多功能数字钟设计报告Word格式文档下载.docx
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将单片机的P2.7和P2.6分别连接LCD的RS和EN端，P0口接LCD的数据端（DB0-DB7）。
LCD1602显示时间、闹铃、温度。
温度传感器接口电路：
将单片机的P1.5与温度传感器的数据口相连。
用单片机控制温度传感器，采集实时温度，并通过LCD显示。
蜂鸣器接口电路：
通过一个PNP三极管放大电路，将单片机的P3.6与三极管的基极相接，实现单片机控制蜂鸣器发声。
键盘接口电路：
本系统共用6只接触式按键，分别与单片机的P2.0-P2.5相连，实现单片机控制键盘。
红外接口电路：
红外接收管的数据端与单片机的P3.2相连，通过中断实现单片机对红外的控制，进而实现非接触式停止闹铃功能。
4）键盘功能说明：
本系统共用到6只按键，分别用来设置时间、设置闹铃、调整小时、调整分钟、开闹铃、关闹铃。
实时时间显示在LCD的第二行，闹钟时间与温度显示在第一行。
设置时间与设置闹铃处于同一优先级，不可同时有效。
当设置完闹铃时，闹钟时间在第一行消隐掉。
调整小时与调整分钟必须在设置时间或设置闹铃按下时才有效。
开闹铃与关闹铃相对独立，不受其他按键的影响。
调整小时的按键作为切换显示温度的开关，当他作为第二功能用时，设置时间与设置闹铃的功能无效。
三、理论分析与计算
1、时间的控制与计算。
用定时器实现单片机的时间走动，定时器0定时50ms，经20次中断就过了1s，每过1s在中断服务程序中，通过软件编程让秒、分、时显示在LCD上。
单片机不停的扫描键盘，当有按键按下时，就进入相应的服务程序。
如：
当设置时间键按下时，时间停止，进入调整时间状态，通过调时与调分两个按键可调整时间，再按下设置时间键就推出设置，时间继续。
2、温度的采集与计算。
通过温度传感器采集实时温度，由于室温大于0度小于100度，本系统对温度不要求特别精确，故保留两位整数，一位小数显示在LCD上。
通过调时按键的第二功能，可切换键盘将温度显示在LCD的第一行。
3、蜂鸣器报警的设计。
当闹铃到点时，蜂鸣器就发出“滴滴”的声音以报时。
软件实现方法就是：
当闹钟的时间与实施时间对应相等就代表闹铃到点。
若不打开闹铃，蜂鸣器就不发声；
在蜂鸣器发声的过程中，若关掉闹铃，蜂鸣器就停止发声。
4、红外止闹的设计。
本系统只利用红外接收管，通过单片机的外部中断0作为红外的控制入口。
在蜂鸣器发声过程中，按下遥控器的任意一个键，单片机就可控制蜂鸣器使其停止发声。
在外部中断0的服务程序中，关闭蜂鸣器。
四、测试方法与调试
本系统为多功能数字钟，一切功能的测试均通过6只按键来完成。
可分别设置时间、设置闹铃、调整小时、调整分钟、开闹铃、关闹铃。
本程序较大，采用C51语言编写。
先调试各功能模块，在调试整个系统。
具体电路见附件。
程序见附页。
程序：
//DS18B20.h
#include<
intrins.h>
#defineuintunsignedint
#defineucharunsignedchar
ucharlsb,msb;
uchardisbuf[7];
uchart1,t2;
sbitdq=P1^5;
bitpresence;
voiddelay（uintz）
{
uintx,y;
for（x=z;
x>
0;
x--）
for（y=110;
y>
y--）;
}
voiddelay1（uinti）//延时14us，12MHz
{while（--i）;
bitrst_ds18b20（）//dq复位;
没有检测从机
{
dq=1;
_nop_（）;
//稍做延时
dq=0;
//单片机将dq拉低
delay1（60）;
//延时480us-960us，主要是此延时要长最好800us以上
//拉高总线
delay1（5）;
//延时16-60us,等待从机发存在信号
presence=dq;
//从机发送60-240us的低脉冲作为存在脉冲
delay（30）;
//至少延时（480us-720us），等待dq拉为高电平（自动的）
returnpresence;
ucharrd_byte（）//读时，先拉低数据线至少1us，再释放。
每两次读至少有1us的间隔
uchari,dat;
dq=1;
for（i=0;
i<
8;
i++）
{
dq=0;
//给脉冲信号
dat>
>
=1;
//该句4us
delay1
（1）;
//主机马上释放总线,并延时至少14us，等待数据送上
if（dq）
dat|=0x80;
delay1（5）;
//保持数据至少（60us-15us），等待上拉电阻将dq拉高
}
returndat;
voidwr_byte（uchardat）//数据线由高拉低产生写信号
uchari;
dq=0;
//dq由高拉低后，在15内期间采样dq状态
dq=dat&
0x01;
delay1（8）;
//写数据要维持60us-120us
//然后拉高dq
dat>
voidrd_temperature（）//读取温度
rst_ds18b20（）;
wr_byte（0xCC）;
//只有一个从机，跳过读序列号的操作
wr_byte（0x44）;
//启动温度转换
rst_ds18b20（）;
//复位
//跳过读序号列号的操作
wr_byte（0xBE）;
//读取温度寄存器
lsb=rd_byte（）;
//温度低8位
msb=rd_byte（）;
//温度高8位
voidprocess_temperature（）//处理温度
ucharflagdat,flag;
if（msb&
0xf0）
flag=1;
msb=~msb;
lsb=~lsb+1;
flagdat='
-'
;
else
flag=0;
//0表示温度为正
'
t1=msb<
<
4;
t1|=（lsb>
4）;
t2=（lsb&
0x0f）*0.0625*10;
disbuf[0]='
T'
disbuf[1]='
:
'
disbuf[2]=t1%100/10+'
0'
disbuf[3]=t1%10+'
disbuf[4]='
.'
disbuf[5]=t2+'
disbuf[6]='
\0'
if（disbuf[2]==0x30）
disbuf[2]='
if（disbuf[3]==0x30）
disbuf[3]='
//main.c
//开闹铃时显示闹铃符号，关时不显示
//设置闹铃按1下进入设置状态；
按2下，退出设置状态；
//设置时间按1下进入设置状态，并停止计时；
按2下，推出设置状态，并开始计时
//当设置闹铃、时间没按下时，调时、调分不起作用
//不可以在设置时间的过程中设置闹铃，不可以在设置闹铃的过程中设置时间
//设置闹铃后，闹铃时间在第一行显示
//切换温度用到了调时键，为避免冲突，看温度与设置时间、设置闹铃不可同时有效
//每当设置闹铃时，闹铃都初始化为00:
00,设置完后，闹铃消失
//lcd1602有64B的CGRAM，可用来写入自定义字符，5*8点阵的可写8个（每个占8字节），5*11点阵的可写4个（每个占16字节）
//写命令wcmd（0x40）,显示所写入字符，送入数据0x00-0x07（对应显示8个字符）。
reg52.h>
ds18b20.h>
#defineuintunsignedint
voidinc_second（）;
voidinc_minute（）;
voidinc_hour（）;
voidbeep（）;
voidwdscan（）;
voiddisp_sfm（ucharx,uchary,uchardat）;
#definePORTP0
sbitlcdrs=P2^7;
//LCD数据命令选择端
sbitlcden=P2^6;
//LCD使能端
sbitsetsj=P2^0;
//设置时间
sbitsetnl=P2^1;
//设置闹铃
sbitts=P2^2;
//调整小时
sbittf=P2^3;
//调整分钟
sbitknl=P2^4;
//开闹铃
sbitgnl=P2^5;
//关闹铃
sbitlam=P1^0;
//AM指示灯
sbitlpm=P1^1;
//PM指示灯
sbitlnl=P1^2;
//闹铃就绪指示灯
sbitfm=P3^6;
//蜂鸣器端口
//sj为设置时间按下的标志,nlflag为闹铃键按下的标志；
tzflag为调时
（1）、分按下
（2）的标志
ucharsj,tzflag,nlflag,tznl,wdnum;
ucharhour,minute,second,tcnt,nlhour,nlminute,nldk;
ucharcodetable[]="
23:
59:
50"
ucharcodebmp[]={0x0e,0x11,0x1f,0x00,0x0a,0x00,0x00,0x00,
0x0C,0x12,0x12,0x0C,0x00,0x00,0x00,0x00};
//闹铃符号与温度符号;
voidwcmd（ucharcmd）
lcden=0;
lcdrs=0;
PORT=cmd;
delay（5）;
lcden=1;
voidwdata（uchardat）
lcdrs=1;
PORT=dat;
voidgoxy（ucharx,uchary）
if（x==1）
wcmd（0x80+y）;
wcmd（0x80+0x40+y）;
voiddisp_str（uchar*str）
while（*str）
{
wdata（*str）;
str++;
voiddisp_bmp（ucharx,uchary,uchardat）
goxy（x,y）;
wdata（dat）;
voidlcd_init（）
uchari;
wcmd（0x38）;
//显示模式设置：
16*2，5*7，8位数据接口
wcmd（0x0c）;
//开显示，不显光标，光标不闪烁
wcmd（0x06）;
//地址自动加1
wcmd（0x01）;
//清屏
wcmd（0x40）;
//写CGRAM
for（i=0;
16;
i++）
wdata（bmp[i]）;
goxy（2,0）;
disp_str（table）;
voidtimer0_init（）
TMOD=0X01;
TH0=（65536-50000）/256;
TL0=（65536-50000）%256;
EA=1;
ET0=1;
TR0=1;
voidtimer0（）interrupt1
tcnt++;
if（tcnt==20）
tcnt=0;
inc_second（）;
disp_sfm（2,4,hour）;
disp_sfm（2,7,minute）;
disp_sfm（2,10,second）;
wdata（'
）;
inc_minute_nop（）
minute++;
if（minute==60）
minute=0;
voidinc_second（）
second++;
if（second==60）
second=0;
inc_minute（）;
voidinc_minute（）
inc_hour（）;
voidinc_hour（）
hour++;
if（hour==24）
hour=0;
voidinc_nlminute（）
nlminute++;
if（nlminute==60）
nlminute=0;
voidinc_nlhour（）
nlhour++;
if（nlhour==24）
nlhour=0;
voiddisp_sfm（ucharx,uchary,uchardat）
ucharshi,ge;
shi=dat/10+'
ge=dat%10+'
wdata（shi）;
wdata（ge）;
voidled_apm（）
if（hour<
12）
lpm=1;
lam=0;
goxy（2,0）;
A'
M'
lam=1;
lpm=0;
P'
voidtzsjfun（）
if（nlflag==0）//若闹铃没按下，则可设置时间，否则无效
if（wdnum==0）//若切换温度也没按下，则可设置时间
{if（setsj==0）
{
delay
（2）;
while（!
setsj）;
if（setsj==1）//表示按下了设置时间，且已经消抖
{
sj++;
if（sj==1）
TR0=0;
//按下1次停止计时
if（sj==2）//第2次按下表示设置完毕
{
TR0=1;
sj=0;
}
}
}
if（sj）//要调整时间
if（ts==0）
{
delay
（2）;
while（!
ts）;
if（ts==1）
tzflag=1;
}
if（tf==0）
tf）;
if（tf==1）
tzflag=2;
}
if（tzflag）
if（tzflag==1）
tzflag=0;
inc_hour（）;
disp_sfm（2,4,hour）;
if（tzflag==2）
inc_minute_nop（）;
disp_sfm（2,7,minute）;
}
voidnl0（）
nlhour=0;
nlminute=0;
disp_sfm（1,4,nlhour）;
wdata（'
disp_sfm（1,7,nlminute）;
voidnldisappear（）
goxy（1,0）;
9;
delay
（2）;
voidtznlfun（）
if（sj==0）//若设置时间没按下，则可设置闹铃，否则无效
{
if（wdnum==0）
{if（setnl==0）
setnl）;
delay（5）;
if（setnl==1）
nlflag++;
if（nlflag==1）
nl0（）;
if（nlflag==2）//按下1次闹铃键，设置闹铃；
按下2次，设置完毕；
{nlflag=0;
nldisappear（）;
}
if（nlflag）//要设置闹铃
if（nlhour<
12）
{goxy（1,0）;
wdata（'
else
goxy（1,0）;
delay（5）;
if（ts==1）
tznl=1;
tznl=2;
if（tznl）
{
if（tznl==1）
tznl=0;
inc_nlhour（）;
disp_sfm（1,4,nlhour）;
if（tznl==2）
inc_nlminute（）;
disp_sfm（1,7,nlminute）;
voidkgnlfun（）
if（knl==0）
while（!
knl）;
delay（5）;
i
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