温度万年历的单片机实现实验报告.doc

目 录 一、温度万年历设计的目的和意义.1二、电路设计方案1三、原理设计1四、方案结构图3五、温度万年历1602驱动及显示的详细设计6六、心得与总结14- 14 -一、温度万年历设计的目的和意义 随着社会的发展，信息量的不断提升以前对信息交换的要求提高，温度万年历的发展以及投入市场变得非常有必要。本设计是基于51单片机并模拟日常所用的日历，而51系列单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。通过本次设计，学习和巩固了单片机指令编程的相关知识，熟悉单片机各部件的组成及其功能。 本设计将制作一种基于单片机控制的带实时温度显示、具有定时功能的电子万年历。传统的电子日历大都体积大，功耗大，显示不准确等特点。为了缩小体积，减小功耗，使其变得小巧灵敏，本设计加入了时钟芯片DS1302，可对时间进行准确记时，同时可设置定时时间，实现定时功能。另外本设计具有显示实时温度的功能。传统的温度传感器系统大都采用放大、调理、A/D转换，转换后的数字信号送入计算机处理，处理电路复杂、可靠性相对较差，占用计算机的资源比较多。本设计将采用DS18B20一线制数字温度传感器，可将温度信号直接转换成数字信号送给微处理器，电路简单，成本低，实现了时间温度同时显示的效果。最后，温度和时间都将通过LCD1602液晶显示器进行显示。测试表明系统达到了设计要求的各项功能，各部分工作正常。二、电路设计方案采用AT89S52作为主控制系统; 直接采用单片机定时计数器提供秒信号;LCD液晶显示屏作为显示。三、原理设计1. 基本原理：本电路是由AT89S52单片机为控制核心，具有在线编程功能，低功耗，能在3V超低压工作；时钟电路直接采用单片机定时计数器提供秒信号;温度的采集由DS18B20构成；显示部份由LCD液晶显示屏显示。同时还添加了提醒功能，通过蜂鸣器实现。2. 总体框图Lcd1602液晶屏显示模块晶振振荡模块STC89C52主控制模块 键盘模块图13. 单元电路设计u 单片机主控制模块的设计 AT89S52单片机为40引脚双列直插芯片,有四个I/O口P0,P1,P2,P3, MCS-51单片机共有4个8位的I/O口（P0、P1、P2、P3），每一条I/O线都能独立地作输出或输入。单片机的最小系统如下图2所示,18引脚和19引脚接时钟电路,XTAL1接外部晶振和微调电容的一端,在片内它是振荡器倒相放大器的输入,XTAL2接外部晶振和微调电容的另一端,在片内它是振荡器倒相放大器的输出。第9引脚为复位输入端,接上电容,电阻及开关后够上电复位电路,20引脚为接地端,40引脚为电源端。 DS18B20性能l 独特的单线接口仅需一个端口引脚进行通信l 简单的多点分布应用l 无需外部器件l 可通过数据线供电l 零待机功耗l 测温范围-55+125，以0.5递增l 可编程的分辨率为912位，对应的可分辨温度分别为0.5、0.25、0.125和0.0625l 温度数字量转换时间200ms，12位分辨率时最多在750ms内把温度转换为数字l 应用包括温度控制、工业系统、消费品、温度计和任何热感测系统l 负压特性：电源极性接反时，传感器不会因发热而烧毁，但不能正常工作l GND：地l DQ：单线运用的数据输入/输出引脚l VD：可选的电源引脚4. 元件列表元件列表器件数量光汇51单片机开发板1杜邦线若干DS18B201LCD1602液晶屏1四、方案结构图 此方案由于只用到51单片机芯片，因此各个功能都是由编程来实现。大体程序流程框图如下按键调整结构图： 时钟调整一 时钟调整二 Protues电路图（部分）： 温度万年历整体电路图 时钟调整按键图时钟调整LCM显示图五、温度万年历1602驱动及显示的详细设计驱动部分的代码：头文件如下：#ifndef_1602_H_#define_1602_H_void RdBusy(void);void WrCommand(char command);void WrData(char wrdata);#endif1602驱动源代码如下：/*LCM1602驱动程序8线间接控制方式晶体频率12MHz*/*1602LCD各引脚接口说明VSS 电源地VDD 电源正极VL 液晶显示偏压RS 数据/命令选择R/W RW 读写选择/*LCM1602驱动程序8线间接控制方式晶体频率12MHz*/#include #include /*1602LCD各引脚接口说明VSS 电源地VDD 电源正极VL 液晶显示偏压RS 数据/命令选择R/W RW 读写选择E 使能信号D0 数据 背光源正极D1 数据 背光源负极*/*1602接口定义*/#defineLCMP0 sbitRS=P25;/0,command; 1,datajkhjholkhkksbitRW=P26;/0,write; 1,readsbitE=P27; /下降沿有效/*常数定义*/#defineCMD0 /RS=0,命令#define DAT1 /RS=1,数据/模块忙闲判断void RdBusy(void)char flag=0xff; doLCM=0xff;RS=CMD;RW=1;E=1;_nop_();_nop_();_nop_();/这三句很重要flag=LCM;E=0;flag&=0x80;while(flag);/写命令void WrCommand(char command)LCM=command;RS=CMD;RW=0;E=1;E=0;RW=1;RdBusy();/等待LCM完成本次操作/写数据void WrData(char wrdata)LCM=wrdata;RS=DAT;RW=0;E=1;E=0;RW=1;RdBusy();/等待LCM完成本次操作/*E 使能信号D0 数据 背光源正极D1 数据 背光源负极*/显示头文件：#ifndef_DISPLAY_H_#define_DISPLAY_H_#defineuchar unsigned charvoiddelayx5ms(int dcnt);void LcmInit(void);void ClrLine(uchar line );void Write1Line(uchar line,uchar* buf);void WrData2Addr(uchar addr,uchar dat);void disall();void offall();#endif显示C源代码：#include #include 1602.h#defineLCMP0#defineuchar unsigned charextern uchar flag;extern uchar year,month,date,day,hour,minu,sec;extern uchar Dispbuf016;extern uchar Dispbuf116;extern code uchar Num2Asc16;extern code uchar WEEK21;extern uchar s1num;/延迟子程序，基数5msvoiddelayx5ms(int dcnt) int tmp;for(; dcnt0; dcnt-)tmp=0x230;while(tmp-)continue;/模块初始化void LcmInit(void)LCM=0;delayx5ms(40);/延迟200msWrCommand(0x38);/8bit接口，两行显示，57点阵delayx5ms(2);/延迟10msWrCommand(0x38);/同上，该指令要写两次delayx5ms(1);/延迟5msWrCommand(0x06);/地址加一，字符不移动WrCommand(0x0c);/开显示，光标不显示，光标不闪烁WrCommand(0x01);/清屏/指定行清屏子程序void ClrLine(uchar line )unsigned char i=0;WrCommand(0x80+line);/指向擦除行的首字符位for(;i16;i+)WrData( );void Write1Line(uchar line,uchar* buf)uchar addr=0,i;if(line=0)addr=0x80;elseaddr=0xc0;WrCommand(addr);for(i=0;i16;i+)WrData(*buf+);void WrData2Addr(uchar addr,uchar dat)WrCommand(addr);WrData(dat);void disall()Dispbuf03=Num2Ascyear/10;Dispbuf04=Num2Ascyear%10;Dispbuf06=Num2Ascmonth/10;Dispbuf07=Num2Ascmonth%10;Dispbuf09=Num2Ascdate/10;Dispbuf010=Num2Ascdate%10;Dispbuf012=WEEKday*3;Dispbuf013=WEEKday*3+1;Dispbuf014=WEEKday*3+2;Dispbuf11=Num2Aschour/10;Dispbuf12=Num2Aschour%10;Dispbuf14=Num2Ascminu/10;Dispbuf15=Num2Ascminu%10;Dispbuf17=Num2Ascsec/10;Dispbuf18=Num2Ascsec%10;Write1Line(0,&Dispbuf00);Write1Line(1,&Dispbuf10);void offall()switch(s1num)case 1:Dispbuf17= ;Dispbuf18= ;break;case 2:Dispbuf14= ;Dispbuf15= ;break;case 3:Dispbuf11= ;Dispbuf12= ;break;case 4:Dispbuf012= ;Dispbuf013= ;Dispbuf014= ;break;case 5:Dispbuf09= ;Dispbuf010= ;break;case 6:Dispbuf06= ;Dispbuf07= ;break;case 7:Dispbuf03= ;Dispbuf04= ;break;default : *Dispbuf0 = ;*Dispbuf1 = ;Write1Line(0,&Dispbuf00);Write1Line(1,&Dispbuf10);六、心得与总结经过万年历的设计，让我学到了很多，让我认识到了学习基础知识的重要性，当设计完整的系统时，要考虑到硬件和软件两者的结合，有时硬件的不足，我们可以用软件程序来弥补，从而节约硬件成本，在设计软件程序时要模块化，可以提高程序的可读性。有一些灵活的技巧就需要我们认真的阅读元件的数据手册，从中索取对自己有用的信息。在这短暂的一个星期课程序设计中，收获知