基于红外的数字钟和温度计的设计毕业论文.doc

基于红外的数字钟和温度计的设计摘要： 本设计利用SCT90C516RD+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、日历、温度、闹铃设置功能的红外遥控多功能数字钟。液晶显示用12864，界面清晰美观大方。红外遥控及检测部分有（38k）小型红外21键发射模块及一体化接收头组成，操作简单方便，操作距离空旷地可达6m，时钟模块才采用DS1302为时钟源，温度模块为DS18B20温度传感器，电源模块由两节可充电池提供。关键字：SCT90C516RD+、 红外遥控、时钟日历、12864液晶.,温度DS18B20一、 总体设计方案 采用SCT90C516RD+为主控芯片、DS1302为时钟源、DS18B20为温度传感器、（38K）小型红外21键发射模块为红外发射模块、一体化红外接收头作为接收模块、显示模块利用蓝屏的12864液晶，总体方案图如图1-1所示主控芯片90c516RD+12864液晶显示红外接收模块时钟模块温度模块电源 图1-1 系统总体方案设计框图二、 硬件电路设计 1、 主控器模块以STC90C516RD+为主控芯片构成最小系统，包括STC90C516RD+/复位电路、晶振电路、电源接口及I/O口的上拉及输出接口。如图2-1所示图2-1 最小系统图2时钟和温度模块 时钟和温度模块由时钟芯片DS1302外加32.768k的晶振构成时钟源，由DS18B20温度传感器采集温度信息。 如图2-2所示。 图2-1 时钟和温度模块3.红外和闹钟模块 红外和脑子 模块由三极管驱动蜂鸣器构成，红外接收部分由一体化接收头构成。 如图2-3 所示 图2-3 温度和闹钟模块 4.显示模块 显示模块由LCD12864构成如图2-4所示 图2-4 显示模块三软件设计 N开机上电系统初始化画面1设置时间、闹钟读取温度和时间红外按键Y红外处理菜单界面红外完成初始化读取键值、响应设置菜单跳出设定设置完成软件部分：主函数：#include#include#include#includeuchar welcome_flag=0,set_flag=0,exit_flag=0,alarm_flag=0;uchar disp5;uchar row_num=1,line_num=2; /lcd上的显示坐标x,yuchar model=0;void main() lcd_init(); /初始化lcd timer0init(); /定时计数器中断初始化 Ex0_init(); /外部中断1初始化 init_ds18b20(); set_rtc(); while(1) if(model=0) start_lcd(); /按上下键选择模式 或者模式键进入相应的模块 if(model=1) xianshi_lcd(); 1.时钟部分：DS1302.H#include#include#ifndef _DS1302_H_#define _DS1302H_#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit sck=P15; /时钟sbit sda=P16; /数据sbit rst1=P17; / DS1302复位extern void write_ds1302_byte(uchar adddat); /单字节写入数据或者地址extern void writeds1302(uchar add,int dat);/写地址 数据extern uchar readds1302_byte(uchar add); /读取一个字节的数据extern void set_rtc(); /设置初始时间extern void read_rtc(); /读时钟数?void rtc_display_sfm();/显示时分胿oid rtc_display_nyr();/显示年月日void rtc_display_week();/显示星期extern void show_time();/显示时间extern void judge_alarm();extern void init_set_time_sign();extern void set_over_time_show();#endifDS1302.C:#include#includeuchar disdata5;uchar code Line17=温度;extern uint temper; / 温度值void delay(uint n) while(n-);void init_ds18b20() uchar tmp; ds18b20=1; delay(8);ds18b20=0;delay(90); /750us左右ds18b20=1;delay(8);tmp=ds18b20;delay(5);void write_ds18b20(uchar dat) uchar i; for(i=0;i=1; delay(4);uchar read_ds18b20() uchar i, value;for(i=0;i=1; ds18b20=1; /释放总线 if(ds18b20=1) value|=0x80; delay(4);return value;uchar get_temper()/读取温度 uchar a,b;/用于存放温度float tt; init_ds18b20(); /初始化 write_ds18b20(0xcc); /跳过romwrite_ds18b20(0x44); /启动温度装换 /delay1ms(300);init_ds18b20();write_ds18b20(0xcc);write_ds18b20(0xbe); /读取温度a=read_ds18b20(); /低八位b=read_ds18b20();temper=b; /temp为温度值UINT 16bittemper=8; /两个字节组合到一起temper=temper|a; tt=temper*(0.0625); / temp/16 则是温度的真实值tt.7位整数,4位小数temper=tt*10+0.5; / 扩大十倍取出了第一位小数return(temper);void temper_display(uint temp)uchar i;disdata0=temp/1000+0x30;disdata1=temp%1000/100+0x30;disdata2=temp%100/10+0x30;disdata3=0x2e;disdata4=temp%10+0x30;if(disdata0=0x30) disdata0=0x20; /百位为零，不显示 if(disdata1=0x30) disdata1=0x20;/ 百位为零，而且十位也为零，不显示 poslcd(4,0);for(i=0;i4;i+)write_dat(Line17i); poslcd(4,2);for(i=1;i5;i+) write_dat(disdatai); poslcd(4,4); for(i=4;i6;i+) write_dat(Line17i); 2.显示部分：LCD12864.H#include #include#ifndef _LCD12864_H_#define _LCD12864H_#define uint unsigned int#define uchar unsigned char#define lcd P0 /lcd数据线选择P0口sbit rs=P11;sbit rw=P12;sbit en=P13;sbit psb=P24; /选择并口方式sbit rst=P22;/*函数声明*/void delay1ms(uint);void delay_ms(int);extern void lcd_init(void); /初始化lcdextern void writeinst(uchar); /写入指令extern void write_dat(uchar); /写入数据extern bit checkbf(void); /检查忙绿extern void poslcd(uchar x,uchar y); /写入位置/extern void write_inst_dat(uchar,int);/写命令数据函数extern void model_row(uchar,uchar ,uchar);#endifLCD12864.C#includevoid delay1ms(uint x) /延时x*1ms int i,j; for(i=0;ix;i+); for(j=0;j120;j+);void delay_ms(int x) int i,j; for(i=0;ix;i+); for(j=0;j60;j+);void lcd_init(void)/初始化 psb=1; rst=0; delay1ms(3); rst=1; delay1ms(5); writeinst(0x30); /设置功能 采用8位数据传输 基本指令 00110000 delay1ms(40); /延时40ms writeinst(0x0c); /显示开关控制 writeinst(0x01); /清屏 delay1ms(10); /延时10msbit checkbf() /检查忙绿函数 bit temp;rs=0;rw=1;en=1;temp=(bit)(P0&0x80);_nop_();en=0;_nop_();return(temp);void writeinst(uchar inst) /写指令函数 while(checkbf(); rs=0;rw=0;en=0;delay1ms(10);P0=inst;_nop_();_nop_();en=1;delay1ms(5);en=0;void write_dat(uchar dat) /写数据函数 while(checkbf(); rs=1; rw=0;en=0;delay1ms(10);P0=dat;en=1;delay1ms(5);en=0; void poslcd(uchar x,uchar y) /写入位置函数 uchar pos; if(x=1) pos=0x80; else if(x=2) pos=0x90;else if(x=3) pos=0x88; else if(x=4) pos=0x98; pos=pos+y; writeinst(pos); /写入显示的位置/writeinst(0x0f);/开启光标3. 红外部分：IR.H/*红外遥控定义的引脚为P34;采用外部中断1*/#ifndef _IR_H_#define _IRH_extern void timer0init(); /定时器0初始化extern void int0init(); /中断0初始化extern void irpros(); /红外处理函数extern void ir_display();/红外按键显示extern void receive();/红外读取成功extern void Ex0_init();/外部中断1extern void keyscan(); /按键扫描extern void start_lcd();/开始屏幕显示内容extern void alarm(int,int);extern void xianshi_lcd();extern void alter_time();#endifIR.C#include#includeuchar irtime; /计数0-255 uchar startflag; /检测到引导码标志位uchar irreceiveok;/红外接收完成标志位uchar irbitnum; /用于计数 总共有33位码uchar irproseok; /将32位码存放到ircodei后完成标志位uchar irdata33;/存放33位extern uchar ircode4;void timer0init() TMOD=0X02; TH0=0X00; TL0=0X00; EA=1; ET0=1; TR0=1; void Ex0_init() IT0=1; /设置为负边缘触发EA=1;EX0=1;void timer0(void) interrupt 1 irtime+; /255void Ex0() interrupt 0 if(startflag) if(irtime32) / 9ms/0.256 =35 存在载波变形检测到引导码 irbitnum=0; /把红外时间清0 准备记录下一次的时间 irdatairbitnum=irtime; irtime=0; /每记录一次都要清0 irbitnum+; if(irbitnum=33)/所有数据记录完成 irbitnum=0; irreceiveok=1; else startflag=1; irtime=0; void irpros() uchar k=1,j,i,temp; for(j=0;j4;j+) /第一位数据不需要 for(i=0;i1; if(irdatak6) temp=temp|0x80;k+; ircodej=temp; irproseok=1;void receive()/成功接收到引导码并转化到display()中if(irreceiveok) irpros(); irreceiveok=0; if(irproseok) ir_display(); irproseok=0; 4.温度部分：DS18B20.H #include #include#ifndef _DS18B20_H_#define _DS18B20H_#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit ds18b20=P10;/温度引脚extern void delay(uint); /延时1usextern void init_ds18b20(); /初始化ds18b20extern void write_ds18b20(uchar);/写字节extern uchar read_ds18b20();/读取一个字节extern uchar get_temper();/得到温度extern void temper_display(uint); /温度显示处理#endif DS18B20.C#include#includeuchar disdata5;uchar code Line17=温度;extern uint temper; / 温度值void delay(uint n) while(n-);void init_ds18b20() uchar tmp; ds18b20=1; delay(8);ds18b20=0;delay(90); /750us左右ds18b20=1;delay(8);tmp=ds18b20;delay(5);void write_ds18b20(uchar dat) uchar i; for(i=0;i=1; delay(4);uchar read_ds18b20() uchar i, value;for(i=0;i=1; ds18b20=1; /释放总线 if(ds18b20=1) value|=0x80; delay(4);return value;uchar get_temper()/读取温度 uchar a,b;/用于存放温度float tt; init_ds18b20(); /初始化 write_ds18b20(0xcc); /跳过romwrite_ds18b20(0x44); /启动温度装换 /delay1ms(300);init_ds18b20();write_ds18b20(0xcc);write_ds18b20(0xbe); /读取温度a=read_ds18b20(); /低八位b=read_ds18b20();temper=b; /temp为温度值UINT 16bittemper=8; /两个字节组合到一起temper=temper|a; tt=temper*(0.0625); / temp/16 则是温度的真实值tt.7位整数,4位小数temper=tt*10+0.5; / 扩大十倍取出了第一位小数return(temper);void temper_display(uint temp)uchar i;disdata0=temp/1000+0x30;disdata1=temp%1000/100+0x30;disdata2=temp%100/10+0x30;disdata3=0x2e;disdata4=temp%10+0x30;if(disdata0=0x30) disdata0=0x20; /百位为零，不显示 if(disdata1=0x30) disdata1=0x20;/ 百位为零，而且十位也为零，不显示 poslcd(4,0);for(i=0;i4;i+)write_dat(Line17i); poslcd(4,2);for(i=1;i5;i+) write_dat(disdatai); poslcd(4,4); for(i=4;i6;i+) write_dat(Line17i); 按键操作部分：/*有关按键操作部分*/#include#include#include#includesbit bell=P35;/蜂鸣器 低电平将一直响uchar sum=0; /用于存放两个数 低位、高位uchar plus=0,sub=0;/使能键 遥控按键 加减uchar power_num=0,flag_num=0; /判断有第一次数值键按下uchar alarm_clock;uchar num=1;uchar ircode4;tab11;uint temper;uchar set_time_flag;uchar time_data1_num=6;uchar shineng_flag=1;uchar count_num=0;extern int time_data17;/存放修改设置的时间 把设置的时间赋给time_data7extern int time_data23;/设置闹钟的时间 和time_data2;进行对比 如果一样 开启闹钟 /*菜单界面*/ uchar code Line110=1.WELCOME!;uchar code Line29=2.SETTIME;uchar code Line37=3.ALARM;uchar code Line46=4.EXIT;uchar code Line53=-;uchar code Line7=欢迎光临;uchar code Line8=请设定秒分时;uchar code Line12=-;/0x2duchar code Line13=:;uchar code Line14=年月日;uchar code Line15=时分秒;uchar code Line16=星期;uchar code Line18=set_achieve!;extern uchar time_flag;extern uchar disp5;extern uchar line_num;extern uchar row_num;extern uchar welcome_flag,set_flag,exit_flag,alarm_flag;extern uchar model;extern uchar arrows_x=1;extern uchar line_y=1;extern uchar alarm_open_flag;extern uchar set_alarm_over_flag;extern uchar state_flag;extern uchar set_time_over_flag;uchar init_set_time_sign_flag=0;uchar set_alarm_sign_flag=0;void alarm(int count,int n) /count=100,n=1; int i; for(i=0;icount;i+) bell=0; delay_ms(n); bell=1; delay_ms(n); void alarm_num(uchar n)/闹钟响的次数 uchar i; for(i=0;in;i+) alarm(100,1); delay1ms(2000); alarm_flag=0; void show_time_temper() /菜单一进入显示时间 温度 uchar i;if(set_time_flag=1) set_over_time_show(); set_time_flag=0; set_rtc(); read_rtc(); judge_alarm(); /设定值与真实值进行对比 show_time(); get_temper(); temper_display(temper); if(alarm_open_flag=1) alarm_num(1); state_flag=0; alarm_open_flag=0; receive(); /红外接收处理完成 if(ircode2=0x46)/退回到主菜单 ircode2=0;welcome_flag=0;model=0; writeinst(0x01);/清屏return; for(i=0;i4;i+)/关闭红外接收 防止进入死循环 ircodei=0; void show_set_time() /菜单二 设定时间模式 if(init_set_time_sign_flag=0) init_set_time_sign(); time_data1_num=6; init_set_time_sign_flag=1; alter_time(); void set_alarm_time() /菜单三设定闹钟时间 设置的时间与时钟读取的时间进行比较 uchar i; if(set_alarm_sign_flag=0) poslcd(1,1); for(i=0;i=60)sum=0;/不正确的时候 显示00 break; while(count_num=1)/判断分是否设置正确 if(sum=60)sum=0; break; while(count_num=2) /判断时是否设置正确 if(sum=24)sum=0; break; time_data2count_num=sum; /将设置的数据存入到time_data2中与实际时间进行比较 write_dat(sum/10+0x30); /显示将要设置的时间 write_dat(sum%10+0x30); sum=0; line_y=line_y+2;/ delay1ms(100); poslcd(2,line_y); writeinst(0x0f); if(line_y=7) poslcd(3,1); for(i=0;i12;i+) write_dat(Line18i); line_y=1; writeinst(0x0c); count_num+;if(count_num=3)count_num=0; flag_num=0; /直到清除了数据才让退出 if(ircode2=0x46) ircode2=0; model=0; /回到主菜单 alarm_flag=0;/退出闹钟设置 flag_num=0; count_num=0; writeinst(0x01);/清屏 set_alarm_sign_flag=0; set_alarm_over_flag=1;/闹钟设置完成 return; void exit_show() /菜单四uchar i; poslcd(2,2);writeinst(0x0c);for(i=0;i8;i+) write_dat(Line7i); for(i=0;i2;i+) writeinst(0x0c); receive(); /红外接收处理完成 if(ircode2=0x46) ircode2=0; model=0; exit_flag=0; writeinst(0x01);/清屏 return; void xianshi_lcd() uchar i; if(welcome_flag=1) show_time_temper(); if(set_flag=1) show_set_time(); if(alarm_flag=1) set_alarm_time(); if(exit_flag=1) exit_show(); if(model=0) return; for(i=0;i4;i+)/关闭红外接收 防止进入死循环 ircodei=0; void model_row(uchar x,uchar y,uchar n) uchar i; poslcd(x,y); for(i=0;in;i+) if(n=10) tabi=Line1i; if(n=9) tabi=Line2i;if(n=7) tabi=Line3i;if(n=6) tabi=Line4i;if(n=3) tabi=Line5i; writeinst(0x0c); write_dat(tabi); writeinst(0x0c); void start() model_row(1,3,10); model_row(2,3,9); model_row(3,3,7); model_row(4,3,6); void ir_display()/将16进制数转化 uchar buf,i; disp4=ircode2; /数字键的数据码 从0到9和加减 if(disp4=0x16|disp4=0x0c|disp4=0x18 |disp4=0x5e|disp4=0x08|disp4=0x1c |disp4=0x5a|disp4=0x42|disp4=0x52 |disp4=0x4a|disp4=0x15|disp4=0x09) switch(disp4) case 0x16:buf=0;flag_num+;break; case 0x0c:buf=1;flag_num+;break; case 0x18:buf=2;flag_num+;break; case 0x5e:buf=3;flag_num+;break; case 0x08:buf=4;flag_num+;break; case 0x1c:buf=5;flag_num+;break; case 0x5a:buf=6;flag_num+;break; case 0x42:buf=7;flag_num+;break; case 0x52:buf=8;flag_num+;break; case 0x4a:buf=9;flag_num+;break; case 0x15:buf=buf+;plus+; break; case 0x09:buf=buf-;sub+; break;/加号键 disp4=0;/为接受下一次数据做准备 if(buf0) buf=0; if(plus) plus=0; sum+; if(sub) sub=0; sum-; if(sum2)flag_num=0; sum=sum*10+buf-48; for(i=0;i4;i+)/关闭红外接收 防止进入死循环 ircodei=0; void start_lcd() uchar i; model_row(arrows_x,1,3); start(); receive(); /红外接收处理完成 if(ircode2=0x44) ircode2=0;arrows_x-; if(arrows_x4) arrows_x=1; writeinst(0x01);/清屏 model_row(arrows_x,1,3); start(); if(ircode2=0x46) ircode2=0; switch(arrows_x) case 1:welcome_flag=1;break;case 2:set_flag=1; break;case 3:alarm_flag=1; b