基于单片机的机载电台控制器

单片机开发与应用中文核心期刊＜微计算机信息＞（嵌入式与ＳＯＣ）２００８年第２４卷第９－２期文章编＂号－：１００８－０５７０（２００８）０９—２—∞４０＿０２

基于单片机的机载电台控制器

ＴｈｅａｉｒｂｏｒｎｅｓｔａｔｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒＢａｓｅｄｏｎＳｉｎｇｌｅ－ｃｈｉｐ

（空军第一航空学院航空电子工程系通信教研室）蒋国峰

ＪＩＡＮＧＧｕｏ－ｆｅｎｇ

摘要：分析了某机裁短波电台的控制接口需求，根据其控制接口特点，提出了利用单片机为核心设计该机载短波电台检测控制器的研制方案，介绍了该检测控制器的硬件组成框图和软件程序流程；该控制器能够模拟某短波电台在机上的通电环境，实现对某短波电台的功能控制，解决了该电台脱离飞机环境后的检测问题；具有操作简便、性价比高、应用广泛等特点。关键词：电台；单片机；控制器；控制需求

中图分类号：ＴＮ９８文献标识码：Ｂ

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｏｆｓｏｍｅｓｈｏｒｔｗａｖｅａｉｒｂｏｒｎｅｓｔａｔｉｏｎｉｓａｎａｌｙｚｅｄ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｉｔｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ．ｄｅｖｅｌｏｐｐｒｏｊｅｅｔｏｆｄｅｔｅｃｔｉｎｇａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｄｅｖｉｃｅｂａｓｅｄｏｎＳＣＭｆｏｒｔｈｅａｉｒｂｏｒｎｅｓｔａｔｉｏｎｉｓａｄｖａｎｃｅｄ．Ｔｈｅｔｅｘｔｉｎｔｒｏｄｕｃｅｔｈｅｂｌｏｃｋｄｉａｇｒａｍｏｆｈａｒｄｗａｒｅａｎｄｆｌｏｗｃｈａｒｔｏｆｓｏｆｔｗａｒｅ：Ｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｎｇａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｄｅｖｉｃｅｃａｎｓｉｍｕｌａｔｅｅｌｅｃｔｒｉｆｌｅｒｃｉｒｃｕｍｓｔａｎｃｅｏｆｔｈｅａｉｒｂｏｒｎｅｓｔａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｏｆｔｈｅａｉｒｂｏｒｎｅｓｔａｔｉｏｎｉｓａｃｔｕａｌｉｚｅｄ．Ｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｄｅｔｅｃｔｉｎｇｆｏｒｔｈｅａｉｒｂｏｒｎｅｓｔａｔｉｏｎｉｓｒｅｓｏｌｒｅｄｗｈｅｎｏｆｆ—ｌｉｎｅ．Ｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｈａｓｍａｎｙａｄ．ｖａｎｔａｇｅ，ｓｕｃｈ黯ｈａｎｄｙｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｈｉｇｈｑｕａｌｉｔｙａｎｄｌｏｗｐｒｉｃｅ，ｂｒｏａｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｎｄＳＯｏｎ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＡｉｒｂｏｒｎｅＳｔａｔｉｏｎ；ＳＣＭ：Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ；ＣｏｎｔｒｏＩＲｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ

１引言

机载短波电台是一种远距离机载无线电通信设备，担负着飞行员与外部的远距离通信任务，随着飞机作战半径的增大，短波电台日益显示出其重要性，为保证机载短波电台处于良好的工作状态，需要在地面对电台进行通电测试，而电台脱离了飞机，就失去了正常工作的电信号环境；因此，要在地面对机载电台进行性能测试，就需要在地面模拟电台在飞机上的通电信号环境，为其提供正常工作时的激励信号，并为其响应信号提供相应的负载。根据某机载短波电台的外部接口需求，利用单片机为核心模拟该电台的机上通电信号环境，构建该电台的检测控制器，具有体积小、功耗低、抗干扰能力强、性价比高等特点。

２电台外部接口需求分析

２．１输入激励信号

２．１．１工作模式信号

工作模式信号包括上边带话、下边带话、上边带报、下边带报、调幅话等离散信号，电台同时只能工作在某一工作模式下，例如电台处于上边带话模式时，则上边带话控制信号为高电位，其它工作模式控制信号均为低电位。

２．１．２频段码控制信号

频段码信号包括２￣２．９９９９ＭＨｚ、３４．９９９９ＭＨｚ、５巧．９９９９ＭＨｚ、７－９．９９９９ＭＨｚ、１０。１３．９９９９ＭＨｚ、１４～１７．９９９９ＭＨｚ、１８—２４ＭＨｚ等７路离散信号，当电台的工作频率在相应的频段内时，该频段码信号为高电位，其它频段码信号均为低电位。

２．１．３频率码信号

蒋国峰：讲师硕士

基金项目：空军装备部资助项目（编号不公开）

频率码信号用于控制电台的工作频率，通过分析该电台在接收和发射状态下信号的频率变化过程可知，控制电台的工作频率，实际上就是控制电台内部的频率合成器，它是以ＭＣｌ４５１４６为核心构成的数字锁相式频率合成器，ＭＣｌ４５１４６内部集成了鉴相器、高位计数器Ｎ、低位计数器Ａ、参考分频器Ｒ等部分；改变电台的工作频率实际上就是改变Ｎ、Ａ、Ｒ的数值，其中，Ｒ是参考分频器的数值，为固定值；Ｎ、Ａ则是随着电台工作频率的变化而变化。改变Ｎ、Ａ、Ｒ的数值是通过数据线ＤＯ、ＤＩ、Ｄ２、Ｄ３和地址线Ａ０、Ａ１、Ａ２而实现的。

２．２输出响应信号

２．２．１低频信号

电台输出的低频信号实际上就是电台接收机输出的音频信号，为使电台具有广泛的应用范围，装备多种类型的飞机，电台输出的音频接口包括低阻和高阻两种类型，以匹配不同机型上的耳机阻抗。为此，电台的检测控制器也要为电台的音频输出信号提供高阻和低阻两种类型的负载。

２．２．２射频信号

射频信号是音频信号在电台中的发射机中经过调制、放大后输出到天线的信号，在飞机上要连接在天线上，在地面检测时，一般要经过衰减器衰减后，输入到无线电综合测试仪进行测量，根据测量结果判断电台的发射机工作是否正常。

３检测控制器硬件设计

３．１硬件电路组成

检测控制器不仅要模拟电台在飞机上的通电环境，还要将要测量的信号引出来；根据某短波电台的外部接１：Ｉ需求，利用单片机为核心为该短波电台设计的检测控制器硬件组成如图１所示，主要由单片机系统、频率码形成电路、显示电路、译码电路、缓冲电路、工作模式控制电路、负载电路等部分组成。

一４０—３６０元／年邮局订阅号：８２—９４６万方数据

匿堑蔓堑雯堑雯墅垂旦圈单片机开发与应用

图１检测器硬件电路组成

３．２硬件电路原理

３．２．１单片机系统

单片机系统是电路的控制核心，在软件的配合下，通过扩展译码电路实施对外围接口电路的控制，负责采集、处理面板频率码控制开关数据和工作模式开关数据，按照相应的数据协议形成频率码和频段码通过缓冲电路分时输出到被测电台；并输出相应的频率数据信息到显示电路，实现人机接口功能。

３．２．２频率码数据形成电路

频率码数据形成电路包括频率码开关、脉冲形成电路、双向计数电路、缓冲电路等部分组成，其内部组成框图如图２所示。

图２频率码数据形成电路

频率码开关在人工控制下，形成频率增减的控制信号，输入到脉冲形成电路，脉冲形成电路根据频率增减控制信号，形成增／减控制脉冲，作为双向计数电路的计数时钟信号，双向计数电路在计数时钟信号的作用下，就形成了频率增加或减小的频率码数据，在单片机的控制下，通过缓冲电路输入到单片机系统。由于某机载短波电台需要改变５位频率，因而，为提高操作的效率，在该短波电台检测控制器里面设置了五个相应的频率码数据形成电路，分别控制电台的５个频率位。

３．２．３显示电路

显示电路用于向操作者提示操作结果，实现人机交互功能；其组成框图如图３所示，以ＭＡＸ７２１９为核心，通过扩展数码显示器而组成的；ＭＡＸ７２１９是串口控制８位ＬＥＤ驱动器芯片，其输人数据由串口控制，可同时驱动８位ＬＥＤ数码管。在本检测控制器中，利用单片机的Ｐ１１２１向ＭＡＸ７２１９输入三线串行控制数据，驱动５位数码管显示操作者控制电台的频率信息；ＭＡＸ７２１９输出的信息包括数据信息和数码管选择信息，其中数据信息控制１正Ｄ显示的数据，数码管选择则用于选择显示８位ＬＥＤ中的某一位。，，

：单片

：机

图３显示电路组成框图

４检测控制器软件设计

硬件是检测控制器设计的基础，软件是检测控制器工作的灵魂，只有软硬件协同工作，才能实现电台的外部接口需求，完成对电台的功能控制。为保证程序的可移植性和运行效率，软件设计选用了汇编语言和模块化编程技术，根据检测控制器硬件电路的组成和电台的控制接口协议，软件主程序流程图如图４所示，由显示子程序、数据处理子程序、数据输出子程序等部分组成。首先程序初始化，调用显示子程序，显示电台初始工作频率；然后读取面板数据，判断操作信息是否改变，如果没有改变，延迟一段时间后，再循环读取面板信息；面板信息如果改变，调用数据处理子程序和显示子程序，将面板信息转换成相应的频段码和频率码，并实时显示面板信息；最后调用数据输出子程序，分时将频段码和频率码输出到被测电台。

数据处理子程序流程如图５所示，首先调用显示子程序，显示操作者当前输入的ｔ作频率；接着判断输入频率是否超出电台的工作频率范围，如果超出，向操作者提供频率越界报警信息，当改变输入频率在电台的工作频率范围后，报警消失；如果输入频率没有超出电台工作频率，首先判断工作频率在哪个频段，形成频段码数据并将其存储；其次，根据工作模式和频率信息，按照电台的数据协议，计算形成频率码数据，等候数据输出子程序调用。

图４主程序流程图图５数据处理子程序流程图

５结论

利用单片机为核心构建的某短波电台检测控制器，功能、性能指标均达到了设计要求，具有性价比高、操作简便等特点，已广泛应用于部队修理厂、飞机大修厂等需要对该短波电台进行检测的单位。

本文作者创新点是利用单片机为核心设计了某短波电台的地面控制设备，构建了在地面对某机载短波电台进行测试时所必须的控制信号环境，毹决了以前在地面对该电台进行测试时，必须同时将相应的控制设备从飞机上拆下的难题。

该电台控制器在相关单位应用后，与以前某电台的测控系统价格和测控方式相比，节约了成本，缩短了维修时间，提高了维修效率，取得了良好的军事效益和经济效益。通过计算某电台检测系统的价格差别、检测人员的配备和检测效率，该电台控制器应用１年，取得了１１．３８万元的经济效益（数据来源于空军某部机务大队）。

参考文献

『１１牛强军，高峰．基于单片机的通信系统控制器Ｄ］．微计算机信息，２００４，８－Ａ：２１—２３

【２］阮德生，自动测试技术与计算机仪器系统设计［Ｍ］．北京：航空航天大学出版社，１９９９

【３１李／Ｎ清，单片机原理及接１２１技术ｆＭｌ．西安：电子科技大学出版社，１９９７

『４１某机载短波电台说明书

【５］ＭＣｌ４５１４６使用手册（＿下转第２９页）＠黜同邮局订眠８２删３６０元，年－４１—

万方数据

匦亘匿塑委垂墅耍亘羽．嵌入式软件应用ＱｔｏｐｉａＨ｛，系统自动调用ＱＷＳＳＫＢＫｅｙｂｏａｒｄＨａｎｄｌｅｒ构造函数来在本系统没计硬件平台基础上，按键反应快、稳定、效果初始化ｑｔｅ的键盘接口。好，已成功应用在嵌入式数控精度测试装置上。

ＱＷＳＳＫＢＫｅｙｂｏａｒｄＨａｎｄｌｅｒ：：ＱＷＳＳＫＢＫｅｙｂｏａｒｄＨａｎｄｌｅｒ（ｃｏｎｓｆＱＳｔｒｉｎｇ＆ｄｅｖａｃｅ）

｛ｆｄ＝ｏｐｅｎ（ｄｅｖｉｃｅ．ｉｓＥｍｐｔｙ０７”／ｄｅｖ／ＫＢＣ—ＩＮＴ”：ｄｅｖｉｃｅ．１ａｔｉｎｌ０，

Ｏ＿ＲＤＯＮＬＹＩＯ＿ＮＯＮＢＬＯＣＫ，０）；

ｑＤｅｂｕｇ（”ｆｄ＝％ｄｋｎ”问）；

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ＱＳｏｃｋｅｔＮｏｔｉｆｉｅｒ＋ｎｏｔｉｆｉｅｒ，

ｎｏｔｉｆｉｅｒ：ｎｅｗＱＳｏｃｋｅｔＮｏｔｉｆｉｅｒ（ｆｄ，ＱＳｏｃｋｅｔＮｏｔｉｆｉｅｒ：：Ｒｅａｄ，ｔｈｉｓ）；

ｃｏｎｎｅｃｔ（ｎｏｔｉｆｉｅｒ，ＳＩＧＮＡＬ（ａｃｔｉｖａｔｅｄ（ｉｎｔ）），ｔｈｉｓ，ＳＬＯＴ（ｒｅａｄＫｅｙ－ｂｏａｒｄＤａｔａ０））；

ｌ

通过ＱＷＳＳＫＢＫｅｙｂｏａｒｄＨａｎｄｌｅｒ实现可以看到，完成设备的打开以后，系统会注册一个信号槽。信号的发送者是ＱＳｏｃｋｅｔ—Ｎｏｔｉｆｉｅｒ，ＱＳｏｃｋｅｔＮｏｔｉｆｉｅｒ类是基于阻塞模式实现的。它的实现原理是在初始化过程中调用ｐｏｌｌ函数来达到阻塞．通过前面对ｐｏｌｌ的分析可以看到，唤醒ｐｏｌｌ等待队列的时机是当中断处理程序将当前数据读取到缓冲中之后，系统会自动将当前阻塞队列唤醒，接收此信号的处理函数为ｒｅａｄＫｅｙｂｏａｒｄＤａｔａ０，此函数用来实现从设备上读取扫描码，通过唯一的扫描码来调用Ｄｒｏ—ｃｅｓｓＫｅｙＥｖｅｎｔ０Ｊｌ匣Ｑｔ／Ｅ上层处理接１３．ｐｒｏｃｅｓｓＫｅｙＥｖｅｎｔ０根据传递的参数来通知上层函数所需要显示的数据或需要触发的功能键。当按下某个键以后．我们则可以在基于ＱＴ／Ｅ的应用程序或Ｑｔｏｐｉａ中看到输入的数据。程序实现如下：

ｖｏｉｄＱＷＳＳＫＢＫｅｙｂｏａｒｄＨａｎｄｌｅｒ：：ｒｅａｄＫｅｙｂｏａｒｄＤａｔａ０

｛ｕｎｓｉｇｎｅｄｃｈａｒｐｏｒｔｄａｔａ［２］；

ｉｎｔｎ＝ｒｅａｄ（ｆｄ，＆ｐｏｒｔｄａｔａ，ｓｉｚｅｏｆ（ｐｏｒｔｄａｔａ））；

｛根据ｐｏｒｔｄａｔａ的值调用ｐｒｏｃｅｓｓＫｅｙＥｖｅｎｔ０进行显示｝

）

为了让系统正常运行，建立启动脚本，ｅｔｃ／ｒｃ．Ｓ尤为关键，其设置为：

ｉｎｓｍｏｄ／ｓｋｂｃ／ｓｋｂｏ．Ｏ

ｅｘｐｏｒｔＱＴＤＩＲ＝／Ｑｔｏｐｉａ

ｅｘｐｏｒｔＱＰＥＤＩＲ＝／Ｑｔｏｐｉａ

ｅｘｐｏｒｔⅧ一ＬＩＢＲＡＲ、ｊＡＴＨ－－￥ＱＴＤＩＲ／ｌｉｂ：￥ＱＰＥＤＩＲＡｉｂ：／ｕｓｒ／ｌｉｂｅｘｐｏｒｔＱＷＳ＿ＫＥＹＢＯＡＲＤ＝”ＳＫＢ：／ｄｅｖ／ＫＢＣ＿ＩＮＴ”

ｅｘｐｏｒｔＰＡＴＨ＝￥ＱＰＥＤＩＲ／ｂｉｎ：￥ＰＡＴＨ

ｑｐｅ－ｑｗｓ＆

５测试及结果

本设计ＣＰＵ为￥３Ｃ２４１０．ｂｏｏｔｌｏａｄ为ＶＩＶＩ．操作系统为嵌入式ＡＲＭｌｉｎｕｘ，由于编译后的ＱＴ／Ｅ和Ｑｔｏｐｉａ的文件系统较大，直接烧写在ＦＬＡＳＨ中，很浪费时间，通过制作ｎｆｓ根文件系统来调试非常方便，把文件系统放在宿主机上，首先建立ＮＦＳ的调试环境，在内核设置中在ＦｉｌｅＳｙｓｔｅｍｓ里选中ＮＦＳｆｉｌｅｓｙｓｔｅｍｓｕｐｐｏｒｔ”和ＲｏｏｔＦｉｌｅｓｖｓｔｅｒｎＯｉｌＮＦＳ”，ｂｏｏｆｌｏａｄ设置，本调试系统宿主机ｉｐ为１９２．１６８．２．１２２，目标板ｉｐ为１９２．１６８．２．１２０，具体设置如下：

＃ｖｉｖｉ＞ｐａｒａｍｓｅｔｌｉｎｕｘ＿ｃｍｄ＿ｌｉｎｅ”ｎｏｉｎｉｔｒｄｒｏｏｔ＝／ｄｅｖ／ｎｆｓｎｆｓ－ｒｏｏｔ＝１９２．１６８．２．１２２：／ｎｆｓ／ｒｏｏｔｉｐ。１９２．１６８．２．１２０ｉｎｉｔ＝／ｓｂｉｒｄｉｎｉｔｃｏｎ—

ｓｏｌｅ＝ｔｔｙＳ０”

６结论

本文作者创新点是通过深入分析ＱＴ／Ｅ的事件驱动原理，把ＱＴ的驱动原理和Ｌｉｎｕｘ驱动程序设计相结合，通过ｐｏｌｌ＿ｗａｉｔ阻塞函数成功在ＱＴ／Ｅ实现自己设计的键盘，用同样的方法我们实现了ＰＳ２键盘、ＵＳＢ键盘、ＵＳＢ鼠标、触摸屏，并应用在实际工程中，对ＱＴ厄的输入设备的实现有一定的应用价值和参考价值。

参考文献

【ｌ】张方辉，王建群．Ｑ饵在嵌入式Ｌｉｎ［ＩＸ上的移植叽计算机技术与发展，２００６．７：６４－６５．

【２］ＡｌｅｓｓａｎｄｒｏＲｕｂｉｎｉ＆ＪｏｎａｔｈａｎＣｏｒｂｅｔ．Ｌｉｎｕｘ设备驱动程序【Ｍ】．Ｏ’ＲｅｉｌｌｙＭｅｄｉａ，Ｉｎｃ．２００２．

『３１罗贤全，尚朝轩，高勤．用ＧＴＫ开发Ｕｎｕｘ嵌入式ＧＵＩ应用程序『Ｊ１．微计算机信息，２００４．６：６７—６８

作者简介：李军民（１９７５一），男（汉），四川营山人．西华大学讲师，硕士，主要从事嵌入式系统、网络测控研究。

Ｂｉｏｇｒａｐｈｙ：ＬｌＪｕｎ－ｍｉｎ（１９７５一），Ｍａｌｅ（ｔｈｅＨａｎｎａｔｉｏｎａｌｉｔｙ），ＳｉｃｈｕａｎＹｉｎｇｓｈａｎ，Ｘｉｈｕａｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｍａｓｔｅｒ，Ｍａｉｎｌｙｕｎｄｅｒｔａｋｉｎｇｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｅｍｂｅｄｄｅｄｓｙｓｔｅｍａｎｄｎｅｔｗｏｒｋｍｅａｓｕｒｅ－ｃｏｎｔｒ０１．（６１００３９西华大学数学与计算机学院）李军民

（６１００３９成都纺织高等专科学校教务处成都）祝红军

（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ＆ＣｏｍｐｕｔｅｒＳｉｃｎｃｅＸｉＨｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ６１００３９）ＬＩＪｕｎ－ｍｉｎ

（ＣｈｅｎｇｄｕＴｅｘｔｉｌｅＩｎｓｔｉｔｕｔｅＥｄｕｃａｔｉｏｎａｌＡｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎＤｅ－ｐａｒｔｍｅｎｔＣｈｅｎｇｄｕ６１００３９）ＺＨＵＨｏｎｇ－ｊａｎ

通讯地址：（６１００３９成都西华大学研究生部）李军民

’（收稿日期：２００８．０７．２３）（修稿日期：２００８．０９．０５）

（上接第４１页）

［６］ＭＡＸ７２１９使用手册

作者简介：蒋国峰（１９７５一），男（汉族），河南睢县人，空军第一航空学院航空电子工程系讲师，硕士，主要从事综合航空电子系统的教学和机载通信设备测控系统的研制。

Ｂｉｏｇｒａｐｈｙ：ＪＩＡＮＧＧｕｏ－ｆｅｎｇ（１９７５－），Ｍａｌｅ（Ｈａｎｎａｔｉｏｎａｌｉｔｙ），ＨｅｎａｎＰｒｏｖｉｎｃｅ，ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒ－

ｉｎｇ，ＴｈｅＦｉｒｓｔＡｅｒｏｎａｕｔｉｃＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｉｒｆｏｒｃｅ，Ｌｅｃｔｕｒｅｒ，Ｍａｓｔｅｒ，Ｕｎｉｆｉｅｄａｉｒｃｒａｆｔｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓｙｓｔｅｍｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｎｄａｉｒｂｏｒｎｅｔｏｍ—ｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｅｑｕｉｐｍｅｎｔＭＡＣＳＹＭｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．

（４６４０００空军第一航空学院航空电子工程系通信教研室河南信阳）蒋国峰

（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴｈｅＦｉｒｓｔＡｅｒｏｎａｕｔｉｃＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｉｒｆｏｒｃｅ，Ｈｅｎａｎ４６４０００，Ｃｈｉｎａ）

ＪＬ蝌ＧＧｕｏ－ｆｅｎｇ

通讯地址：（４６４０００空军第一航空学院航空电子工程系通信教研室河南信阳）蒋国峰

（收稿日期：２００８．０７．２３）（修稿日期：２００８．０９．０５）＠黜码邮局订峨８２躺３６０元／一２９—

万方数据

基于单片机的机载电台控制器

作者：蒋国峰， JIANG Guo-feng

作者单位：河南信阳,空军第一航空学院航空电子工程系通信教研室,464000

刊名：

微计算机信息

英文刊名：MICROCOMPUTER INFORMATION

年，卷(期)：2008，24(26)

引用次数：0次

参考文献(6条)

1.牛强军.高峰基于单片机的通信系统控制器[期刊论文]-微计算机信息 2004(8)

2.阮德生自动测试技术与计算机仪器系统设计 1999

3.李朝清单片机原理及接口技术 1997

4.某机载短波电台说明书

5.MC145146使用手册

6.MAX7219使用手册

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温度控制器的设计与制作共13页

温度控制器的设计与制作 一、功能要求 设计并制作一个温度控制器，用于自动接通或断开室内的电加热设备，从而使室内温度达到设定温度要求，并能实时显示室内温度。当室内温度大于等于设定温度时，控制器断 ?时，控制器接通电加热设备。 开电加热设备；当室内温度比设定温度小2C 控温范围：0~51C? 控温精度：≤1C? 二、硬件系统设计 1．硬件系统由七部分组成，即单片机及看门狗电路、温度检测电路、控制输出电路、键盘电路、显示电路、设置温度储存电路及电源电路。 （1）单片机及看门狗电路 根据设计所需的单片机的内部资源（程序存储器的容量、数据存储器的容量及I/O口数量），选择AT89C51-24PC较合适。为了防止程序跑飞，导致温度失控，进而引起可怕的后果，本设计加入了硬件看门狗电路IMP813L，如果它的WDI脚不处于浮空状态，在1.6秒内WDI不被触发（即没有检测到上什沿或下降沿），就说明程序已经跑飞，看门狗输出端WDO将输出低电平到手动复位端，使复位输出端RST发出复位信号，使单片机可靠复位，即程序重新开始执行。（注：如果选用AT89S51，由于其内部已具有看门狗电路，就不需外加IMP813L） （2）温度检测电路 温度传感器采用AD590，它实际上是一个与绝对温度成正比的电流源，它的工作电压为4~30V，感测的温度范围为-550C~+1500C，具有良好的线性输出，其输出电流与温度成正比，即1μA/K。因此在00C时的输出电流为273.2μA，在1000C时输出电流为373.2μA。温度传感器将温度的变化转变为电流信号，通过电阻后转变电压信号，经过运算放大器JRC4558运算处理，处理后得到的模拟电压信号传输给A/D转换部分。A/D转换器选用ADC0804，它是用CMOS集成工艺制成的逐次逼近型模数转换芯片，分辨率8位，转换时间100μs，基准电压0~5V，输入模拟电压0～5V。 （3）控制输出电路 控制信号由单片机的P1.4引脚输出，经过光耦TLP521-1隔离后，经三极管C8550直接驱动继电器WJ108-1C-05VDC，如果所接的电加热设备的功率≤2KW，则可利用继电器的常开触点直接控制加热设备，如果加热设备的功率>2KW，可以继电器控制接触器，由接触器直接控制加热设备。 （4）键盘电路 键盘共有四个按键，分别是S1（设置）、S2（+）、S3（-）、S4（储存）。通过键盘来设置室内应达到的温度，键盘采用中断方式控制。 （5）显示电路 显示电路由两位E10501_AR数码管组成，由两片74LS164驱动，实现静态显示，74LS164所需的串行数据和时钟由单片机的P3.0和P3.1提供。对于学过“串行口”知识的班级，实习时，可以采用串行口工作于方式0，即同步移位寄存器的输出方式，通过串行口输出显示数据（实时温度值或设置温度值）；对于没学过“串行口”知识的班级，实习时，可以采用模拟串行口的输出方式，实现显示数据的串行输出。 （6）设置温度存储电路 为了防止设定温度在电源断电后丢失，此设计加入了储存电路，储存器选用具有I2C总线功能的AT24C01或FM24C01均可。每次通过键盘设置的室内设定温度都通过储存器储存起来，即使是电源断电，储存器存储的设定温度也不丢失，在电源来电后，单片机自动将设

基于单片机的音乐播放器

基于单片机的音乐播放器 摘要 单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统。 基于单片机的音乐播放器可应用于MP3、MP4，扩音器等很多方面，并可作为很多系统的辅助功能，作为单片机的重要硬件资源之一，利用定时器可以产生各种固定频率的方波信号，也可以产生包括"Do"、"Re"、"Me"--等音阶在内的各种频率声音。将各个音阶连接在一起，便可组成一支曲子或是演奏一段旋律。基于这个思想，采用AT89C52单片机设计了一款特殊的"音乐播放器"，本播放器可实现播放、暂停、复位等功能。 关键字：单片机；集成电路：89C52芯片；音乐播放器

Abstract Single Chip Microcomputer is an integrated circuit chip, VLSI technology is the use of having the data processing capabilities of the CPU random access memory RAM, read-only memory ROM, a variety of I / O port and interrupt system, the timer / counter functions (may also include a display driving circuit, the pulse width modulation circuit, an analog multiplexer, A / D converter circuit, etc.) are integrated into a small sound system on a microcomputer composed of silicon. Microcontroller-based music player can be used in many ways mp3, MP4, loudspeakers, etc., and as a secondary function of many systems, as one of the important microcontroller hardware resources, using the timer can generate a variety of fixed frequency square wave signal can be generated include the "Do", "Re", "Me" - like various frequencies including the sound scale. The various scales together, may form a song or play a melody. Based on this idea, using AT89C52 designed a special "Music Player", the player can be realized play, pause, reset and other functions. Keyword：Single Chip Microcomputer；integrated circuit；89C52 chip；Music Player

外军短波、超短波跳频电台发展综述

外军短波、超短波跳频电台发展综述 王淑波1 孙海鹏 1 梅文华2 (1. 空军工程大学工程学院陕西西安 710038) (2. (2.北京航空工程技术研究中心北京 100076) 摘要：本文综述了外军短波、超短波跳频电台的发展特点，预计了今后的发展趋势。关键词：短波跳频电台，超短波跳频电台 ABSTRACT：The characteristics of the development of HF and VHF(UHF) frequency-hopping radio used in the foreign armies are described and the development tendency is predicted in this paper. KEYWORD：HF frequency-hopping radio，VHF(VHF) frequency-hopping radio 1 概述 短波跳频电台是军事领域中保证远程通信的主要装备。目前，常规的短波单边带跳频电台与新型的短波自适应跳频电台并存共用，且还将延续较长的时间。短波自适应跳频电台将迅速发展而成为军事通信中广泛使用的主要装备。 超短波跳频电台是军事通信中应用极广、数量极大的通信装备。其中机载电台随飞机的发展而得以优先发展，但同时也存在着品种繁杂、标准化差、后勤保障困难等问题，在标准化、多功能综合化、多频段组合化和结构模块化等方面，有待进一步完善提高。美国空军为解决这类技术性问题而推行了发展使用标准型机载电台的举措，从而加快了更新换装的速度。地面电台普遍发展缓慢，仍然存在着不同年代的产品并存共用的现象。从技术特征上看，超短波跳频电台在信道间隔、抗干扰能力以及多功能兼容能力等许多方面，都已有很大的改进完善。从配置使用特征上看，超短波跳频电台在对空通信覆盖能力与波道分配利用等方面，都已相当完备而达到较高水平。未来的超短波跳频电台，将在技术性能与战术应用方面有较大的发展，但机载电台优先发展，地面电台落后的局面将难以改变。 2 外军短波、超短波跳频电台发展特点 外军短波、超短波跳频电台的发展大致有以下五个特点： (1)从国家地区看，美国和西欧国家短波、超短波跳频电台的发展长期以来居于各国前列，又以美、英两国更为领先，它们对多数国家短波、超短波跳频电台的发展都有较大的直接影响； (2)从装备水平看，跳频电台中，机载电台发展较快、换装较频繁，而相应的地面电台发展较慢、更新规模有限。在各种现役电台中，1950~1990年代出厂的电台都有应用，不同年代的电台数量是两头小、中间大，这种现象还将长期存在； (3)从工作频段看，基本上覆盖了从短波频率到超短波频率范围，但呈现出两头稀疏、中间密集的现象，有些跳频电台已将现有的频段进行了拓宽； (4)从技术体制看，电子技术的许多新技术、新器件和新工艺(如：微电子技术、计算机技术、总线技术、数字技术、软件技术、自适应技术、扩频技术、信号处理技术等)，在短波、

单片机课程设计(温度控制器)

基于单片机的温度控制器设计 内容摘要：该温度报警系统以AT89C51单片机为核心控制芯片，实现温度检测报警功能的方案。该系统能实时采集周围的温度信息，程序内部设定有报警上下限，根据应用环境不同可设定不同的报警上下限。该系统实现了对温度的自动监测和自动调温功能。 关键词：AT89C51ADC0808 温度检测报警自动调温 Abstract：The temperature alarm system AT89C51 control chip, realize temperature detection alarm function scheme. The system can collect real-time temperature information around that internal procedures set alarm equipped, according to different application environment can be set different alarm upper. The system realizes the automatic monitoring of temperature. The instrument can achieve the automatic thermostat function. Keywords：AT89C51 ADC0808Temperature detectingalarmautomatic thermostat 引言：本课题是基于单片机的温度控制器设计，经过对对相关书籍资料的查阅确定应用单片机为主控模块通过外围设备来实现对温度的控制。实现高低温报警、指示和低温自加热功能（加热功能未在仿真中体现）。 1．设计方案及原理 1.1设计任务 基于单片机设计温度检测报警，可以实时采集周围的温度信息进行显示，并且可以根据应用环境不同设定不同的报警上下限。 1.2设计要求 (1)实时温度检测。 (2)具有温度报警功能。 (3)可以设报警置温度上下限。 (4)低于下限时启动加热装置。 1.3总体设计方案及论证

温度控制器的设计

目录 第一章课程设计要求及电路说明 (3) 1.1课程设计要求与技术指标 (3) 1.2课程设计电路说明 (4) 第二章课程设计及结果分析 (6) 2.1课程设计思想 (6) 2.2课程设计问题及解决办法 (6) 2.3调试结果分析 (7) 第三章课程设计方案特点及体会 (8) 3.1 课程设计方案特点 (8) 3.2 课程设计心得体会 (9) 参考文献 (9) 附录 (9)

第一章课程设计要求及电路说明 1.1课程设计要求与技术指标 温度控制器的设计 设计要求与技术指标： 1、设计要求 （1）设计一个温度控制器电路； （2）根据性能指标，计算元件参数，选好元件，设计电路并画出电路图； （3）撰写设计报告。 2、技术指标 温度测量范围0—99℃，精度误差为0.1℃；LED数码管直读显示；温度报警指示灯。

1.2课程设计电路说明 1.2.1系统单元电路组成 温度计电路设计总体设计方框图如图1所示，控制器采用单片机AT89S51，温度传感器采用DS18B20，用3位LED数码管以串口传送数据实现温度显示。 1.2.2设计电路说明 主控制器：CPU是整个控制部分的核心,由STC89C52芯片连同附加电路构成的单片机最小系统作为数据处理及控制模块. 显示电路：显示电路采用4个共阳LED数码管，用于显示温度计的数值。报警电路：报警电路由蜂鸣器和三极管组成，当测量温度超过设计的温度时，该电路就会发出报警。 温度传感器：主要由DS18B20芯片组成，用于温度的采集。 时钟振荡：时钟振荡电路由晶振和电容组成，为STC89C52芯片提供稳定的时钟频率。

第二章课程设计及结果分析 2.1课程设计 2.1.1设计方案论证与比较 显示电路方案 方案一：采用数码管动态显示 使用一个七段LED数码管，采用动态显示的方法来显示各项指标，此方法价格成本低，而且自己也比较熟悉，实验室也常备有此元件。 方案二：采用LCD液晶显示 采用1602 LCD液晶显示，此方案显示内容相对丰富，且布线较为简单。 综合上述原因，采用方案一，使用数码管作为显示电路。 测温电路方案 方案一：采用模拟温度传感器测温 由于本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到A/D转换电路，感温电路比较麻烦。 方案二：采用数字温度传感器 经过查询相关的资料，发现在单片机电路设计中，大多数都是使用传感器，所以可以采用一只温度传感器DS18B20，此传感器，可以很容易直接读取被测温度值，进行转换，就可以满足设计要求。 综合考虑，很容易看出，采用方案二，电路比较简单，软件设计也比较简单，故采用了方案二。 2.1.2设计总体方案 根据上述方案比较，结合题目要可以将系统分为主控模块，显示模块，温度采集模块和报警模块，其框图如下：

基于单片机的温控器

天津理工大学 课程设计报告 题目：基于单片机的温控器设计 学生姓名李天辉学号 20101009 届 2013 班级电气4班 指导教师专业电气工程及其自动化

说明 1. 课程设计文本材料包括设计报告、任务书、指导书三部分，其中 任务书、指导书由教师完成。按设计报告、任务书、指导书顺序装订成册。 2. 学生根据指导教师下达的任务书、指导书完成课程设计工作。 3. 设计报告内容建议主要包括：概述、系统工作原理、系统组成、设计内容、小结和参考资料。 4. 设计报告字数应在3000-4000字，采用电子绘图、采用小四号宋 体、1.25倍行距。 5.课程设计成绩由平时表现（30%）、设计报告（30%）和提问成绩（40%） 组成。

课程设计任务书、指导书 课程设计题目： Ⅰ.课程设计任务书 一、课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作量） 当今社会，温控器已经广泛应用于电冰箱、空调和电热毯等领域中。其优点是控制精度高，稳定性好，速度快自动化程度高，温度和风速全自动控制，操作简单可靠，对执行器要求低，故障率低，效果好。目前国内外生产厂家正在研究开发第三代智能型室温空调温控器，应用新型控制模型和数控芯片实现智能控制。现在已有国内厂家生产出了智能型室温空调温控器，并已应用于实际工程。 本课程设计要求设计温度控制系统，主要由温度数据采集、温度控制、按键和显示、通讯等部分组成。温度采集采用NTC或PTC热敏电阻（或由电位器模拟）或集成温度传感器、集成运算放大器构成的信号调理电路、AD转换器组成。温控部分采用交流开关BT136通过改变导通角进行调压限流达到控制加热丝温度的目的。 温度控制算法采用PID控制，可以采用普通PID或模糊PID。对控制PID参数进行整定，进行MATLAB仿真，说明控制效果。进行程序编制。 设计通讯协议，并能够通过RS485总线将数据传回上位机。2．课程设计的要求 1、选择相应元器件设计温度控制系统原理图并绘制PCB版图。 2、进行PID控制算法仿真，设计PID参数，或模糊PID规则。 3、系统功能要求：a要能够显示实时温度；b能够进行温度设置；c 能够进行PID参数设定；d能够把数据传回上位机；e可以设定本机地址。F温度控制范围0~99.9度。 4、编制程序并调试通过，并有程序流程图。

基于89c51单片机控制的LED音乐彩灯控制器的设计说明

基于89c51单片机控制的LED音乐彩灯控制器的设计 随着人们对房屋的装饰需要彩灯，在许多城市可以看到彩色霓虹灯。LED彩灯由于其丰富的灯光色彩，便宜的造价以及简单等特点而得到了广泛的应用，用彩灯来装饰街道和城市建础物已经成为一种时尚。但目前市场上各种各样的LED彩灯控制器大多数用全硬件电路实现，电路结构复杂、电路复杂、功率损耗大等缺点。此外从功能效果上看，亮灯模式少而且样式单调，缺乏用户可操作性…… 本方案提出一种基于8951单片机的彩灯控制方案，实现对LED 彩灯的控制。本方案以8951单片机作为主控核心，在主控模块上设有3个按键和8个LED显示灯，根据需要可以编写若干种亮灯模式，利用其部定时器T0实现一个基本单位时间为1ms的定时中断，根据各种亮灯时间的不同需要，在不同时刻输出灯亮或灯灭的控制信号，然后驱动各种颜色的灯亮或灭。与普通LED彩灯相比，具有体积小、价格低、功耗低等优点。 2系统功能 LED彩灯用软件控制硬件的方式来控制彩灯闪烁，即彩灯控制器和管LED模块。彩灯采用8951提供＋5V电压工作，经过电源变换，输出直流工作电压，一方面为管LED模块提供＋5V工作电源，另一方面为主控模块单片机系统彩灯控制器提供5V工作电源。整个系统工作由软件程序控制运行，根据需要用户可以在LED彩灯工作时通过主控模块上的按键来设定亮灯时间和灯光闪动频率。 上电后系统经过初始化，查询是否有功能切换键按下：有，则进入设定模式状态；无，则进入默认工作状态。在设定模式状态下，可以根据个人爱好及不同场合的需要来指定调用哪种模式，并且可以改变每种模式的时间T1、频率F1参数，在工作状态下，LED彩灯控制器按照程序设定好的若干亮灯花样模式程序顺序调用往下走，开始工作，依次8个等亮完为一个亮灯周期，然后再回主循环继续工作，同样如果想进入其它设定模式状态，只需按下功能切换键即可。整个3种亮灯模式时间可以看作一个大周期T,对于每一个模式编写一个独立工作子程序，其中设定了从左到右点亮LED，从右到左点亮LED，还有自己定义的LED点亮方式。 因此在LED彩灯上电工作后，可以方便地通过主控模块上的显示器指定LED彩灯当前工作模块，工作时间Ti，频率Fi等实时参数。若实际应用需要根据不同场合和时间来改变彩灯闪亮效果，可以通过主控模块上的按键来设定LED不同的闪烁频率Fi和亮灯时间Ti，以便符合实际需要。此外如果对某一种模式感兴趣需要仔细观看该种亮灯模式，可以让程序循环。 硬件设计 LED彩灯系统包括，即LED彩灯控制器（8951主控模块），LED彩灯在8951外部接一个震荡时钟频率。用8951的控制器，具有按键、显示等功能，并利用8951的P0口的8个输出端上面焊有8个LED彩灯，使用彩灯在软件的控制下工作。 主控模块电路设计 主控模块电路如图1所示。主控模块主要设计器件有89C51，8个LED显示器，3个开关按键，1个稳压器（5V电压），1个外部晶振振荡器信号输出驱动，4个电阻。通过软件设计，使单片机P0口作为三色LED驱动信号输出口及移位时钟CLOCK信号，8951的P0为LED 的输出口。 软件设计 LED彩灯控制器最大特点在于所有亮灯模式均由软件控制完成。系统中软件可以分为主程序和中断服务子程序。上电后在按键控制灯的闪烁方式，通过软件来控制循环，以一个单位实际1ms的T0定时为中断服务子程序。在这个1ms的T0定时基础上，可以根据需要来确定各种模式工作时间Ti，以及确定在各种亮灯点亮和熄灭各种状态LED灯等。整个系统软

超短波综述

超短波综述 1.超短波的概念、特点、优势 2.超短波的工作原理优势 3.超短波现有应用情况介绍 4.结合我单位的实际情况超短波能做到的业务等 5.超短波的发展前景 一、超短波的概念 1.1无线通信的划分 通常无线通信按工作频段可分为以下几个频段：极长波、超长波、特长波、甚长波、长波、中波、短波、超短波和微波。表1-1列出了无线通信各工作频段所对应的频段名称、频率范围、波段名称和波长范围。 超短波通信是指利用波长为10~1m（频率为30~300MHz）的电磁波进行的无线电通信。由于超短波的波长在1~10m之间，所以也称为米波通信。整个超短波的频带宽度是270MHz，是短波频带宽度的将近10倍。由于频带相对较宽，被广泛应用于电视、调频广播、雷达探测、导航、移动通信、军事通信等领域。 表1-1无线通信按工作频段的划分

1.2 超短波的传播方式 图1-1描绘了几种无线电波的主要传播方式，超短波通信主要依靠地波传播和空间波视距传播，。 优点：频段宽，通信容量大；视距以外的不同网络电台可以用相同频率工作，不会相互干扰；可用方向性较强的天线，有利于抗干扰；受昼夜和季节变化的影响小，通信较稳定。 缺点：通信距离较近；受地形影响较大，电波通过山岳、丘陵、丛林地带和建筑物时，会被部分吸收或阻挡，导致通信困难或中断。 (a ) 射线 (b ) (c ) 电离层(d )

图1-1 无线电波的主要传播方式 （a）直射传播; （b）地波传播; （c）天波传播; （d）散射传播 二、超短波通信的工作原理 超短波电台一般用于近距离通信，其形式主要是车载、机载、背负、手持等，一般要求其体积小、重量轻、功能多、抗干扰能力强。超短波电台经历多年的发展，其电路形式变化不大。但就具体电路而言，新技术、新器件大量地应用于超短波电台，使超短波电台的性能和功能得到明显的提高和改善，特别是扩频通信技术在超短波电台中的应用，使得电台的抗干扰能力、组网能力都有了质的变化。 传统超短波通信系统由终端站和中继站组成，终端站装有发射机、接收机、载波终端机和天线。中继站则仅有通达两个方向的发射机、接收机以及相应的天线。 （1）超短波发射机：一般采用间接调频法，即利用调相获得调频的方法。这样可用频率稳定度较高的晶体振荡器作主振器，而不必用复杂的频率控制系统。但为了减少寄生调幅和非线性失真，调制系数不能太大（一般小于0.5 rad）。因此，在这种发射机中要用多级倍频器，以获取所需的频偏，从而提高发射频率的边带功率。发射机末端使用高频率高功率放大器。在超短波低频段尚可用集中参数元件构成调谐回路，其高频端可用微带部件。 （2）超短波接收机：一般采用典型的调频式超外差接收机。主要由高频放大、本地震荡、变频（一次或二次）、中频放大、限幅、鉴频及基带放大等部件组成。超短波段外来干扰较多，需在接收机输入端加螺旋式滤波器，在中放级加输入带通滤波器以抑制干扰。中放后的调频信号，通过限幅器，可消去混杂近来的脉冲干扰或寄生调幅波，以改善信噪比。然后用鉴频器把原来的基带信号恢复出来，加以放大，再由载波终端机分路输出相应用户。 （3）载波终端机：将超短波发射机和超短波接收机的四线基带信号分路还原合并为多路二线语音信号，接通用户或接至市话交换机的设备。载波终端机只装载超短波终端站。 （4）天线：由于超短波波长较短，一般采用结构简单、增益较高、方向性较好的三单元或五单元八木天线。在接近微波段的高频段，也可采用角形面反射天线。 现代超短波通信系统的组成可归结为发信通道、接收通道、频率合成器、逻辑控制器、跳频单元、电源及其辅助电路等，如图所示。图中，发信通道部分主要由音频信号处理部分、锁相环调频单元、功放、滤波输出单元电路组成，其作用是将音频信号放大后送至锁相环对VCO调制，形成调频波，再经功率放大、

基于单片机的温度控制器设计

技术参数和设计任务：1、利用单片机AT89S51实现对温度物理量的控制，以实现对温度控制的目的；2、为达到电源输出5V电压目标，完成电源电路的设计；3、为达到数码管显示目标，完成显示电路的设计；4、为达到键盘控制的目标，完成键盘电路的设计；5、为达到检测温度的目标，完成检测电路的设计；6、完成报警设计；7、进行软件设计[分配系统资源，编写系统初始化和主程序模块；编写数字调节器软件模块；编写A/D转换器处理程序模块；编写输出控制程序模块；其它程序模块(数字滤波、显示与键盘等处理程)等等。一、本课程设计系统概述1、系统原理温度传感器 DS18B20 从设备环境的不同位置采集温度，单片机 AT89S51 获取采集的温度值，经处理后得到当前环境中一个比较稳定的温度值，再根据当前设定的温度上下限值，通过加热和降温对当前温度进行调整。当采集的温度经处理后超过设定温度的上限时，单片机通过三极管驱动继电器开启降温设备 (压缩制冷器) ，当采集的温度经处理后低于设定温度的下时 , 单片机通过三极管驱动继电器开启升温设备 (加热器) 。当由于环境温度变化太剧烈或由于加热或降温设备出现故障，或者温度传感头出现故障导致在一段时间内不能将环境温度调整到规定的温度限内的时候，单片机通过三极管驱动扬声器发出警笛声。系统中将通过串口通讯连接PC机存储温度变化时的历史数据，以便观察整个温度的控制过程及监控温度的变化全过程。2、系统结构图本设计以AT89S51单片机为主控核心设计的一个温度控制系统，低温时可控制加热设备，高温时控制风扇，超出设定最高温度值时蜂鸣器发出声响报警。 图1 总体硬件方框图 3、文字说明控制方案（1）温度测量部分方案 DS18B20是DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器，它具有微型化、低功耗、高性能抗干扰能力、强易配处理器等优点，特别适合用于构成多点温度测控系统，可直接将温度

温度控制器课程设计要点

郑州科技学院 《模拟电子技术》课程设计 题目温度控制器 学生姓名 专业班级 学号 院（系）信息工程学院 指导教师 完成时间 2015年12月31日

郑州科技学院 模拟电子技术课程设计任务书 专业 14级通信工程班级 2班学号姓名 一、设计题目温度控制器 二、设计任务与要求 1、当温度低于设定温度时，两个加热丝同时通电加热，指示灯发光； 2、当水温高于设定温度时，两根加热丝都不通电，指示灯熄灭； 3、根据上述要求选定设计方案，画出系统框图，并写出详细的设计过程； 4、利用Multisim软件画出一套完整的设计电路图，并列出所有的元件清单； 5、安装调试并按规定格式写出课程设计报告书. 三、参考文献 [1]吴友宇.模拟电子技术基础[M]. 清华大学出版社,2009.52~55. [2]孙梅生.电子技术基础课程设计[M]. 高等教育出版社,2005.25~28. [3]徐国华.电子技能实训教程[M]. 北京航空航天大学出版社,2006.13 ~15. [4]陈杰,黄鸿.传感器与检测技术[M].北京:高等教育出版社,2008.22~25. [5]翟玉文等.电子设计与实践[M].北京:北京中国电力出版社,2005.11~13. [6]万嘉若,林康运.电子线路基础[M]. 高等教育出版社,2006.27 ~29. 四、设计时间 2015 年12月21 日至2015 年12 月31 日 指导教师签名： 年月日

本设计是一种结构简单、性能稳定、使用方便、价格低廉、使用寿命长、具有一定的实用性等优点的温度控制电路。本文设计了一种温度控制器电路，该系统采用模拟技术进行温度的采集与控制。主要由电源模块，温度采集模块，继电器模块组成。 现代社会科学技术的发展可以说是突飞猛进，很多传统的东西都被成本更低、功能更多、使用更方便的电子产品所替代，本课程设计是一个以温度传感器采用LM35的环境温度简易测控系统，用于替代传统的低精度、不易读数的温度计。但系统预留了足够的扩展空间，并提供了简单的扩展方式供参考，实际使用中可根据需要改成多路转换，既可以增加湿度等测控对象，也能减少外界因素对系统的干扰。 首先温度传感器把温度信号转换为电流信号，通过放大器变成电压信号，然后送入两个反向输入的运算放大器组成的比较器电路，让电位器来改变温度范围的取值，最后信号送入比较器电路，通过比较来判断控制电路是否需要工作。此方案是采用传统的模拟控制方法，选用模拟电路，用电位器设定给定值，反馈的温度值与给定的温度值比较后，决定是否加热。 关键词：温度传感器比较器继电器

单片机智能温控器课程设计

单片机课程设计 说明书 专业：机械设计制造及其自动化 设计题目：智能温控器 设计者： 指导老师： 设计时间：

一、课题名称：一个基于51单片机的智能温控器课程 设计 二、主要技术指标及工作内容和要求：本设计以MCS-51系列单片机为核心，采用常用电子 器件设计，一个电源开关，两个控制温度设定按键（增大/减小），四位数码管分别显示设 定温度和实际温度，量程为0~99度，打开电源开关后设定温度初始化为26度。 1，按键输入采用中断方式，两个按键分别接INT0和INT1。 2，采用铂电阻（Pt100)温度传感器进行温度测量，模数转换采用ADC0809。 3，单片机根据设定温度S和实测温度P控制继电器R的动作，死区设为2度：当P<=S-1时，控制R接通电加热回路; 当P>S+1时，控制R断开电加热回路； 当S-1

模电课设—温度控制系统设计

目录 1.原理电路的设计 (11) 1.1总体方案设计 (11) 1.1.1简单原理叙述 (11) 1.1.2设计方案选择 (11) 1.2单元电路的设计 (33) 1.2.1温度信号的采集与转化单元——温度传感器 (33) 1.2.2电压信号的处理单元——运算放大器 (44) 1.2.3电压表征温度单元 (55) 1.2.4电压控制单元——迟滞比较器 (66) 1.2.5驱动单元——继电器 (88) 1.2.6 制冷部分——Tec半导体制冷片 (99) 1.3完整电路图 (1010) 2.仿真结果分析 (1111) 3 实物展示 (1313) 3.1 实物焊接效果图 (1313) 3.2 实物性能测试数据 (1414) 3.2.1制冷测试 (1414) 3.2.2制热测试 (1818) 3.3.3性能测试数据分析 (2020) 4总结、收获与体会 (2121) 附录一元件清单 (2222) 附录二参考文献. (2323)

摘要 本课程设计以温度传感器LM35、运算放大器UA741、NE5532P及电压比较器LM339 N为电路系统的主要组成元件，扩展适当的接口电路，制作一个温度控制系统，通过室温的变化和改变设定的温度，来改变电压传感器上两个输入端电压的大小，通过三极管开关电路控制继电器的通断，来控制Tec制冷片的工作。这样循环往复执行这样一个周期性的动作，从而把温度控制在一定范围内。学会查询文献资料，撰写论文的方法，并提交课程设计报告和实验成品。 关键词：温度；测量；控制。

Abstract This course is designed to a temperature sensor LM35, an operational amplifier UA741，NE5532P and a voltage comparator LM339N circuit system of the main components. Extending the appropriate interface circuit, make a temperature control system. By changing the temperature changes and set the temperature to change the size of the two input ends of the voltage on the voltage sensor, an audion tube switch circuit to control the on-off relay to control Tec cooling piece work. This cycle of performing such a periodic motion, thus controlling the temperature in a certain range. Learn to query the literature, writing papers, and submitted to the curriculum design report and experimental products. Key words: temperature ; measure ;control

温度控制系统毕业设计

摘要 在日常生活及工农业生产中，对温度的检测及控制时常显得极其重要。因此，对数字显示温度计的设计有着实际意义和广泛的应用。本文介绍一种利用单片机实现对温度只能控制及显示方案。本毕业设计主要研究的是对高精度的数字温度计的设计，继而实现对对象的测温。测温系数主要包括供电电源，数字温度传感器的数据采集电路，LED显示电路，蜂鸣报警电路，继电器控制，按键电路，单片机主板电路。高精度数字温度计的测温过程，由数字温度传感器采集所测对象的温度，并将温度传输到单片机，最终由液晶显示器显示温度值。该数字温度计测温范围在-55℃~+125℃，精度误差在±0.5℃以内，然后通过LED数码管直接显示出温度值。数字温度计完全可代替传统的水银温度计，可以在家庭以及工业中都可以应用，实用价值很高。 关键词：单片机：ds18b20：LED显示：数字温度. Abstract In our daily life and industrial and agricultural production, the detection and control of the temperature, the digital thermometer has practical significance and a wide range of applications .This article describes a programmer which use a microcontroller to achieve and display the right temperature by intelligent control .This programmer mainly consists by temperature control sensors, MCU, LED display modules circuit. The main aim of this thesis is to design high-precision digital thermometer and then realize the object temperature measurement. Temperature measurement system includes power supply, data acquisition circuit, buzzer alarm circuit, keypad circuit, board with a microcontroller circuit is the key to the whole system. The temperature process of high-precision digital thermometer, from collecting the temperature of the object by the digital temperature sensor and the temperature transmit ted to the microcontroller, and ultimately display temperature by the LED. The digital thermometer requires the high degree is positive 125and the low degree is negative 55, the error is less than 0.5, LED can read the number. This digital thermometer could

基于51单片机的多功能温度控制器的设计

基于51单片机的多功能温度控制器的设计 在某些工业生产过程中，如恒温炉、仓库储藏、花卉种植、小型温室等领域都对温度有着严格的要求，需要对其加以检测和控制。传统的温度测量方法是将温度传感器输出的模拟信号放大后送至远端A／D转换器，最后单片机对A／D转换后的数据进行分析处理。这种方法的缺点是模拟信号在传输的过程中存在损耗并且容易受到外界的干扰，导致测量的温度精度不高。 文中以STC89C52RC单片机为控制核心，利用美国Dallas公司最新推出的单总线数字温度传感器DSl8820测量温度，单片机处理后对温度进行控制，并将温度显示在LCDl602上，还可通过按键设置温度上下限值实现温度超限报警等功能。 1 系统的组成和工作原理 多功能温度控制系统的结构，系统由六部分组成：控制核心部分、温度数据采集部分、加热装置控制部分、液晶显示部分、按键输入部分和报警提示部分。单片机启动温度采集电路完成温度的一次转换，然后读出转换后的数字量并转化成当前的温度呈现在显示模块中，并将当前的温度与通过按键输入电路设定的保持恒温度数进行比较，以实现温度的控制。还可以通过按键设置温度的上下限值以实现超温或低温报警提示功能。本系统的设计目标要对温度的控制精度达到0．1℃。 1．1 报警电路 报警电路采用蜂鸣器作为发声装置，当温度高于设定的上限值或低于下限值，给蜂鸣器送周期为1s，占空比为50％的方波，报警的时间可以持续1分钟或等待按键解除报警，这由软件控制实现。 1．2 按键电路 采用2×3的小键盘，键盘的识别可以采用两种方法：行扫描法和行反转法。两种方法都要注意消除按键的抖动。文中采用行扫描法并做成子程序，出口参数为按键的键值。定义键K1设置TH，K2设置TL，K3调高TH或TL，K4调低TH或TL，K5对TH或TL的数值进行确认。 1．3 温度检测电路 温度检测电路采用智能温度传感器DSl8820，它与单片机相连只需要3线，减少了外部的硬件电路。DSl8820主要性能特点如下： (1)测温的范围为-55～125℃，最大分辨率可以达到0．0625℃； (2)电源电压范围为3．0～5．5V； (3)供电模式：寄生供电和外部供电； (4)封装形式有两种：3脚的TO-92封装和8脚的SOIC封装； (5)可编程的温度转换分辨率，分辨率为9～12位(包括1位符号位)，由配置寄存器决定具体位数，配置寄存器的格式如表1所示。 其中RlR0是用来设定分辨率的，分辨率的定义如表2所示。 由表2可以看出，分辨率设定得越高，温度转换所需要的时间就越长，因此应根据实际应用的需要来选择合适的分辨率。本文中选取12位分辨率，每隔1秒检测一次温度。12位分辨率的温度数据值格式如下： 当S=0表示测得的温度为正值，当S=l表示测得的温度为负值。 1．3．1 DSl8820的存储器结构 DSl8820的存储器有高速暂存RAM和非易失性电擦写EEPROM。高速暂存RAM的内容从低

STC89C51单片机的数字音乐盒设计(含代码)

HEFEI UNIVERSITY FPGA综述报告 系别电子信息与电气工程系任课教师汪济洲 班级 姓名 成绩 日期

数字音乐盒设计 摘要:本设计是一个基于STC89C51系列单片机的音乐盒，依据单片机技术原理，通过硬件电路制作以及软件编译，设计制作出一个多功能音乐盒。该音乐盒主要由按键电路、复位电路、时钟电路以及蜂鸣器组成。使用两个按键控制音乐盒，一个用来切换歌曲，另一个用来切换8路LED的变化花样，本音乐盒共有两首歌曲，花样灯花样共计4种。播放歌曲时，蜂鸣器发出某个音调，与之对应的LED亮起。本设计利用KEIL编程软件对音乐盒源程序进行编程并调试，配合PROTEUS仿真软件对硬件进行仿真调试，节约了设计时间。 关键字:音乐盒 STC89C51单片机 KEIL PROTEUS 音调

目录 1概述 (3) 1.1设计方案 (3) 1.2研究内容 (3) 1.3音乐盒的功能结构图 (3) 2硬件设计 (4) 2.1总体设计框图 (4) 2.2各部分硬件设计及其原理 (4) 2.2.1 STC89C51简介 (4) 2.2.2 LED显示电路设计与原理 (5) 2.2.3 时钟振荡电路 (5) 2.3硬件电路图及功能 (6) 3软件设计 (7) 3.1音调、节拍以及编码的确定方法 (7) 4.1.1 音调的确定 (7) 4.1.2 节拍的确定 (8) 4.1.3 编码 (9) 4.2软件程序设计 (10) 4.2.1 程序流程图及相应代码块 (10) 4.2.2 程序源代码（见附录A） (14) 5调试 (14) 5.1检查硬件连接 (14) 5.2检查软件系统 (14) 5.3测试结果 (14) 5.3.1．总体运行图 (14) 5.3.2．花样灯4种花样图 (15) 参考文献 (16) 附录A 程序源代码及注释 (16)

基于51单片机的温控智能电风扇

浙江理工大学 《单片机系统设计及应用实验》 设计报告 题目：基于51单片机的温控智能电风扇专业：机械电子工程 班级：机电11（1）班 姓名：叶惠芳 学号：2011330300302 指导教师：袁嫣红 机械与自动控制学院 2014 年7 月3 日

目录 摘要 (4) 第一章课程设计的目标及主要内容 (5) 1.1课程设计的目标及意义 (5) 1.2温控智能电风扇的主要内容和技术关键 (5) 1.2.1课程设计的主要内容 (5) 1.2.2技术关键 (5) 第二章温控智能电风扇控制系统硬件设计 (6) 2.1课程设计总体硬件设计 (6) 2.2芯片及主要器件选择 (6) 2.2.1控制核心的选择 (6) 2.2.2温度传感器的选用 (7) 2.2.3显示电路 (7) 2.3芯片及器件介绍 (7) 2.3.1 AT89C51单片机 (7) 2.3.2 L298芯片介绍 (8) 2.3.3 DS18B20温度传感器 (9) 2.3.4LED数码管简介 (11) 2.4主要硬件电路 (12) 2.4.1温度检测电路设计 (12) 2.4.2 电机调速电路设计 (12) 2.4.3 PWM调速原理 (13) 2.4.4 LED数码管显示电路及按键电路 (13) 第三章温控智能电风扇控制系统软件设计与实现 (14) 3.1 主程序 (14) 3.2 数字温度传感器模块 (14) 3.3电机调速与控制子模块 (16) 第四章调试结果与总结 (16) 4.1 调试结果 (16)

4.2 课程设计总结 (20) 参考文献 (21) 附录一 (23) 附录二 (24) 附录三 (25)