毕业设计-单片机的主从控制系统

2 硬件

2.1 总体设计方案：

本系统共三个模块，分别是：单片机控制模块、数据采集模块、液晶和数码管显示模块。其中单片机控制模块作为核心控制器，协调各部分的工作；数据采集模块用温度传感器来采集温度；利用液晶和数码管显示模块分别显示从机采集的温度和主机发送给从机的数据。

2.2 硬件结构框图

硬件电路分两大块：主机部分和从机部分。硬件结构框图如下所示：

图2-1主机结构框图

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图2-2 从机结构框图

2.3 硬件电路主要模块：

硬件电路主要由四部分构成：第一部分是单片机最小系统模块电路；第二部分是LED数字显示电路；第三部分是LCD1602a液晶显示模块；第四部分是温度传感器18b20模块。

总体硬件原理图如下图2-3所示（见下页）：

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图2-3总体硬件原理图图

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2.3.1 单片机最小系统电路

单片机最小应用系统是指仅使用单片机内部内部资源辅以必须的外围电路所构建的简单的应用系统。时钟电路和复位电路就可以构成一个最小系统。

51单片机有一个构成内部振荡器的反相放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别是放大器的输入、输出端。外接石英晶体和陶瓷电容构成自激振荡器。这种方式称为内部时钟方式，如下图所示。如果振荡器已开启，则在XTAL2引脚上输出３Ｖ左右的正弦波。振荡器的频率取决于晶振的频率。电容C1和C2主要作用是帮助启振（谐振），其值的大小对振荡频率也有影响。因此常用调节C1和C2的容量大小对频率进行微调，电容容量通常在20pF~100pF之间选择，当时钟电路为12MHz时,其典型值为30pF。

复位是单片机的初始化操作。单片机启动运行时必须先复位，其作用是使CPU和系统中其他部件处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。此外，在系统工作异常时的特殊情况下，也可以人为地复位。复位是由外部复位电路来实现的，可分为上电自动复位和人工复位两种方式。

将一个按钮开关并联于上电自动复位电路，就是人工复位电路，如图所示。按一下开关就会在RST端出现一段时间的高电平，使单片机复位。电容和电阻的参考值是：C=10uF，R=10Ｋ。

图2-4单片机最小系统图

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