毕业设计第三题 无线遥控....doc

江西工业职业技术学院毕 业 设 计 （论 文）课题名称 _无线遥控温度数显钟_学生姓名_刘志峰_学 号_20092172_分 院_电子信息分院_专 业_应用电子技术_班 级_09应用电子班_指导老师_胡蓉_2012 年 2月红外遥控温度数显钟摘要：本设计利用STC89C52单片机设计了一款具有时钟、温度、闹铃并可用红外遥控器进行时间调节、闹铃开关等功能的红外遥控温度数显钟。四位一体数码管显示，可实现时间、温度的画面切换。使用PT2262，PT2272无线发射接收模块控制，操作简单方便，操作距离空旷地可达100m。时钟采用单片机定时器，温度模块为DS18B20温度传感器，USB供电，简单方便。关键字：STC89C52、无线遥控、温度显示，时钟显示目录1、 前言 目的 意义 范围 技术要求2、 正文（1）、设计方案论证1、方案选择2、方案特点（2）、系统硬件结构设计1、模块设计分析2、数据分析（3）、系统软件结构设计1、程序流程框图3、结论4、谢辞5、参考文献与附录一、 前言不论是在网上看视频还是看别人的论文，都看到过很多不同类型的电子钟，有的是运用了时间芯片，比如DS1302，DS12C887等等，拿这两块芯片来说，1302价格相对便宜，但是要使用外围器件和外部电源作为备用电源使用；DS12C887虽然功能强大，有内部的备用电源 ，带闹钟等诸多功能，但是价格比较昂贵。考虑到制作价格和硬件复杂度的诸多因素，我还是决定暂时使用单片机的定时器来实现时钟功能，直接使用软件编程来实现闹钟的功能。运用DS18B20温度模块来读取温度值，送给四位一体的数码管显示出来，这样不仅可以降低设计的成本，使硬件电路简单，而且可以使用现成的硬件电路：DH-2C单片机开发板调试程序，不必使用仿真软件，省去了不必要的麻烦。目的：编写程序实现时间温度的显示，并且用软件实现闹钟功能，使用无线发射接收模块实现遥控的功能。尽量简化硬件电路，不实用时间芯片，增强自己的编程能力等。意义：集多种功能于一身，在显示时间的同时还能显示环境温度，对于学生练习编程技巧，掌握简单产品的设计，有很多的提高。适用范围：家庭使用，简单电子产品的开发等。技术要求：实现时间显示，环境温度显示，闹钟，遥控调时等功能二、设计方案论证 采用单片机自身的定时器实现时钟功能，用软件编写出闹钟程序，声音用蜂鸣器发出，显示使用四位一体的共阳数码管，用点的闪烁实现秒的显示，使用PT2262,PT2272无线发射接收模块实现遥控调试和闹钟的关闭等功能。使用无线模块不会受光线的干扰和影响，并且遥控的范围远，灵敏度高。相对于使用红外遥控更简单方便。在使用无线遥控模块的时候，我们利用无线接收端的引脚产生高电平的输出，接到9013三极管的基极，而三极管的集电极接在单片机的引脚上，一旦开启遥控，那么单片机的引脚就回检测到低电平，从而像按键一样实现调时调分和关闭闹钟的功能，这样不但可以用遥控设定时间，还可以用来设定闹钟的时间，使设计方便简洁，使用简单方便。没有使用时间芯片也节约了成本，简约了硬件电路的设计。三、 系统硬件结构设计1、 无线遥控模块发射模块原理图使用中无需调整频点，特别适合多发一收等无线电遥控系统使用，而目前的一些无线电遥控模块一般仍采用LC振荡器，稳定度及一致性较差，即使采用高品质微调电容，当温度变化或者震动后也很难保证已调试好的频点不会发生偏移，造成发射距离缩短。接收模块原理图接收模块从工作方式分，可以分成超外差接收板和超再生接收板。超再生式接收机具有电路简单、性能适中、成本低廉的优点所以在实际应用中广泛采用。2、温度模块 温度模块采用DS18B20温度传感器作为温度的采集模块DS18B20的特性：（1）独特的单线接口，仅需一个端口进行通讯（2）912位的分辨率可调（RS）（3）测温范围为-55C+125C （-67F+257F）（4）测量范围在-10C +85C精度为0.5C （5）可设置报警温度存储于EEPROM，掉电保护数据不丢（6）适用电压35.5VROM： 在DS18B20内部光刻了一个长度为64-bit的ROM，这个是编码器件的身份识别标志，如下图所示： 注释：MSB为最高有效位 LSB为最低有效位64-bit光刻ROM的排列顺序是：开始(最低)8位是产品类型标号，对于DS18B20来说就是(28H);接着的48位是器件自身的序列号；最后8位是前面56位的循环冗余校验码(CRC=X8+X5+X4+1).光刻ROM的作用是使每个DS18B20都不相同，这样可以实现一根总线上挂接多个DS18B20的目的。ROM几种操作命令：Read ROM (读ROM) 命令 【33H】Match ROM (符合ROM) 命令 【55H】 Skip ROM (跳过ROM) 命令 【CCH】Search ROM (搜索ROM) 命令 【F0H】Alarm Search (读ROM) 命令 【ECH】RAM:高速暂存存储器由9个字节组成，包含了8个连续字节，前面两个字节是测得的温度信息，第一个字节的内容是温度的低8位，第二个字节是温度的高8位。第三个和第四个字节是温度高限TH和温度底限TL的暂存区，第五个字节是配置寄存器暂存区，第6、7、8、9字节是系统保留用，相当于DS18B20的运算内存，第9个字节是冗余校验字节。RAM内部字节分布如下.Write Scratchpad (写暂存存储器) 【4EH】Read Scratchpad(读暂存存储器) 【BEH】Copy Scratchpad(复制暂存存储器) 【48H】Convert T (温度变换) 【44H】Recall E (从新调整E) 【B8H】Read Power Supply(读电源) 【B4H】如何操作DS18B20：复位操作：主机（单片机）和DS18B20间的任何通讯都需要以初始化序列开始，初始化序列就是主机发出一个复位脉冲跟着检测一个DS18B20的存在脉冲，表明DS18B20已经准备好发送和接收数据。初始化序列见下图：主机首先发出一个480960微秒的低电平脉冲，然后释放总线变为高电平，并在随后的480微秒时间内对总线进行检测，如果有低电平出现说明总线上有器件已做出应答。若无低电平出现一直都是高电平说明总线上无器件应答。做为从器件的DS18B20在一上电后就一直在检测总线上是否有480960微秒的低电平出现，如果有，在总线转为高电平后等待1560微秒后将总线电平拉低60240微秒做出响应存在脉冲，告诉主机本器件已做好准备。若没有检测到就一直在检测等待。对DS18B20读和写操作：接下来就是主机发出各种操作命令，但各种操作命令都是向DS18B20写0和写1组成的命令字节，接收数据时也是从DS18B20读取0或1的过程。因此首先要搞清主机是如何进行写0、写1、读0和读1的。写周期最少为60微秒，最长不超过120微秒。写周期一开始作为主机先把总线拉低1微秒表示写周期开始。随后若主机想写0，则继续拉低电平最少60微秒直至写周期结束，然后释放总线为高电平。若主机想写1，在一开始拉低总线电平，1微秒后就释放总线为高电平，一直到写周期结束。而做为从机的DS18B20则在检测到总线被拉底后等待15微秒然后从15us到45us开始对总线采样，在采样期内总线为高电平则为1，若采样期内总线为低电平则为0。写时序图：读时序图：对于读数据操作时序也分为读0时序和读1时序两个过程。读时隙是从主机把单总线拉低之后，在1微秒之后就得释放单总线为高电平，以让DS18B20把数据传输到单总线上。DS18B20在检测到总线被拉低1微秒后，便开始送出数据，若是要送出0就把总线拉为低电平直到读周期结束。若要送出1则释放总线为高电平。主机在一开始拉低总线1微秒后释放总线，然后在包括前面的拉低总线电平1微秒在内的15微秒时间内完成对总线进行采样检测，采样期内总线为低电平则确认为0。采样期内总线为高电平则确认为1。完成一个读时序过程，至少需要60us才能完成温度的转换：首先主机先作个复位操作，接着主机再写跳过ROM的操作（CCH）命令，然后然后主机接着写个转换温度的操作命令，后面释放总线至少一秒，让DS18B20完成转换的操作。在这里要注意的是每个命令字节在写的时候都是低字节先写，例如CCH的二进制为11001100，在写到总线上时要从低位开始写，写的顺序是“00110011”。整个操作的总线状态如下图RAM内部温度数据的读取：同样，这个操作也要接照三个步骤。1、主机发出复位操作并接收DS18B20的应答（存在）脉冲。2、主机发出跳过对ROM操作的命令（CCH）。3、主机发出读取RAM的命令（BEH），随后主机依次读取DS18B20发出的从第0一第8，共九个字节的数据。如果只想读取温度数据，那在读完第0和第1个数据后就不再理会后面DS18B20发出的数据即可。同样读取数据也是低位在前的。整个操作的总线状态如下图：3、显示电路和主要电路连线电路PCB遥控模块只要直接插接在电路板上即可。四、源程序 （1）主程序/* 毕业设计 之 时钟温度显示 硬件：DH-2C开发板（数码管显示） 独立按键调节时间s3调节时s4调节分s5选择显示温度还是显示时间、闹钟定时界面默认显示时钟*/#include#include#include#include#includevoid timer()TMOD=0x11;TH0=0x4c;TL0=0x00;/定时50msTH1=0x4c;TL1=0x00;/定时50msEA=1;ET1=1;ET0=1;TR0=1;void main()timer();while(1)temper=duwendu();temper=(temper*0.0625)*10+0.5;ke();switch(mm)case 1:xianshi1(); break;/默认显示时间 case 2:display();break;/按下s5后显示温度case 3:xianshi0(); break;/闹钟显示default:xianshi1(); break;/默认显示时间naozhon();void timer0() interrupt 1/中断服务程序TH0=0x4c;TL0=0x00;/定时50msbian+;if(bian=20)bian=0;miao+;if(miao=60)miao=0;fen+;if(fen=60)fen=0;shi+;if(shi=24)shi=0;void timer1() interrupt 3TH1=0x4c;TL1=0x00;/定时50msbeep=0;delay1(50);beep=1;delay1(10);key1();（2）#include 头文件#define uint unsigned int/宏定义#define uchar unsigned charint temper;sbit ds=P24; /位申明sbit beep=P25;sbit we1=P20;sbit we2=P21;sbit we3=P22;sbit we4=P23;sbit s3=P32;sbit s4=P33;sbit s5=P34;sbit s6=P35;uchar bian,mm=1,nn;/变量的申明uchar shi,fen,miao,shi0,fen0,miao0;uchar shishi,shige,fenshi,fenge,miao1;uchar shishi0,shige0,fenshi0,fenge0,miao10;void delay(uint z)/温度的延时函数uchar i,j;for(i=z;i0;i-)for(j=1;j0;j-);void delay1(uint z1) /显示用的延时函数uchar i,j;for(i=z1;i0;i-)for(j=111;j0;j-);uchar code tab1= /时钟，跳动的点的数据 0x7F,/*点*/ 0xFF,/*点*/ 0x7F,/*点*/ 0xFF,/*点*/ 0x7F,/*点*/ 0xFF,/*点*/ 0x7F,/*点*/ 0xFF,/*点*/0x7F,/*点*/ 0xFF,/*点*/ 0x7F,/*点*/ 0xFF,/*点*/ 0x7F,/*点*/ 0xFF,/*点*/ 0x7F,/*点*/ 0xFF,/*点*/ 0x7F,/*点*/ 0xFF,/*点*/ 0x7F,/*点*/ 0xFF,/*点*/ 0x7F,/*点*/ 0xFF,/*点*/ 0x7F,/*点*/ 0xFF,/*点*/ 0x7F,/*点*/ 0xFF,/*点*/ 0x7F,/*点*/ 0xFF,/*点*/ 0x7F,/*点*/ 0xFF,/*点*/ 0x7F,/*点*/ 0xFF,/*点*/ 0x7F,/*点*/ 0xFF,/*点*/ 0x7F,/*点*/ 0xFF,/*点*/ 0x7F,/*点*/ 0xFF,/*点*/ 0x7F,/*点*/ 0xFF,/*点*/ 0x7F,/*点*/ 0xFF,/*点*/ 0x7F,/*点*/ 0xFF,/*点*/ 0x7F,/*点*/ 0xFF,/*点*/ 0x7F,/*点*/ 0xFF,/*点*/ 0x7F,/*点*/ 0xFF,/*点*/ 0x7F,/*点*/ 0xFF,/*点*/ 0x7F,/*点*/ 0xFF,/*点*/ 0x7F,/*点*/ 0xFF,/*点*/ 0x7F,/*点*/ 0xFF,/*点*/ 0x7F,/*点*/ 0xFF,/*点*/ 0x7F,/*点*/ 0xFF,/*点*/ ;unsigned char code tab= 0xC0,/*0*/ 0xF9,/*1*/ 0xA4,/*2*/ 0xB0,/*3*/ 0x99,/*4*/ 0x92,/*5*/ 0x82,/*6*/ 0xF8,/*7*/ 0x80,/*8*/ 0x90,/*9*/;unsigned char code table1= 0x40,/*0*/ 0x79,/*1*/ 0x24,/*2*/ 0x30,/*3*/ 0x19,/*4*/ 0x12,/*5*/ 0x02,/*6*/ 0x78,/*7*/ 0x00,/*8*/ 0x10,/*9*/;（3）#include头文件/按键子程序void ke()/画面切换if(s5=0)delay1(5);if(s5=0)while(!s5);mm+;if(mm=4)mm=1;void key() /调时if(s4=0)delay1(5);if(s4=0)while(!s4);fen+;if(fen=60)fen=0;if(s3=0)delay1(5);if(s3=0)while(!s3);shi+;if(shi=24)shi=0;void key0() /闹钟界面的定时用if(s4=0)delay1(5);if(s4=0)while(!s4);fen0+;if(fen0=60)fen0=0;if(s3=0)delay1(5);if(s3=0)while(!s3);shi0+;if(shi0=24)shi0=0;void naozhon()/闹钟子函数if(fen0)|(shi0)|(miao1=60)/只有分钟或十钟大于0的时候才进入闹钟，00：00：59；if(shishi=shishi0)&(shige=shige0)&(fenshi=fenshi0)&(fenge=fenge0)&(nn=0) TR1=1;elsebeep=1;void key1() /闹钟停止按键if(s6=0)delay(10);if(s6=0)while(!s6);nn+;switch(nn)case 0:naozhon();break;case 1:TR1=0;break;case 2:naozhon();break;default:naozhon();break;（4）#include温度采集头文件/温度获取程序uchar set()uchar mc;ds=0; /拉低总线delay(29);/延时480960USds=1; /拉高delay(3);/延时等待15USmc=ds; /把总线上的值给MCdelay(25);return(mc);/把MC的值返回，为低表示有器件18B20uchar duwei()ds=0;ds=1;delay(1);return(ds);void xiewei(uchar dat)ds=0;if(dat=1)ds=1;delay(5);ds=1;uchar duzijie()uchar x,dat=0;for(x=0;x8;x+)if(duwei()dat=dat|0x01x;/先读低位delay(1);return(dat);void xiezijie(uchar date)uchar y,j;for(y=0;yy)&0x01);xiewei(j);delay(1);int duwendu()uchar templ,temph;int temp;set(); /复位xiezijie(0xcc);/跳过ROMxiezijie(0x44);/温度转换命令delay(1000);set();xiezijie(0xcc);xiezijie(0xbe);/读数据的命令templ=duzijie(); /读温度值低八位temph=duzijie(); /读温度值高八位temp=templ+temph*256;/高字节是低字节的256倍return(temp);（5）#include显示部分的头文件/显示程序void display1( shishi, shige, fenshi, fenge, miao1)P1=tabshishi;/时间显示程序we1=0;delay1(5);we1=1;P1=tabshige; we2=0;delay1(5);we2=1;P1=tabfenshi;we3=0;delay1(5);we3=1;P1=tabfenge; we4=0;delay1(5);we4=1;P1=tab1miao1;we2=0;delay1(5);we2=1;void display0( shishi0, shige0, fenshi0, fenge0, miao10)P1=tabshishi0;/时间显示程序we1=0;delay1(5);we1=1;P1=tabshige0; we2=0;delay1(5);we2=1;P1=tabfenshi0;we3=0;delay1(5);we3=1;P1=tabfenge0; we4=0;delay1(5);we4=1;P1=tab1miao10;we2=0;delay1(5);we2=1;void display(uint temper)/温度显示程序 uchar A1,A2,A2t,A3; A1=temper/100; A2t=temper%100; A2=A2t/10; A3=A2t%10;