基于单片机的时钟温度显示器制作报告.docx
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基于单片机的时钟温度显示器制作报告
基于单片机的时钟温度显示器制作报告
班级:
电子信息工程1003班姓名:
刘洋
一:
方案
1:
采用STC89C52单片机便于硬件扩展。
2:
采用LCD1602液晶显示。
3:
采用DS12C887时钟芯片。
4:
采用DS18B20温度传感器。
5:
采用直流电源供电。
因知识水平有限,所以直接采用5.5V直流电源供电。
6:
安装有电池仓,可用两节CR2302电池供电。
二:
主要元件简介
1:
1602LCD:
标准字符型液晶显示模块(LCM),采用点阵型液晶显示器(LCD),可显示16个字符X2行西文字符,字符尺寸为2.95X4.35(WXH)mm,内置HD44780及兼容芯片接口型液晶显示控制器,可与单片机直接连接,广泛应用于各类仪器仪表及电子设备。
2:
DS12C887实时时钟芯片功能丰富,可以用来直接代替IBMPC上的时钟日历芯片DS12887,同时,它的管脚也和MCB、DS12887相兼容。
由于DS12C887能够自动产生世纪、年、月、日、时、分、秒等时间信息,其内部又增加了世纪寄存器,从而利用硬件电路解决子“千年”问题;DS12C887中自带有锂电池,外部掉电时,其内部时间信息还能够保持10年之久;对于一天内的时间记录,有12小时制和24小时制两种模式。
在12小时制模式中,用AM和PM区分上午和下午;时间的表示方法也有两种,一种用二进制数表示,一种是用BCD码表示;DS12C887中带有128字节RAM,其中有11字节RAM用来存储时间信息,4字节RAM用来存储DS12C887的控制信息,称为控制寄存器,113字节通用RAM使用户使用;此外用户还可对DS12C887进行编程以实现多种方波输出,并对其内部的三路中断通过软件进行屏蔽。
3:
TS-18B20数字温度传感器,采用DALLAS公司生产的DS18B20可组网数字温度传感器芯片封装而成,具有耐磨耐碰,体积小,使用方便,封装形式多样,适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。
3.1独特的单线接口方式,DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。
3.2测温范围-55℃~+125℃,固有测温分辨率0.5℃。
3.3支持多点组网功能,多个DS18B20可以并联在唯一的三线上,最多只能并联8个,如果数量过多,会使供电电源电压过低,从而造成信号传输的不稳定,实现多点测温
3.4工作电源:
3~5V/DC
3.5在使用中不需要任何外围元件
3.6测量结果以9~12位数字量方式串行传送
3.7适用于DN15~25,DN40~DN250各种介质工业管道和狭小空间设备测温
3.8PVC电缆直接出线或德式球型接线盒出线,便于与其它电器设备连接。
三:
设计
1:
电子线路:
用导线与锡条手工焊制,略显粗陋。
2:
程序设计:
#include
#include
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
sbitlcdrs=P2^4;//液晶控制
sbitlcden=P2^6;
sbitlcdrr=P2^5;
sbitwen=P3^6;//温度按键
sbitled=P3^7;
sbits1=P1^0;//按键
sbits2=P1^1;
sbits3=P1^2;
sbits4=P1^3;
sbitdscs=P1^4;//时钟控制
sbitdsas=P1^5;
sbitdsrw=P1^6;
sbitdsds=P1^7;
sbitdsirq=P3^3;
sbitds=P3^1;//温度数据传输口
bitflag1,flag_ri,flag2;
ucharyear,month,week,day,shi,fen,miao,amiao,ashi,afen,str[6],flag_get,strt[]="Temperature";
ucharcount,s1num,flag,t0_num;
uinttemp;
intnum,j;
voiddelay(intz)//延时1ms函数
{
intx,y;
for(x=z;x>0;x--)
for(y=0;y<110;y++);
}
voidshan()
{
led=1;
delay(50);
led=0;
}
voidwrite_com(charcom)//液晶写指令
{
lcdrs=0;
P0=com;
delay(5);
lcden=1;
delay(5);
lcden=0;
}
voidwrite_date(chardate)//液晶写数据
{
lcdrs=1;
P0=date;
delay(5);
lcden=1;
delay(5);
lcden=0;
}
voidwrite_ds(ucharadd,uchardate)//写时钟芯片数据
{
dscs=0;
dsas=1;
dsds=1;
dsrw=1;
P0=add;
dsas=0;
P0=0xff;
dsrw=0;
P0=date;
dsrw=1;
dsas=1;
dscs=1;
}
ucharread_ds(ucharadd)//读取时钟芯片数据
{
uchards_date;
dsas=1;
dsds=1;
dsrw=1;
dscs=0;
P0=add;
dsas=0;
dsds=0;
P0=0xff;
ds_date=P0;
dsds=1;
dscs=1;
returnds_date;
}
voidinittem(void)//温度芯片初始化
{
ds=1;
delay1(8);
ds=0;
delay1(80);
ds=1;
delay1(20);
}
voidwriteone(uchardat)//温度写一个字节
{
uchari=0;
for(i=8;i>0;i--)
{
ds=0;
ds=dat&0x01;
delay1(5);
ds=1;
dat>>=1;
}
delay1(5);
}
ucharreadone()//温度读一个字节
{
uchari=0;
uchardat=0;
for(i=8;i>0;i--)
{
ds=0;
dat>>=1;
ds=1;
if(ds)
dat|=0x80;
delay1(5);
}
return(dat);
}
uintreadtem(void)//读取温度数据
{
uchara=0;
uintb=0;
uintt=0;
inittem();
writeone(0xCC);
writeone(0x44);
delay1(200);
inittem();
writeone(0xCC);
writeone(0xBE);
a=readone();
b=readone();
b<<=8;
t=a+b;
returnt;
}
voidjisuan()//转换原始温度数据为十进制数
{
ucharTempH,TempL;
temp=readtem();
if(temp&0x8000)
{
str[0]='-';
temp=~temp;
temp+=1;
}
else
str[0]='+';
TempH=temp>>4;
TempL=temp&0x0F;
TempL=TempL*6/10;
flag_get=0;
str[1]=(TempH%100)/10+0x30;//储存在数组中
str[2]=TempH%10+0x30;
str[3]='.';
str[4]=TempL+0x30;
str[5]='C';
}
voidinit()//中断、液晶、数据初始化
{
write_ds(1,0);
EA=1;
EX1=1;
IT1=1;
flag1=0;
t0_num=0;
s1num=0;
week=1;
lcden=0;
lcdrs=0;
lcdrr=0;
write_com(0x38);
write_com(0x0c);
write_com(0x06);
write_com(0x01);
write_com(0x80+0x40+6);
write_date(':
');
write_com(0x80+0x40+9);
write_date(':
');
write_com(0x80);
write_date('2');
write_date('0');
}
voidwrite_tem()//液晶显示温度函数
{
inti;
jisuan();
write_com(0x80+0x40+6);
for(i=0;i<6;i++)
write_date(str[i]);//直接使用存在数组中的温度数据
}
voidwrite_sfm(charadd,chardate)//液晶显示时分秒函数
{
charshi,ge;
shi=date/10;
ge=date%10;
write_com(0x80+0x40+add);
write_date(0x30+shi);
write_date(0x30+ge);
}
voidwrite_nyr(charadd,chardate)//液晶显示年月日函数(与时分秒不在一行,所以分开方便控制)
{
charshi,ge;
shi=date/10;
ge=date%10;
write_com(0x80+add);
write_date(0x30+shi);
write_date(0x30+ge);
}
voidwrite_week(charw)//液晶显示星期函数(与年月日等显示方式不同)
{
inti;
charweek[7][3]={"MON","TUE","WEN","THU","FRI","SAT","SUN"};
write_com(0x80+13);
for(i=0;i<3;i++)
{
write_date(week[w-1][i]);
delay(5);
}
}
voidread_alarm()//从时钟芯片中读取闹钟数据
{
amiao=read_ds
(1);
afen=read_ds(3);
ashi=read_ds(5);
}
voidkeyscan()//键盘扫描
{
if(flag_ri==1)
{
if((s1==0)||(s2==0)||(s3==0)||(s4==0))//随意按键闹钟结束提示
{
delay(5);
if((s1==0)||(s2==0)||(s3==0)||(s4==0))
{
while(!
(s1&&s2&&s3&&s4));
shan();
}
}
}
if(s1==0)
{
delay(5);
if(s1==0)//功能键按下后停止液晶刷新
{
s1num++;
if(flag1==1&&s1num==4)
s1num=1;//调整闹钟时只在时分秒处闪烁
flag=1;//功能键按下后停止液晶刷新
while(s1==0);
shan();//指示灯提示按下
if(s1num==1)
{
write_com(0x0f);
write_com(0x80+0x40+11);
}
elseif(s1num==2)
{
write_com(0x80+0x40+8);
}
elseif(s1num==3)
{
write_com(0x80+0x40+5);
}
elseif(s1num==4)
{
write_com(0x80+15);
}
elseif(s1num==5)
{
write_com(0x80+9);
}
elseif(s1num==6)
{
write_com(0x80+6);
}
elseif(s1num==7)
{
write_com(0x80+3);
}
else
{
s1num=0;
flag=0;
write_ds(0,miao);//调整完毕后储存在时钟芯片内
write_ds(2,fen);
write_ds(4,shi);
write_ds(6,week);
write_ds(7,day);
write_ds(8,month);
write_ds(9,year);
write_com(0x0c);
}
}
}
if(s1num!
=0)//只有功能键按下后还能调整时间
{
if(s2==0)//加一
{
delay(5);
if(s2==0)
{
shan();
while(s2==0);
if(s1num==1)
{
miao++;
if(miao>=60)miao=0;
write_sfm(10,miao);
write_com(0x80+0x40+11);
}
if(s1num==2)
{
fen++;
if(fen>=60)fen=0;
write_sfm(7,fen);
write_com(0x80+0x40+8);
}
if(s1num==3)
{
shi++;
if(shi>=24)shi=0;
write_sfm(4,shi);
write_com(0x80+0x40+5);
}
if(s1num==4)
{
week++;
if(week>7)week=1;
write_week(week);
write_com(0x80+15);
}
if(s1num==5)
{
day++;
if(day>31)day=1;
write_nyr(8,day);
write_com(0x80+9);
}
if(s1num==6)
{
month++;
if(month>12)month=1;
write_nyr(5,month);
write_com(0x80+6);
}
if(s1num==7)
{
year++;
if(year>=100)year=0;
write_nyr(2,year);
write_com(0x80+3);
}
}
}
if(s3==0)//减一
{
delay(5);
if(s3==0)
{
shan();
while(s3==0);
if(s1num==1)
{
miao--;
if(miao==-1)miao=59;
write_sfm(10,miao);
write_com(0x80+0x40+11);
}
if(s1num==2)
{
fen--;
if(fen==-1)fen=59;
write_sfm(7,fen);
write_com(0x80+0x40+8);
}
if(s1num==3)
{
shi--;
if(shi==-1)shi=23;
write_sfm(4,shi);
write_com(0x80+0x40+5);
}
if(s1num==4)
{
week--;
if(week==0)week=7;
write_week(week);
write_com(0x80+15);
}
if(s1num==5)
{
day--;
if(day==0)day=31;
write_nyr(8,day);
write_com(0x80+9);
}
if(s1num==6)
{
month--;
if(month==0)month=12;
write_nyr(5,month);
write_com(0x80+6);
}
if(s1num==7)
{
year--;
if(year==-1)year=99;
write_nyr(2,year);
write_com(0x80+3);
}
}
}
}
if(s4==0&&s1num==0)//调整闹钟按键,只有在功能键没按下时才能调整
{
delay(5);
if(s4==0&&s1num==0)
{
flag1=~flag1;
shan();
while(s4==0);
if(flag1==0)
{
flag=0;
write_com(0x80+0x40);
write_date('');
write_date('');
write_date('');
write_date('');
write_com(0x0c);
write_ds(1,miao);
write_ds(3,fen);
write_ds(5,shi);
}
else
{
read_alarm();
miao=amiao;
fen=afen;
shi=ashi;
write_com(0x80+0x40);
write_date('R');
write_date('I');
write_date('N');
write_date('G');
write_sfm(4,shi);
write_sfm(7,fen);
write_sfm(10,miao);
}
}
}
if(wen==0&&s1num==0)//显示温度按键,只有在功能键没按下时才能显示
{
delay(5);
if(wen==0&&s1num==0)
{
flag2=~flag2;
shan();
while(wen==0);
if(flag2==1)
{
write_com(0x01);
delay(5);
write_com(0x80+1);
for(j=0;j<11;j++)
write_date(strt[j]);
write_tem();
}
if(flag2==0)
{
write_com(0x01);
delay(5);
write_com(0x80+0x40+6);
write_date(':
');
write_com(0x80+0x40+9);
write_date(':
');
write_com(0x80);
write_date('2');
write_date('0');
}
}
}
}
voidmain()//主函数
{
inti;
init();
while
(1)
{
keyscan();//不停进行键盘扫描
if(flag2==1)//按下温度显示键后显示温度
{
for(i=10;i>0;i--)
{write_tem();}
}
if(flag_ri==1)//闹铃中断后指示灯提示
{
shan();
delay(100);
shan();
delay(500);
}
if(flag2==0&&flag==0&&flag1==0)//在没调整时间、闹铃,没显示温度的时候显示时间
{keyscan();
year=read_ds(9);
month=read_ds(8);
keyscan();
day=read_ds(7);
week=read_ds(6);
keyscan();//增加扫描次数减少卡顿感
shi=read_ds(4);
fen=read_ds
(2);
miao=read_ds(0);
keyscan();
write_sfm(10,miao);
write_sfm(7,fen);
write_sfm(4,shi);
write_nyr(2,year);
keyscan();
write_nyr(5,month);
write_nyr(8,day);
writ