毕业设计方案第三题无线遥控

1、 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 号_20092172_ 学 电子信息分院 分 院_ 应用电子技术_ 专业 级班 _09应用电子班_ _指导老师 胡蓉_ 2 2018 年月 1 / 32 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 供电，简单方便。USB

2、温度传感器，器，温度模块为DS18B20 关键字：STC89C52、无线遥控、温度显示，时钟显示 2 / 32 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 3 / 32 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；DS12

3、C887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

4、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 4 / 32 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

5、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。 5 / 32 接收模块

6、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 6 / 32 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 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

7、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: 7 / 32 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

8、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

9、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8 / 32 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

10、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

11、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： 9 / 32 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

12、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： 10 / 32 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

13、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 11 / 32 12 / 32 PCB 电路 遥控模块只要直接插接在电路板上即可。 13 / 32 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 #inc

14、lude #include void timer( TMOD=0x11。 TH0=0x4c。 TL0=0x00。/定时50ms TH1=0x4c。 TL1=0x00。/定时50ms EA=1。 ET1=1。 ET0=1。 TR0=1。 void main( timer(。 while(1 temper=duwendu(。 temper=(temper*0.0625*10+0.5。 ke(。 14 / 32 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(。 br

15、eak。/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50ms bian+。 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 3 TH1=0x4c。 15 / 32 TL1=0x00。/定时50ms beep=0。 delay1(50。 beep=1。 de

16、lay1(10。 key1(。 16 / 32 2）#include 头文件 #define uint unsigned int /宏定义 #define uchar unsigned char int 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,shi

17、0,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*/ 0

18、xFF,/*点*/ 0x7F,/*点*/ 0xFF,/*点*/ 0x7F,/*点*/ 17 / 32 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,/*

19、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*/ 18 / 32 0xFF,/*点*/ 0x7F,/*点*/ 0xFF,/*点*/ 0x7F,/*点*/ 0xFF,/*点*/ 0x

20、7F,/*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,

21、/*6*/ 0x78,/*7*/ 0x00,/*8*/ 0x10,/*9*/ 。 19 / 32 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。 调时void key( / if(s4=0 。 delay1(5if(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。 20 / 32 void key0( /闹钟界

22、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。 else beep=1。 21 / 32

23、 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 break。 case 2:naozhon( break。 。 default:naozhon( 22 / 32 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480960US ds=1。 /拉高 delay(3。/延时等待15US mc=ds。 /把总线上的值给MC

24、delay(25。 return(mc。/把MC的值返回，为低表示有器件18B20 uchar 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。x if(duwei( dat=dat|0x01。 return(dat。 23 / 32 void xiezijie(uchar date uchar y,j。 for(y=0。y j=(datey&0x01。 xiewei(j。

25、delay(1。 int duwendu( uchar templ,temph。 int temp。 set(。 /复位 xiezijie(0xcc。/跳过ROM xiezijie(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。 24 / 32 5）#include显示部分的头文件 /显示程序 void displ

26、ay1( 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=tabs

27、hishi0。时间显示程序 / we1=0。25 / 32 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_x0010_0 。 A2=A2t/10 。 A3=A2t_x0010_ 显示百位/ P1=tabA1。 we1=0。 delay1(5。 we1=1。 P1=table1A2。 /显