来用于分频即可,因此把时十位的CD4511的12、6脚接地,7脚改为接74HC390的5脚,74HC390的3、4脚断开,然后4脚接9脚即可,其中空出的74HC390的3脚就可用于2Hz的分频,分频后变为1Hz,整个电路也到此为正常的数字钟计数。

2.设计体会在此次的数字钟设计过程中,更进一步地熟悉了芯片的结构及掌握了各芯片的工作原理和其具体的使用方法。

在连接六进制、十进制、六十进制的进位及十二进制的接法中,要求熟悉逻辑电路及其芯片各引脚的功能,那么在电路出错时便能准确地找出错误所在并及时纠正了。

在设计电路中,往往是先仿真后连接实物图,但有时候仿真和电路连接并不是完全一致的,例如仿真的连接示意图中,往往没有接高电平的16脚或14脚以及接低电平的7脚或8脚,因此在实际的电路连接中往往容易遗漏。

又例如74HC390芯片,其本身就是一个十进制计数器,在仿真电路中必须连接反馈线才能正常显示,而在实际电路中无需再连接,因此仿真图和电路连接图还是有一定区别的。

在设计电路的连接图中出错的主要原因都是接线和芯片的接触不良以及接线的错误所引起的。

3.对该设计的建议此次的数字钟设计重在于仿真和接线,虽然能把电路图接出来,并能正常显示,但对于电路本身的原理并不是十分熟悉。

总的来说,通过这次的设计实验更进一步地增强了实验的动手能力。

如何给数字钟提供一个频率稳定准确的方波信号

数字电子钟的设计(由数字IC构成)一、设计目的1.熟悉集成电路的引脚安排。

2.掌握各芯片的逻辑功能及使用方法。

3.了解面包板结构及其接线方法。

4.了解数字钟的组成及工作原理。

5.熟悉数字钟的设计与制作。

二、设计要求1.设计指标时间以24小时为一个周期;显示时、分、秒;有校时功能,可以分别对时及分进行单独校时,使其校正到标准时间;计时过程具有报时功能,当时间到达整点前5秒进行蜂鸣报时;为了保证计时的稳定及准确须由晶体振荡器提供表针时间基准信号。

2.设计要求画出电路原理(或仿真电路);元器件及参数选择;电路仿真与调试;PCB文件生成与打印输出。

3.制作要求自行装配和调试,并能发现问题和解决问题。

4.编写设计报告写出设计与制作的全过程,附上有关资料和纸,有心得体会。

三、设计原理及其框1.数字钟的构成数字钟实际上是一个对标准频率(1HZ)进行计数的计数电路。

由于计数的起始时间不可能与标准时间(如北京时间)一致,故需要在电路上加一个校时电路,同时标准的1HZ时间信号必须做到准确稳定。

通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟。

3-1所示为数字钟的一般构成框。

3-1数字钟的组成框⑴晶体振荡器电路晶体振荡器电路给数字钟提供一个频率稳定准确的32768Hz的方波信号,可保证数字钟的走时准确及稳定。

不管是指针式的电子钟还是数字显示的电子钟都使用了晶体振荡器电路。

⑵分频器电路分频器电路将32768Hz的高频方波信号经32768()次分频后得到1Hz的方波信号供秒计数器进行计数。

分频器实际上也就是计数器。

⑶时间计数器电路时间计数电路由秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器及时个位和时十位计数器电路构成,其中秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器为60进制计数器,而根据设计要求,时个位和时十位计数器为12进制计数器。

⑷译码驱动电路译码驱动电路将计数器输出的8421BCD码转换为数码管需要的逻辑状态,并且为保证数码管正常工作提供足够的工作电流。

⑸数码管数码管通常有发光二极管(LED)数码管和液晶(LCD)数码管,本设计提供的为LED数码管。

2.数字钟的工作原理1)晶体振荡器电路晶体振荡器是构成数字式时钟的核心,它保证了时钟的走时准确及稳定。

3-2所示电路通过CMOS非门构成的输出为方波的数字式晶体振荡电路,这个电路中,CMOS非门U1与晶体、电容和电阻构成晶体振荡器电路,U2实现整形功能,将振荡器输出的近似于正弦波的波形转换为较理想的方波。

输出反馈电阻R1为非门提供偏置,使电路工作于放大区域,即非门的功能近似于一个高增益的反相放大器。

电容C1、C2与晶体构成一个谐振型网络,完成对振荡频率的控制功能,同时提供了一个180度相移,从而和非门构成一个正反馈网络,实现了振荡器的功能。

由于晶体具有较高的频率稳定性及准确性,从而保证了输出频率的稳定和准确。

晶体XTAL的频率选为32768HZ.该元件专为数字钟电路而设计,其频率较低,有利于减少分频器级数。

从有关手册中,可查得C1、C2均为30pF.当要求频率准确度和稳定度更高时,还可接入校正电容并采取温度补偿措施。

由于CMOS电路的输入阻抗极高,因此反馈电阻R1可选为10MΩ。

较高的反馈电阻有利于提高振荡频率的稳定性。

非门电路可选74HC00.3-2COMS晶体振荡器2)分频器电路通常,数字钟的晶体振荡器输出频率较高,为了得到1Hz的秒信号输入,需要对振荡器的输出信号进行分频。

通常实现分频器的电路是计数器电路,一般采用多级2进制计数器来实现。

例如,将32768Hz的振荡信号分频为1HZ的分频倍数为32768(215),即实现该分频功能的计数器相当于15极2进制计数器。

常用的2进制计数器有74HC393等。

本实验中采用CD4060来构成分频电路。

CD4060在数字集成电路中可实现的分频次数最高,而且CD4060还包含振荡电路所需的非门,使用更为方便。

CD4060计数为14级2进制计数器,可以将32768HZ的信号分频为2HZ,其内部框3-3所示,从中可以看出,CD4060的时钟输入端两个串接的非门,因此可以直接实现振荡和分频的功能。

3-3CD4046内部框3)时间计数单元时间计数单元有时计数、分计数和秒计数等几个部分。

时计数单元一般为12进制计数器计数器,其输出为两位8421BCD码形式;分计数和秒计数单元为60进制计数器,其输出也为8421BCD码。

一般采用10进制计数器74HC390来实现时间计数单元的计数功能。

为减少器件使用数量,可选74HC390,其内部逻辑框2。

3所示。

该器件为双2—5——10异步计数器,并且每一计数器均提供一个异步清零端(高电平有效)。

3-474HC390(1\\\/2)内部逻辑框秒个位计数单元为10进制计数器,无需进制转换,只需将QA与CPB(下降沿有效)相连即可。

CPA(下降没效)与1HZ秒输入信号相连,Q3可作为向上的进位信号与十位计数单元的CPA相连。

秒十位计数单元为6进制计数器,需要进制转换。

将10进制计数器转换为6进制计数器的电路连接方法3-5所示,其中Q2可作为向上的进位信号与分个位的计数单元的CPA相连。

3-510进制——6进制计数器转换电路分个位和分十位计数单元电路结构分别与秒个位和秒十位计数单元完全相同,只不过分个位计数单元的Q3作为向上的进位信号应与分十位计数单元的CPA相连,分十位计数单元的Q2作为向上的进位信号应与时个位计数单元的CPA相连。

时个位计数单元电路结构仍与秒或个位计数单元相同,但是要求,整个时计数单元应为12进制计数器,不是10的整数倍,因此需将个位和十位计数单元合并为一个整体才能进行12进制转换。

利用1片74HC390实现12进制计数功能的电路3-6所示。

另外,3-6所示电路中,尚余——2进制计数单元,正好可作为分频器2HZ输出信号转化为1HZ信号之用。

3-612进制计数器电路4)译码驱动及显示单元计数器实现了对时间的累计以8421BCD码形式输出,选用显示译码电路将计数器的输出数码转换为数码显示器件所需要的输出逻辑和一定的电流,选用CD4511作为显示译码电路,选用LED数码管作为显示单元电路。

5)校时电源电路当重新接通电源或走时出现误差时都需要对时间进行校正。

通常,校正时间的方法是:首先截断正常的计数通路,然后再进行人工出触发计数或将频率较高的方波信号加到需要校正的计数单元的输入端,校正好后,再转入正常计时状态即可。

根据要求,数字钟应具有分校正和时校正功能,因此,应截断分个位和时个位的直接计数通路,并采用正常计时信号与校正信号可以随时切换的电路接入其中。

3-7所示即为带有基本RS触发器的校时电路,3-7带有消抖动电路的校正电路6)整点报时电路一般时钟都应具备整点报时电路功能,即在时间出现整点前数秒内,数字钟会自动报时,以示提醒。

其作用方式是发出连续的或有节奏的音频声波,较复杂的也可以是实时语音提示。

根据要求,电路应在整点前10秒钟内开始整点报时,即当时间在59分50秒到59分59秒期间时,报时电路报时控制信号。

报时电路选74HC30,选蜂鸣器为电声器件。

四、元器件1.实验中所需的器材:5V电源。

面包板1块。

示波器。

万用表。

镊子1把。

剪刀1把。

网络线2米\\\/人。

共阴八段数码管6个。

CD4511集成块6块。

CD4060集成块1块。

74HC390集成块3块。

74HC51集成块1块。

74HC00集成块5块。

74HC30集成块1块。

10MΩ电阻5个。

500Ω电阻14个。

30p电容2个。

32.768k时钟晶体1个。

蜂鸣器。

2.芯片内部结构及引脚。

?4-17400四2输入与非门

4-2CD4511BCD七段译码\\\/驱动器。

4-3CD4060BD?4-474HC390D?4-574HC51D?4-674HC303.面包板内部结构面包板右边一列上五组竖的相通,下五组竖的相通,面包板的左边上下分四组,每组中X、Y列(0-15相通,16-40相通,41-55相通,ABCDE相通,FGHIJ相通,E和F之间不相通。

五、个功能块电路1.一个CD4511和一个LED数码管连接成一个CD4511驱动电路,数码管可从0---9显示,以次来检查数码管的好坏,见附5-1.5-14511驱动电路2.利用一个LED数码管,一块CD4511,一块74HC390,一块74HC00连接成一个十进制计数器,电路在晶振的作用下数码管从0—9显示,见附5-2.5-274390十进制计数器3.利用一个LED数码管,一块CD4511,一块74HC390,一块74HC00和一个晶振连接成一个六进制计数器,数码管从0—6显示,见附5-3.5-374390六进制计数器4.利用一个六进制电路和一个十进制连接成一个六十进制电路,电路可从0—59显示,见附5-4.5-4六十进制电路5.利用两个六十进制的电路合成一个双六十进制电路,两个六十进制之间有进位,见附5-5.5-5双六十进制电路6.利用CD4060、电阻及晶振连接成一个分频——晶振电路,见附5-6.5-6分频—晶振电路7.利用74HC51D和74HC00及电阻连接成一个校时电路,

食品微生物学检验 菌落总数测定报告怎么写

食品微生物学检验 菌落总数测定 1 范围 本标准规定了食品中菌落总数(Aerobic plate count)的测定方法。

本标准适用于食品中菌落总数的测定。

2 术语和定义 2.1 菌落总数 aerobic plate count 食品检样经过处理,在一定条件下(如培养基、培养温度和培养时间等)培养后,所得每g(mL)检样中形成的微生物菌落总数。

3 设备和材料 除微生物实验室常规灭菌及培养设备外,其他设备和材料如下: 3.1 恒温培养箱:36 ℃±1 ℃,30 ℃±1 ℃。

3.2 冰箱:2 ℃~5 ℃。

3.3 恒温水浴箱:46 ℃±1 ℃。

3.4 天平:感量为0.1 g。

3.5 均质器。

3.6 振荡器。

3.7 无菌吸管:1 mL(具0.01 mL 刻度)、10 mL(具0.1 mL 刻度)或微量移液器及吸头。

3.8 无菌锥形瓶:容量250 mL、500 mL。

3.9 无菌培养皿:直径90 mm。

3.10 pH 计或pH 比色管或精密pH 试纸。

3.11 放大镜或\\\/和菌落计数器。

4 培养基和试剂 4.1 平板计数琼脂培养基:见附录A 中A.1。

4.2 磷酸盐缓冲液:见附录A 中A.2。

4.3 无菌生理盐水:见附录A 中A.3。

5 检验程序 菌落总数的检验程序见图1。

图 1 菌落总数的检验程序 6 操作步骤 6.1 样品的稀释 6.1.1 固体和半固体样品:称取25 g 样品置盛有225 mL 磷酸盐缓冲液或生理盐水的无菌均质杯内,8000 r\\\/min~10000 r\\\/min 均质1 min~2 min,或放入盛有225 mL 稀释液的无菌均质袋中,用拍击式均质器拍打1 min~2 min,制成1:10 的样品匀液。

6.1.2 液体样品:以无菌吸管吸取25 mL 样品置盛有225 mL 磷酸盐缓冲液或生理盐水的无菌锥形瓶(瓶内预置适当数量的无菌玻璃珠)中,充分混匀,制成1:10 的样品匀液。

6.1.3 用1 mL 无菌吸管或微量移液器吸取1:10 样品匀液1 mL,沿管壁缓慢注于盛有9 mL 稀释液的无菌试管中(注意吸管或吸头尖端不要触及稀释液面),振摇试管或换用1 支无菌吸管反复吹打使其混合均匀,制成1:100 的样品匀液。

6.1.4 按6.1.3 操作程序,制备10 倍系列稀释样品匀液。

每递增稀释一次,换用1 次1 mL 无菌吸管或吸头。

6.1.5 根据对样品污染状况的估计,选择2 个~3 个适宜稀释度的样品匀液(液体样品可包括原液),在进行10 倍递增稀释时,吸取1 mL 样品匀液于无菌平皿内,每个稀释度做两个平皿。

同时,分别吸取1 mL 空白稀释液加入两个无菌平皿内作空白对照。

6.1.6 及时将15 mL~20 mL 冷却至46 ℃的平板计数琼脂培养基(可放置于46 ℃±1 ℃恒温水浴箱中保温)倾注平皿,并转动平皿使其混合均匀。

6.2 培养 6.2.1 待琼脂凝固后,将平板翻转,36 ℃±1 ℃培养48 h±2 h。

水产品30 ℃±1 ℃培养72 h±3 h。

6.2.2 如果样品中可能含有在琼脂培养基表面弥漫生长的菌落时,可在凝固后的琼脂表面覆盖一薄层琼脂培养基(约4 mL),凝固后翻转平板,按6.2.1 条件进行培养。

6.3 菌落计数 可用肉眼观察,必要时用放大镜或菌落计数器,记录稀释倍数和相应的菌落数量。

菌落计数以菌落形成单位(colony-forming units,CFU)表示。

6.3.1 选取菌落数在30 CFU~300 CFU 之间、无蔓延菌落生长的平板计数菌落总数。

低于30 CFU 的平板记录具体菌落数,大于300 CFU 的可记录为多不可计。

每个稀释度的菌落数应采用两个平板的平均数。

6.3.2 其中一个平板有较大片状菌落生长时,则不宜采用,而应以无片状菌落生长的平板作为该稀释度的菌落数;若片状菌落不到平板的一半,而其余一半中菌落分布又很均匀,即可计算半个平板后乘以2,代表一个平板菌落数。

6.3.3 当平板上出现菌落间无明显界线的链状生长时,则将每条单链作为一个菌

设计一个温度测量及超限报警电路

目录引言…………………………………………………………… 2第1章 技术指标…………………………………………… 3 1.1整体功能要求………………………………………… 31.2系统功能要求………………………………………… 31.3 电压指标……………………………………………… 31.4 设计条件……………………………………………… 3第2章 整体方案设计……………………………………… 5 2.1 数据处理流程分析…………………………………… 5 2.2 整体方案……………………………………………… 5 2.2.1 方案一………………………………………… 5 2.2.2 方案二………………………………………… 6 2.2.3 方案比较……………………………………… 14第3章 单元电路设计………………………………………… 16 3.1温度数据采集电路…………………………………… 16 3.2 单片机电路设计……………………………………… 163.3 整体电路……………………………………………… 173.4 整机元件清单………………………………………… 18第4章 测试与调整…………………………………………… 19 4.1 温度采集电路测试……………………………… … 19 4.2模数转换电路测试…………………………………… 20 4.3单片机电路测试……………………………………… 21 4.4整体指标测试………………………………………… 23第5章 设计小节 ……………………………………………… 24 5.1设计任务完成情况…………………………………… 24 5.2问题及改进…………………………………………… 24 5.3心得体会……………………………………………… 25附录一:实物图………………………………………………… 28附录二:原理图………………………………………………… 29附录三:原理图草图…………………………………………… 31致谢:…………………………………………………………… 33引言 在日常的生活生产中,我们有时候要知道现场的温度,或是某单元位置的温度。

但是普通的温度计多为长条的,需要读刻度的,不利于我们对温度的监控。

如果有一个单元的温度对整个的系统很重要,我们就要关注它的工作状况,以便使系统工作在一个良好的环境中。

一但高于某个温度将会对我们的系统不利,我们如何知道到达了一个很高的温度呢

很显然,我们要通过观察温度的数值,生活中常用的那种温度计不利于这样的操作及控制。

这样就诞生了我们要做一个温度测量仪,它可以实时的显示现场的温度,并能在超过我们设置温度的时候给以报警。

第1章 技术指标1.1 整体功能要求1.1.1 设计的温度测量仪器能够测量和显示测量的温度,当温度超过设定值后,发出超温指示或报警。

报警温度的设定可以根据需要自定。

1.2 系统结构要求1.2.1 温度测量仪的整体框图如图 1-1 所示。

图1-11.3 电压指标1.3.1 温度测量范围:0 ~99 。

1.3.2 显示精度:1 。

1.3.3 测温灵敏度:20mV\\\/ 。

1.3.4 显示采用四位数码管。

1.3.5 温度报警采用LED发光二极管或蜂鸣器。

1.3.6 报警温度可以任意的设定。

1.4 设计条件1.4.1 电源条件:稳压电源0V~15V可调。

1.4.2 参考器件:表1-1型号 名称及功能 数量LM35 温度传感器 1TL084 运算放大器 1ADC0804 八路A\\\/D转换器 128C64B EEPROM存储器 1 其他器件可适当选取。

表1-1第2章 整体方案设计2.1数据处理流程分析 数据处理流程分析如图2-1所示。

图2-12.2 整体方案2.2.1 方案一 如图2-2 用组合逻辑电路来实现。

设计原理此电路通过LM35采集外界温度,10mV\\\/ ,采集的数据通过TL084进行两倍的放大,以来适应ADC0804的转换。

ADC0804将接收到的模拟数据用逐次逼近的方法转换成数字量,但此时的数据量是二进制码,不能和译码电路的4511相吻合,于是我们将二进制进一步的转换成BCD码。

转化的方案是将0~99以十六进制码的形式写入EEPROM,通过ADC0804的二进制量来进行寻址,如果图2-2二进制码为0010 0010B,转换成十进制就是34D,我们在EEPROM的地址为0010 0010B的位置存储0x34,这样EEPROM的输出将是0011 1000B,前面的四位给译码显示电路的高位刚好是3的BCD码,后面的四位给译码显示的低位,刚好是4的BCD码,从而完成了将二进制转换成十进制的任务。

同时将转换后的BCD码安高地位传向两片比较芯片7485,用来与温度设置电路设置好的BCD码进行大小的比较,比较后的逻辑通过7400的组合来驱动发光二极管。

当温度达到或高于预设温度的时候发光二极管将亮,其余的情况发光二极管熄灭,从而达到报警的效果。

2.2.2 方案二 如图2-3所示用单片机加模数转换的外围电路实现。

图2-3设计原理 此电路通过LM35采集外界温度,10mV\\\/ ,采集的数据通过TL084进行两倍的放大,以来适应ADC0804的转换。

ADC0804将接收到的模拟数据用逐次逼近的方法转换成数字量,数字量通过单片机的P1口传入单片机,S1,S2是用来设置报警温度的。

S1设置高位,循环步进,从0~9循环。

S2用来设置地位,和S1一样循环的步进,从0~9循环。

单片机把接受的数据来和收到的P1口接到的实时温度数据进行比较,以控制发光二极管的报警。

同时单片机把P1口的数据和设置的报警温度数据通过P0口送给四位数码管。

程序流程图如图2-4-1、图2-4-2所示。

图2-4-1图2-4-2程序代码#include #define uint unsigned int#define uchar unsigned charuchar code table[]={ \\\/\\\/数字0~90xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};uchar code clc[]={0x7f,0xbf,0xdf,0xef};sbit p3_2=P3^2;sbit p3_6=P3^6;sbit p3_7=P3^7;uchar data1,data2,h,l,num,h1,l1,h12,flag;void init(); \\\/\\\/初始函数void delay(uint z); \\\/\\\/延时函数void main(){ init(); while(1) { P1=0xff; data1=P1; data2=data1; h=data2\\\/10; l=data2%10; h12=h1*10+l1; if(data2>=h12) { flag=1; } else { flag=0; } }}void init() \\\/\\\/初始函数{ TMOD=0x01;\\\/\\\/设置计数器工作方式 TH0=(65536-5000)\\\/256;\\\/\\\/装初值 TL0=(65536-5000)%256; EA=1;\\\/\\\/开总的中断 IE0=0; EX0=1;\\\/\\\/开外部中断0 PT0=1;\\\/\\\/设置外部0的中断为高优先级 IT0=1;\\\/\\\/下降沿有效 ET0=1;\\\/\\\/开计数器0的中断 TR0=1;\\\/\\\/启动计数器0 h=0; l=0; P0=0; P2=0xf8; num=0; h1=2; l1=0; }void timer0() interrupt 1 using 1\\\/\\\/计数中断子程序{ \\\/\\\/显示刷新程序 TH0=(65536-5000)\\\/256; TL0=(65536-5000)%256; if(num==3) { P0=~table[l1]; P2=clc[num]; } if(num==2) { P0=~table[h1]; P2=clc[num]; } if(num==1) { P0=~table[l]; P2=clc[num]; } if(num==0) { P0=~table[h]; P2=clc[num]; } num++; if(num==4) { num=0; } if(flag==1) { p2_3=0; } else { p2_3=1; }}void INTSP(void)interrupt 0 using 1\\\/\\\/外部中断子程序{ EX0=0; P3=0xff; delay(50); p3_2=1; if(~p3_6&&p3_7) { h1++; if(h1==10) { h1=0; } } else if(~p3_7&&p3_6) { l1++; } if(l1>=10) l1=0; while(~p3_2) {;} EX0=1;}void delay(uint z)\\\/\\\/延时函数 大约为1ms{ uint i,j; for(i=z;i>0;i--) { for(j=110;j>0;j--); }}2.2.3 方案比较 方案一:组合逻辑电路,原理简单、思路清晰。

但所用芯片比较多,连线不方便。

因本次设计电路用面包板做,一旦电路出现故障检查起来很麻烦。

方案二:用单片微型计算机即单片机做,外围电路简单,连线方便,而且用单片机可以把方案一中的,控制用的两片芯7485和译码的两片芯片4511以及B\\\/D转化的EEPROM都可以集成到单片机里面。

我们只用给单片机编写简单的代码就可以来实现以上组合逻辑的功能。

第3章 单元电路设计3.1 温度数据采集电路 温度数据采集电路如图3-1所示。

图3-13.2 单片机电路设计 单片机电路设计如图3-2所示。

图3-23.3 整体电路整体电路图如图3-3所示。

(详图见附录二)图3-33.4 整机元件清单元件型号 名称及功能 数量LM35 温度传感器 1TL084 运算放大器 12K电阻 410K电阻 21K电阻 1自复开关 3ADC0804 模数转换器 1101电容 1103电容 110uF电容 1STC89C52RC 单片机 112.0000MHz晶振 130pF电容 27400 四输入与非门 1四位数码管 1排阻1K*8 1发光二极管 1导线 若干面包板 1第4章 测试与调整4.1 温度采集电路测试 温度采集电路测试方法如图4-1所示。

图4-1 测试方法:将数字万用表的黑表笔放到电源的地,将红表笔放到红表笔1的位置,看数字万用表上显示的毫伏数值上是不是现场温度的10倍左右。

因LM35的温度灵敏度是10mV\\\/ ,所以电压和温度在数值上应有上述关系。

如LM35是完好的,在电源连接正确的前提下,我们在红表笔1的位置测的的数据都是正确的。

再将手或者高于现场温度的东西给LM35加热,看万用表显示的度数是否缓慢的上升,并和现场温度程线性关系。

再把红表笔放到红表笔2的位置,测量此处的电压,看是否是红表笔1位置电压的两倍,因我在在设计运算放大器的时候就是为了让红表笔2位置的电压是红表笔1位置电压的两倍,以便于和ADC0804连接。

可能出现的问题及解决:在红表笔2的位置测的电压和红表笔1位置的电压不是两倍关系。

这个问题可能是由于放大器用损坏或做同向比例放大器的两个电阻有问题,或者运算放大器的正负电源没有连接正确。

可以仔细的检查电源,如连接正确可以用电压跟随器的方法看放大器是否完好。

如果以上都可以正常的工作,愿意可能就出在两个电阻上,用万用表测量,看两个电阻是不是一样大。

通过上诉方法可以将问题解决。

4.2 模数转换电路测试。

模数转换电路测试方法如图4-2所示。

图4-2测试方法:如图4-2将示波器黑表笔和万用表黑表笔放好,将示波器的红表笔和万用表红表笔放好。

打开示波器,看有无波形,如图4-3如图4-3如没有看到波形,那就是R C振荡电路出了问题,将无法给ADC0804提供时钟。

在时钟正常的情况下,用万用表测试ADC0804的数字输出端是否有数据输出,可能会遇见全高或全低的情况,可以按一下自复开关S1启动ADC0804的转换。

用万用表测试输出脚的高低电平并转化成十进制看是否和输入的小电压信号温和。

如输入的电压是500mV,那么数字量输出的就应该是50的二进制。

如有少量的偏差,可以用万用表量一下VREF\\\/2即9号管脚的电压是不是2.56V。

如不是,可以微调电源,是它在2.56V左右。

如在电压固定的情况下可以改变分压电阻R2的值以获得合适的电压。

4.3 单片机电路测试 单片机电路测试如图4-4所示。

图4-4测试方法:给单片机上电,在已经下载过程序的情况下数码管的后两位已经可以正确的显示预设的温度20了。

前两位的数字可能是乱码,因为在P1口没有数据的时候默认的数据都是高,即为1111 1111B为255。

这个数据已经溢出了,所以是乱码。

在后两位正确显示的情况下按动自复开关S1会看到后两位数码管的十位会以步进长1步进,到达9后,再步进就会从0开始,从而达到调整预设温度十位的任务。

按动自复开关S1会看到后两位数码管的个位会以步进长1步进,到达9后,再步进就会从0开始,从而达到调整预设温度个位的任务。

通过单片机的处理这两位的数据会被整合到一起作为报警信号产生的依据。

在测试的同时,你会发现报警的发光二极管是一直亮的,这就是刚才说的数据溢出造成的,当全1的时候,数据肯定的大于预设的数据。

在测试正常的情况下可以将固定的数据(二进制)通过阴线的方式接到单片机的P1口,看数码管的前两位显示的数据是不是你输入的数据,这样适当的调整输入数据,观察显示就可确定单片机是否能正确的接收外界传入的数据并进行数据处理了。

同时设置一个报警温度,看是否当输入的数据等于或高于这个值得时候报警。

从而完成对单片机的调试。

如果发现不是外围电路的问题,而是单片机内部的逻辑出现了问题,可以在编程的时候用单步跟踪的方法进行软件上的调试,发现并改正错误,一般来说都是很简单的。

4.4 整体指标测试 测试数据如表4-1。

温度显示 28 35 40 45 50 55 60 65传感器电压 mV 277 343 389 452 493 566 617 656温度显示 70 75 80 传感器电压 mV 689 756 809 表4-1测试方法:在各部分电路都已经检查正确的前提下,搭好全部的电路。

启动ADC0804模数转换器,此时将会发现数码管已经可正确的显示我的预设温度和显示处理过的外界时候温度。

此时用加热装置(这里用的电烙铁)给温度传感器升温,此时会看到数码管的前两位连续的变化,当到达或超过我们的预设温度的时候报警灯就会亮。

可以达到我们的功能要求:设计的温度测量仪器能够测量和显示测量的温度,当温度超过设定值后,发出超温指示或报警。

报警温度的设定可以根据需要自定。

第5章 设计小节5.1 设计任务完成情况 5.1.1温度测量仪设计的要求:设计的温度测量仪器能够测量和显示测量的温度,当温度超过设定值后,发出超温指示或报警,报警温度的设定可以根据需要自定。

经过整体电路的测试及调整,此次设计的电路已经达到了设计的要求,并且电路的运行稳定,对外部的温度实时处理显示,操作简单方便,显示准确,一目了然。

电路的设计布局合理(见附录一)。

5.2 问题及改进 由于是初次使用单片机,对单片机及其外围电路的设计都不熟悉,难免有想不到的地方。

后经过研究和老师的指导,发现电路可以进一步的改进。

主要改进的方面有两处:(1).单片机对ADC0804的控制。

在原电路的设计中,我们用ADC0804自行触发的方式使其正常工作,但工作性能不可靠,偶尔会出现死机的情况这样将会给我带来不必要的麻烦。

改进的地方是通过ADC0804和单片机的通信使得ADC0804工作稳定。

在ADC0804准备好的情况下将向单片机提出中断,单片机在处理中断请求的中断服务子程序里控制ADC0804开始转换(如图5-1)。

(2).在本次的实验中,我是用单片机直接的对要显示的数据直接的译码,这样虽然也易于实现,但占用了单片机太多的资源,对大的电路设计不方便。

虽然这次的电路简单,无需做这样的改进,但为了珍惜并合理运用单片机有限的资源,要养成好的习惯,改进电路如图5-1。

将数码管的数据通过P0口的低四位给4511,P0口的高四位用来控制哪位数码管亮。

5.3 心得体会 首先,这次课程设计给我提供了一次很好的锻炼机会,提高了我动手动脑的能力,让我明白了“纸上得来总觉浅,绝知此事要躬行”的道理。

这次的课程设计让我在设计方法上学会了自顶向下逐步求精的设计思想,我将电路的要求划分为以下模块:温度采集、放大、译码、比较、控制、报警六个方面。

按照数据流向,从温度采集出发,设计个模块的电路图,设计所用电压、器件及其型号,搭起各自的电路,没搭好一个模块的电路就进行正确性测试,确保每一个模块都能正确的工作,这样才能确保系统能正确的工作。

其次,这次的实验让我感觉到单片机处理数据的优越性。

例如: 图5-1在我的方案一中,将ADC0804转换过来的二进制转换成十进制的方案是,将0~0x99的数据写入EEPROM里面,在加上用ADC0804转换过来的二进制进行寻址,这样才可以完成转化。

这样不仅要加一片芯片还要对它的100个地址写数据,是一个比较繁琐的工作。

当我用第二种方案单片机实现的时候,我只要在单片机中写以下语句: H=data\\\/10; L=data%10;其中的H,L,data分别定义的是转换成十进制的十位、个位以及从P1口读进的外界实时数据。

这样的工作量进行比较,不难发现用单片机省去了不少的芯片和连线。

再如在译码显示电路中,单片机只要写一个译码表就可以实现译码。

uchar code table[]={ \\\/\\\/数字0~90xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};而在方案一的组合逻辑电路中要用四片4511或者7448,这样更突出了单片机的优越性,用软件的方式集成了好多的芯片,减少了连线数,从而也为电路的安全性提供了保障,线少使出错的机会减少。

一但出错,检查电路也容易检查,为系统的安全提供了保障,增强了系统的稳定性和抗干扰能力。

再次,电路的设计也让我体会到了很多的做人的道理。

我生活在集体的大家庭里面,我就是大家庭的一个小小的器件,虽小但不能自暴自弃,因为集体的运行需要我的100%的努力。

在实验期间我曾帮组一位同学检查故障。

故障的现象是他的现场温度只能显示偶数,不能显示奇数。

我逐步的排查,最后的结果是我在他的面包板上发现了一个坏的插孔,使得他的一根线和地短路。

问题解决后我就想,他的板子上是好几十条线,一个地方出问题都不行,这说明没一根线的存在都有他存在的道理。

这也正像我的存在,我的存在自有我存在的道理。

我所要起得作用要做的事情是没有人能代替的,我的努力也是集体存在的前提。

只有处理还个体,集体的关系才能使得系统工作稳定、和谐。

最后,这次课程设计让我感到很充实,很有成就感。

在过去的实验中我完成的都是模块化的小电路,这次终于使得那些积累的知识得以集中体现。

使我信心倍增,激励我像更高的成就攀登

附件一:实物图附件二:附录三:

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