单片机原理与应用实验报告温度测量显示及设定Word格式.docx
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2.2软件总体设计
图2主程序框图
图3中断程序框图
3硬件设计
1）散热风扇开发输出控制：
实验中我们利用一个LED来模拟风扇状态，当散热风扇开关打开时，LED被点亮发光，当散热风扇关闭时，LED不发光。
开发板上的指示灯D11由RB2，低电平亮，高电平灭。
在代码中通过TRISBbits.TRISB2=0/1来设置输出/输入，通过PORTBbits.RB2来控制RB2管脚输入高低电平。
2）字符LCDAPP001：
开发板配置了一个2X16的字符LCD，它和PIC18F452的接口图如下。
端口D的RD0－RD3连接到LCD模块的DB4－DB7，用来向LCD模块写入命令和数据，其中DB7可以用来作为LCD模块控制器的忙标志位：
RD5是读写控制位；
RD4是命令和数据标志位，当RD4＝0时，RD0－RD3是读取和写入数据到LCD的命令寄存器，RD4＝1时，RD0－RD3读取和写入的是要显示的数据。
端口A的RA2位用来控制LCD的使能，当RA2是高电平时LCD开始工作，RA2是低电平时，LCD禁止写工作。
图中的电位器VR是用来调节LCD的显示辉度。
图4LCD电路图
3）TC74：
APP001开发板上配置了一个I2C接口的温度传感器TC74.要使用TC74温度传感器时，断开J9的5、6、7、8管脚，同时连接J10的5、6、7、8管脚。
图5TC74电路图
4）键盘：
APP001开发板上配置了2组按键，SW2和SW3连接到端口RB0和RA4上。
4软件设计
1）温度更新函数：
实现从TC47温度传感器中读取温度值，再将它显示到LCD上。
voidLCD_Temp_Update（void）；
2）串口通讯函数：
将当前时间和温度通过串口发送到PC机。
voidsend_temperature（void）；
3）按键处理函数：
判断按键是否按下，并根据相应的按键设定时间和报警值。
voidkey_response（void）；
4）报警函数：
通过将当前温度值与报警值进行比较，判断是否需要报警。
voidalarm_response（void）；
5系统操作说明
通过STATUS按键切换设置日期、时间、设置温度报警值和完成状态，状态标志会依次在LCD上显示“Y（year）、M（month）、D（day）、h（hour）、m（minute）、s（second）、T（tempture）”，提示操作者。
在相应的提示符号状态下，可以通过递增键来改变相应的值。
每按以此,值加1，数值由0~9，逢9化0。
.LCD上还会显示实时日期时钟、传感器测得的当前温度值及报警值。
温度设定值规定为10~50度。
同时单片机还会将实时时间和传感器测得的当前温度值发送到PC机。
当温度超过报警值时，打开蜂鸣器和风扇（LED代替）。
打开串口调试小助手，当程序处在运行状态时，通过串口线，单片机每隔一秒会像PC机发送包含时间和当前温度的字符串。
6调试过程和结束语
通过本次单片机实验，了解了单片机应用系统的整个设计过程，培养了设计单片机应用初步能力。
提高了综合运用单片机原理、C语言及电工电子技术等课程知识进行单片机应用系统设计的能力。
（1）在调试过程中，在状态变量的指针方面遇到了较大的难题。
因为年月日时分秒和温度报警值总共有7个设置量。
其中日期和时间存储在dt[6]数组中。
刚开始设定displaycount指针的初始值来使状态显示位依次变化，但调试结果并不按设定的顺序变化，总是相差一定的数值。
最后还是修改程序形式。
记录调试过程中的显示顺序，然后由显示内容找出状态提示对应的字母,将对应字母改成我们要显示的字母。
虽然表面上程序能够正常实现功能。
但这次尝试说明我们对指针还不是很理解，以至于不能控制指针的精确指向。
程序如下所示：
if（displaycount>
=0&
&
displaycount<
=2）
select_change=&
dt[5-displaycount];
=3&
=5）
if（displaycount==6）
alarm_value;
if（displaycount==7）
nouse;
if（displaycount==0）
friendkey='
Y'
;
if（displaycount==1）
M'
if（displaycount==2）
D'
if（displaycount==3）
h'
if（displaycount==4）
m'
if（displaycount==5）
s'
T'
O'
}
（2）程序中关于年月日时分秒的RTC。
我们使用了一个6层for循环嵌套来实现。
先建立关于闰年和平年月份天数的表格，然后通过查表法知道每个月的天数。
unsignedchardays[12]={31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31};
unsignedchardays1[12]={31,29,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31};
if（PIR1bits.TMR1IF=1）
TMR1H=timer1H;
TMR1L=timer1L;
//Reload0.1SecondvaluetoTimer1
PIR1bits.TMR1IF=0;
//CleartflagofTimer1
cp++;
if（cp>
9）
{
cp=0;
dt[0]++;
//second++
if（dt[0]>
59）
{
dt[0]=0;
dt[1]++;
if（dt[1]>
dt[1]=0;
dt[2]++;
if（dt[2]>
23）
{
dt[2]=0;
dt[3]++;
if（dt[5]%4==0||dt[5]%400==0）
{
daylimit=days1[k];
}
else
{
daylimit=days[k];
}
if（dt[3]>
（daylimit-1））
dt[3]=0;
dt[4]++;
if（dt[4]>
11）
dt[4]=0;
dt[5]++;
}
}
}
附件1（电路原理图）
附件2（部分源代码及注释）
**********************************************************************************************************************************************************
主程序：
时间产生和通信
#include"
GROUPX_main.h"
unsignedcharcp;
//100mS=T/（1/32768Hz）,T=3276.8
unsignedchardt[6]={0};
//定义储存年月日时分秒的六元素数组
//定义平年的每月天数表
//定义闰年的每月天数表
unsignedchark=0;
unsignedchardaylimit=0;
//定义每月天数上限值变量
unsignedchartimerflag_5s=1;
unsignedchartimer1H;
unsignedchartimer1L;
unsignedcharalarm_value;
unsignedcharnouse=0;
#pragmaudataaccessMy_RAM_1
nearunsignedcharStr_Len;
nearunsignedchari;
nearunsignedintT2_Buffer;
nearunion
{
intWord;
unsignedcharByte[2];
}Byte2Word;
#pragmaudata
charASCII_StringT1[10];
charASCII_StringT2[10];
#pragmaromdataRomData
constromcharLCD_ROM_MSG1[]="
T1="
//constromcharLCD_ROM_MSG2[]="
T2="
#pragmainterruptMyHighInt
#pragmacodehigh_vector=0x0008
voidhigh_direct（void）
{
_asm//beginin-lineassembly
gotoMyHighInt//gotoisr_highfunction
_endasm//endin-lineassembly
#pragmainterruptlowMyLowInt
#pragmacodelow_vector=0x0018
voidlow_direct（void）
gotoMyLowInt//gotoisr_highfunction
#pragmacode//startcodehere
voidMyHighInt（void）
;
voidMyLowInt（void）
59）//满1分钟？
59）//满1小时？
23）//满1天？
if（dt[5]%4==0||dt[5]%400==0）//判断是否是闰年
//满1月？
11）//满一年？
}
LCD_Set_Cursor（1,7）;
WriteDataLCD（dt[5]/10+0x30）;
WriteDataLCD（dt[5]%10+0x30）;
//显示年
LCD_Set_Cursor（1,10）;
WriteDataLCD（dt[4]/10+0x30）;
WriteDataLCD（dt[4]%10+0x30）;
//显示月
LCD_Set_Cursor（1,13）;
WriteDataLCD（dt[3]/10+0x30）;
WriteDataLCD（dt[3]%10+0x30）;
//显示日
LCD_Set_Cursor（0,0）;
WriteDataLCD（dt[2]/10+0x30）;
WriteDataLCD（dt[2]%10+0x30）;
//显示时
LCD_Set_Cursor（0,3）;
WriteDataLCD（dt[1]/10+0x30）;
WriteDataLCD（dt[1]%10+0x30）;
//显示分
LCD_Set_Cursor（0,6）;
WriteDataLCD（dt[0]/10+0x30）;
WriteDataLCD（dt[0]%10+0x30）;
//显示秒
timerflag_5s=1;
}
voidmain（void）
//======initializetheMCU======//
unsignedcharusartcount;
InitializePORT（）;
InitializeINTs（）;
InitializeAD（）;
InitializeTMR1（）;
Initialize_I2C_Master（）;
InitializeUSART（）;
//初始化
alarm_value=30;
//温度告警值初始值设定
//指针设定
//======initializetheLCD======//
OpenLCD（）;
WriteDataLCD（dt[2]/10+0X30）;
//sendhourtoLCD
WriteDataLCD（dt[2]%10+0X30）;
WriteDataLCD（'
:
'
）;
WriteDataLCD（dt[1]/10+0X30）;
//sendminutetoLCD
WriteDataLCD（dt[1]%10+0X30）;
WriteDataLCD（dt[0]/10+0X30）;
//sendsecondtoLCD
WriteDataLCD（dt[0]%10+0x30）;
LCD_Set_Cursor（0,9）;
//sendstatustoLCD
w'
）;
LCD_Set_Cursor（0,11）;
!
//sendalarm_valuetoLCD
WriteDataLCD（alarm_value/10+0x30）;
WriteDataLCD（alarm_value%10+0x30）;
putcLCD（0xDF）;
//Adddegreesymbol
putcLCD（'
C'
LCD_Set_Cursor（1,0）;
putrsLCD（LCD_ROM_MSG1）;
//send"
toLCD
LCD_Set_Cursor（1,8）;
dt[3]=1;
dt[4]=2;
dt[5]=11;
while
（1）
if（timerflag_5s==1）
timerflag_5s=0;
LCD_Temp_Update（）;
//更新温度值
send_temperature（）;
//发送数据
key_response（）;
alarm_response（）;
voidLCD_Temp_Update（void）
//***DisplayTC74-A7TemperatureonLCD***//
LCD_Set_Cursor（1,3）;
Byte2Word.Word=Read_TC74_Temperature（）;
//GetCurrentTemperatureformTC74-A7
T2_Buffer=Read_TC74_Temperature（）;
if（Byte2Word.Byte[1]==0）
btoa（Byte2Word.Byte[0],ASCII_StringT1）;
//ConvertTemp.HaxtoASCIIstring
putsLCD（ASCII_StringT1）;
//PrinttoLCD
putcLCD（0xDF）;
//Adddegreesymbol
elseif（Byte2Word.Byte[1]==-1）//ReadfailfromTC74-A7,Display"
--"
onLCD
putcLCD（'
-'
voidalarm_response（void）
if（（T2_Buffer）>
=alarm_value）//TC74温度值超过告警值时报警
PORTCbits.RC2=1;
//开蜂鸣器
PORTDbits.RD7=1;
//点LEDD8
PORTCbits.RC2=0;
//观蜂鸣器
PORTDbits.RD7=0;
//关LEDD8
voidsend_temperature（void）
//======sendthetimetoPC======//
WriteUSART（dt[2]/10+0x30）;
Delay1KTCYx（4）;
WriteUSART（dt[2]%10+0x30）;
//sendhour
WriteUSART（'
WriteUSART（dt[1]/10+0x30）;
WriteUSART（dt[1]%10+0x30）;
//sendminute
WriteUSART（dt[0]/10+0x30）;
WriteUSART（dt[0]%10+0x30）;
//sendsecond
//======senddoublespacetoPC======//
'
//======sendTC74-A7TemperaturetoPC======//
usartcount=0;
while（LCD_ROM_MSG1[usartcount]）
WriteUSART（LCD_ROM_MSG1[usartcount++]）;
while（ASCII_StringT1[usartcount]）
WriteUSART（ASCII_StringT1[usartcount++]）;
**************************************************************************************************************************************************************************************************************************
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