单片机时钟温度实训报告.docx
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单片机时钟温度实训报告
∙
单片机实训报告
系别：
电气信息工程学院
姓名：
胡猛
专业：
电气自动化1133
绪论
计算机的产生加快了人类改造世界的步伐，但是它毕竟体积大。
单片机在这种情况下诞生了。
截止今日，单片机应用技术飞速发展，纵观我们现在生活的各个领域，从导弹的导航装置，到飞机上各种仪表的控制，从计算机的网络通讯与数据传输，到工业自动化过程的实时控制和数据处理，以及我们生活中广泛使用的各种智能IC卡、电子宠物等，这些都离不开单片机。
单片计算机即单片微型计算机。
（Single-ChipMicrocomputer）,是集CPU,RAM,ROM,定时，计数和多种接口于一体的微控制器。
它体积小，成本低，功能强，广泛应用于智能产业和工业自动化上。
而51系列单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。
这次毕业设计通过对它的学习，应用，从而达到学习、设计、开发软、硬的能力。
二、实训任务
1.在Proteus环境下建立原理图。
2.在Keil环境下编写程序实现电子钟和温度显示。
3.系统功能要求：
（1）使用四位LED数码管显示器实现小时、分钟显示，小时和分钟之间用小数点隔开，秒的显示利用最后一位数字的小数点代表秒。
小时调整使用按键K1实现，分钟调整使用按键K2实现。
当K3按下时显示DS18B20所测温度。
其他附加功能不限。
（2）扩展功能：
在完成功能
（1）的基础上可利用蜂鸣器实现整点报时，超温报警等功能。
4.焊接电路板，完成硬件电路的焊接烧写程序，完成系统功能要求。
硬件元件清单：
显示原理
硬件介绍
PDIP封装的AT89C52引脚图
AT89C52为8位通用微处理器，采用工业标
准的C51内核，在内部功能及管脚排布上与通用的8xc52相同，其主要用于会聚调整时的功能控制。
功能包括对会聚主IC内部寄存器、数据RAM及外部接口等功能部件的初始化，会聚调整控制，会聚测试图控制，红外遥控信号IR的接收解码及与主板CPU通信等。
主要管脚有：
XTAL1（19脚）和XTAL2（18脚）为振荡器输入输出端口，外接12MHz晶振。
RST/Vpd（9脚）为复位输入端口，外接电阻电容组成的复位电路。
VCC（40脚）和VSS（20脚）为供电端口，分别接+5V电源的正负端。
P0~P3为可编程通用I/O脚，其功能用途由软件定义，在本设计中，P0端口（32~39脚）被定义为N1功能控制端口，分别与N1的相应功能管脚相连接，13脚定义为IR输入端，10脚和11脚定义为I2C总线控制端口，分别连接N1的SDAS（18脚）和SCLS（19脚）端口，12脚、27脚及28脚定义为握手信号功能端口，连接主板CPU的相应功能端，用于当前制式的检测及会聚调整状态进入的控制功能。
1、兼容MCS51指令系统
2、8kB可反复擦写（大于1000次）FlashROM；
3、32个双向I/O口；
4、256x8bit内部RAM；
5、3个16位可编程定时/计数器中断；
6、时钟频率0-24MHz；
7、2个串行中断，可编程UART串行通道；
8、2个外部中断源，共8个中断源；
9、2个读写中断口线，3级加密位；
10、低功耗空闲和掉电模式，软件设置睡眠和唤醒功能；
温度显示
DS18B20数字温度传感器接线方便，封装成后可应用于多种场合，如管道式，螺纹式，磁铁吸附式，不锈钢
封装式，型号多种多样，有LTM8877，LTM8874等等。
主要根据应用场合的不同而改变其外观。
封装后的DS18B20可用于电缆沟测温，高炉水循环测温，锅炉测温，机房测温，农业大棚测温，洁净室测温，弹药库测温等各种非极限温度场合。
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。
1:
技术性能描述
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。
②、测温范围－55℃～+125℃，固有测温误差（注意，不是分辨率，这里之前是错误的）0.5℃。
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，实现多点测温，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。
④、工作电源:
3~5V/DC（可以数据线寄生电源）
⑤、在使用中不需要任何外围元件
⑥、测量结果以9~12位数字量方式串行传送
⑦、不锈钢保护管直径Φ6
⑧、适用于DN15~25,DN40~DN250各种介质工业管道和狭小空间设备测温
⑨、标准安装螺纹M10X1,M12X1.5,G1/2”任选
数码管
原理图
实物图
数码管是一种半导体发光器件，其基本单元是发光二极管，是单片机系统中最常用的一种显示输出，主要用于单片机控制中的数据输出和状态信息显示。
数码管按段数分为七段数码管和八段数码管，八段数码管比七段数码管多一个发光二极管单元（多一个小数点显示）；按能显示多少个“8”可分为1位、2位、4位等等数码管；按发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码管。
共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极（COM）的数码管。
共阳数码管在应用时应将公共极COM接到+5V，当某一字段发光二极管的阴极为低电平时，相应字段就点亮。
当某一字段的阴极为高电平时，相应字段就不亮。
。
共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极（COM）的数码管。
共阴数码管在应用时应将公共极COM接到地线GND上，当某一字段发光二极管的阳极为高电平时，相应字段就点亮。
当某一字段的阳极为低电平时，相应字段就不亮。
仿真图:
三、软件设计
1.主程序流程图
图1主程序流程图
图2.1s中断服务子程序流程图
2.电子时钟：
利用定时器T0实现1s定时，T0设置为方式1，时间50ms，利用软件计数20次，实现1s定时。
中断服务子程序流程图如图2
参考以上流程图编写程序。
使用Proteus和Keil仿真。
使用定时器中断T0实现。
图3.显示子程序流程图图4.按键扫描子程序流程图
3.显示子程序流程图：
参考以上流程图3，编写显示时间的子程序或函数。
小时和分钟之间利用显示器的小数点隔开，秒的显示用显示器最后一位的小数点来表示，1秒闪一次。
使用Proteus和Keil仿真调试。
4.按键扫描子程序功能：
扫描按键K1、K2和K3，当K1按下时，小时加1，当K2按下时分钟加1，使用K3实现，时间/温度切换显示。
按以下流程图4编写程序。
4.焊接电路板，完成硬件电路的焊接烧写程序，完成系统功能要求。
硬件元件清单：
名称
引脚
数量
名称
引脚
数量
瓷片电容
2
2
蜂鸣器
2
1
电解电容
2
1
电阻
2
25
4位共阳LED数码管
12
1
温度传感器
3
1
按键
4
4
AT89C51
40
1
晶体振荡器
2
1
松香
1盒
导线
1段
40针管座
2
焊锡
1段
程序：
#include
#include<18b20.h>
#defineuintunsignedint
#defineucharunsignedchar
sbitk1=P1^0;
sbitk2=P1^1;
sbitk3=P1^2;
sbitbeep=P3^6;
ucharcodetable[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};
ucharcodewei1[]={0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20};
ucharshi=0,fen=0,miao=0,count=0;
voiddelay（uintz）
{
uintx,y;
for（x=z;x>0;x--）
for（y=110;y>0;y--）;
}
voidbuzz（）
{uinti;
if（（fen==59）&&（miao>51））
{beep=~beep;
for（i=0;i<50;i++）;
}
}
voiddisplaytime（）
{
P2=wei1[0];
P0=table[shi/10];
delay（5）;
P2=wei1[1];
P0=table[shi%10];
delay（5）;
P2=wei1[2];
P0=table[fen/10];
delay（5）;
P2=wei1[3];
P0=table[fen%10];
delay（5）;
P2=wei1[4];
P0=table[miao/10];
delay（5）;
P2=wei1[5];
P0=table[miao%10];
delay（5）;
}
voidkeyscan（）
{
if（k1==0）//调分钟
{delay（5）;
if（k1==0）
{
fen++;
while（!
k1）;
if（fen==60）
fen=0;
}
}
if（k2==0）//调小时
{
delay（5）;
if（k2==0）
{shi++;
while（!
k2）;
if（shi==12）
shi=0;
}
}
}
voidmain（）
{
TMOD=0x11;
TH0=（65536-50000）/256;
TL0=（65536-50000）%256;
TH1=（65536-5000）/256;
TL1=（65536-5000）%256;
EA=1;
ET0=1;
TR0=1;
ET1=1;
TR1=1;
while
（1）
{
keyscan（）;
}
}
voidt0（）interrupt1
{
TH0=（65536-50000）/256;
TL0=（65536-50000）%256;
count++;
if（count==10）
{count=0;
miao++;
if（miao==60）
{
miao=0;
fen++;
}
if（fen==60）
{
fen=0;
shi++;
}
if（shi==12）
{
shi=0;
fen=0;
miao=0;
}
}
}
voidt1（）interrupt3
{
TH1=（65536-5000）/256;
TL1=（65536-5000）%256;
if（k3==1）
{
delay（5）;
if（k3==1）
{
displaytime（）;
buzz（）;
}
}
else
{ds1820rst（）;//初始化显示
read_temp（）;//读取温度
ds1820disp（）;//显示
}
}
#defineuintunsignedint
#defineucharunsignedchar
sbitDQ=P3^0;//ds18b20与单片机连接口
unsignedcharcodestr[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};//共yang数码管字码表
unsignedcharcodestr1[]={0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10};//个位带小数点字码表
unsignedcharcodewei[]={0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20};
unsignedchardatadisdata[4];
unsignedinttvalue;//温度值
unsignedchartflag;//温度正负标志
/******************************ds1820程序***************************************/
voiddelay_18B20（unsignedinti）//延时1微秒
{
while（i--）;
}
voidds1820rst（）/*ds1820复位*/
{unsignedcharx=0;
DQ=1;//DQ复位
delay_18B20（4）;//延时
DQ=0;//DQ拉低
delay_18B20（100）;//精确延时大于480us
DQ=1;//拉高
delay_18B20（40）;
}
unsignedchards1820rd（）/*读数据*/
{unsignedchari=0;
unsignedchardat=0;
for（i=8;i>0;i--）
{DQ=0;//给脉冲信号
dat>>=1;
DQ=1;//给脉冲信号
if（DQ）
dat|=0x80;
delay_18B20（10）;
}
return（dat）;
}
voidds1820wr（ucharwdata）/*写数据*/
{uchari=0;
for（i=8;i>0;i--）
{DQ=0;
DQ=wdata&0x01;
delay_18B20（10）;
DQ=1;
wdata>>=1;
}
}
read_temp（）/*读取温度值并转换*/
{uchara,b;
ds1820rst（）;
ds1820wr（0xcc）;//*跳过读序列号*/
ds1820wr（0x44）;//*启动温度转换*/
ds1820rst（）;
ds1820wr（0xcc）;//*跳过读序列号*/
ds1820wr（0xbe）;//*读取温度*/
a=ds1820rd（）;
b=ds1820rd（）;
tvalue=b;
tvalue<<=8;
tvalue=tvalue|a;
if（tvalue<0x0fff）
tflag=0;
else
{tvalue=~tvalue+1;
tflag=1;
}
tvalue=tvalue*（0.625）;//温度值扩大10倍，精确到1位小数
return（tvalue）;
}
/*******************************************************************/
voidds1820disp（）//温度值显示
{ucharflagdat;
uchari;
disdata[0]=tvalue/1000;//位数
disdata[1]=tvalue%1000/100;//十位数
disdata[2]=tvalue%100/10;//ge
disdata[3]=tvalue%10;//小数位
if（tflag==0）
flagdat=0x20;//正温度不显示符号
else
flagdat=0x2d;//负温度显示负号:
-
for（i=0;i<150;i++）
{
P2=wei[0];
P0=str[disdata[0]];
delay_18B20（60）;
P2=wei[1];
P0=str[disdata[1]];
delay_18B20（60）;
P2=wei[2];
P0=str1[disdata[2]];
delay_18B20（60）;
P2=wei[3];
P0=str[disdata[3]];
delay_18B20（60）;
P2=wei[4];
P0=0x9c;
delay_18B20（60）;
P2=wei[5];
P0=0xc6;
delay_18B20（60）;
}
}
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