51单片机和lcd12864与ds1302 ds18b20 1000310116李强蓝志腾.docx
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51单片机和lcd12864与ds1302ds18b201000310116李强蓝志腾
作品介绍
基于红外的数字钟和温度计的设计
作者：
李强蓝志腾
摘要：
本设计利用SCT90C516RD+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、日历、温度、闹铃设置功能的红外遥控多功能数字钟。
液晶显示用12864，界面清晰美观大方。
红外遥控及检测部分有（38k）小型红外21键发射模块及一体化接收头组成，操作简单方便，操作距离空旷地可达6m，时钟模块才采用DS1302为时钟源，温度模块为DS18B20温度传感器，电源模块由两节可充电池提供。
关键字：
SCT90C516RD+、红外遥控、时钟日历、12864液晶.,温度DS18B20
一、总体设计方案
采用SCT90C516RD+为主控芯片、DS1302为时钟源、DS18B20为温度传感器、（38K）小型红外21键发射模块为红外发射模块、一体化红外接收头作为接收模块、显示模块利用蓝屏的12864液晶，总体方案图如图1-1所示
图1-1系统总体方案设计框图
二、硬件电路设计
1、主控器模块
以STC90C516RD+为主控芯片构成最小系统，包括STC90C516RD+/复位电路、晶振电路、电源接口及I/O口的上拉及输出接口。
如图2-1所示
图2-1最小系统图
2时钟和温度模块
时钟和温度模块由时钟芯片DS1302外加32.768k的晶振构成时钟源，由DS18B20温度传感器采集温度信息。
如图2-2所示。
图2-1时钟和温度模块
3.红外和闹钟模块
红外和脑子模块由三极管驱动蜂鸣器构成，红外接收部分由一体化接收头构成。
如图2-3所示
图2-3温度和闹钟模块
4.显示模块
显示模块由LCD12864构成如图2-4所示
图2-4显示模块
三．软件设计
软件部分：
主函数：
#include
#include
#include
#include
ucharwelcome_flag=0,set_flag=0,exit_flag=0,alarm_flag=0;
uchardisp[5];
ucharrow_num=1,line_num=2;//lcd上的显示坐标x,y
ucharmodel=0;
voidmain（）
{
lcd_init（）;//初始化lcd
timer0init（）;//定时计数器中断初始化
Ex0_init（）;//外部中断1初始化
init_ds18b20（）;
set_rtc（）;
while
（1）
{
if（model==0）
{
start_lcd（）;//按上下键选择模式或者模式键进入相应的模块
}
if（model==1）
{
xianshi_lcd（）;
}
}
}
1.时钟部分：
DS1302.H
#include
#include
#ifndef_DS1302_H_
#define_DS1302H_
#defineuintunsignedint
#defineucharunsignedchar
sbitsck=P1^5;//时钟
sbitsda=P1^6;//数据
sbitrst1=P1^7;//DS1302复位
externvoidwrite_ds1302_byte（ucharadddat）;//单字节写入数据或者地址
externvoidwriteds1302（ucharadd,intdat）;//写地址数据
externucharreadds1302_byte（ucharadd）;//读取一个字节的数据
externvoidset_rtc（）;//设置初始时间
externvoidread_rtc（）;//读时钟数?
voidrtc_display_sfm（）;//显示时分胿oidrtc_display_nyr（）;//显示年月日
voidrtc_display_week（）;//显示星期
externvoidshow_time（）;//显示时间
externvoidjudge_alarm（）;
externvoidinit_set_time_sign（）;
externvoidset_over_time_show（）;
#endif
DS1302.C:
#include
#include
uchardisdata[5];
ucharcodeLine17[]={"温度℃"};
externuinttemper;//温度值
voiddelay（uintn）
{
while（n--）;
}
voidinit_ds18b20（）
{
uchartmp;
ds18b20=1;
delay（8）;
ds18b20=0;
delay（90）;//750us左右
ds18b20=1;
delay（8）;
tmp=ds18b20;
delay（5）;
}
voidwrite_ds18b20（uchardat）
{
uchari;
for（i=0;i<8;i++）
{
ds18b20=0;
ds18b20=dat&0x01;
delay（4）;
ds18b20=1;
dat>>=1;
}
delay（4）;
}
ucharread_ds18b20（）
{
uchari,value;
for（i=0;i<8;i++）
{
ds18b20=0;
value>>=1;
ds18b20=1;//释放总线
if（ds18b20==1）
value|=0x80;
delay（4）;
}
returnvalue;
}
ucharget_temper（）//读取温度
{
uchara,b;//用于存放温度
floattt;
init_ds18b20（）;//初始化
write_ds18b20（0xcc）;//跳过rom
write_ds18b20（0x44）;//启动温度装换
//delay1ms（300）;
init_ds18b20（）;
write_ds18b20（0xcc）;
write_ds18b20（0xbe）;//读取温度
a=read_ds18b20（）;//低八位
b=read_ds18b20（）;
temper=b;//temp为温度值UINT16bit
temper<<=8;//两个字节组合到一起
temper=temper|a;
tt=temper*（0.0625）;//temp/16则是温度的真实值tt.7位整数,4位小数
temper=tt*10+0.5;//扩大十倍取出了第一位小数
return（temper）;
}
voidtemper_display（uinttemp）
{
uchari;
disdata[0]=temp/1000+0x30;
disdata[1]=temp%1000/100+0x30;
disdata[2]=temp%100/10+0x30;
disdata[3]=0x2e;
disdata[4]=temp%10+0x30;
if（disdata[0]==0x30）
{
disdata[0]=0x20;//百位为零，不显示
if（disdata[1]==0x30）
{
disdata[1]=0x20;//百位为零，而且十位也为零，不显示
}
}
poslcd（4,0）;
for（i=0;i<4;i++）
{
write_dat（Line17[i]）;
}
poslcd（4,2）;
for（i=1;i<5;i++）
{
write_dat（disdata[i]）;
}
poslcd（4,4）;
for（i=4;i<6;i++）
{
write_dat（Line17[i]）;
}
}
2.显示部分：
LCD12864.H
#include
#include
#ifndef__LCD12864_H__
#define__LCD12864H__
#defineuintunsignedint
#defineucharunsignedchar
#definelcdP0//lcd数据线选择P0口
sbitrs=P1^1;
sbitrw=P1^2;
sbiten=P1^3;
sbitpsb=P2^4;//选择并口方式
sbitrst=P2^2;
/**************函数声明**********/
voiddelay1ms（uint）;
voiddelay_ms（int）;
externvoidlcd_init（void）;//初始化lcd
externvoidwriteinst（uchar）;//写入指令
externvoidwrite_dat（uchar）;//写入数据
externbitcheckbf（void）;//检查忙绿
externvoidposlcd（ucharx,uchary）;//写入位置
//externvoidwrite_inst_dat（uchar,int）;//写命令数据函数
externvoidmodel_row（uchar,uchar,uchar）;
#endif
LCD12864.C
#include
voiddelay1ms（uintx）//延时x*1ms
{
inti,j;
for（i=0;ifor（j=0;j<120;j++）;
}
voiddelay_ms（intx）
{
inti,j;
for（i=0;ifor（j=0;j<60;j++）;
}
voidlcd_init（void）//初始化
{
psb=1;
rst=0;
delay1ms（3）;
rst=1;
delay1ms（5）;
writeinst（0x30）;//设置功能采用8位数据传输基本指令00110000
delay1ms（40）;//延时40ms
writeinst（0x0c）;//显示开关控制
writeinst（0x01）;//清屏
delay1ms（10）;//延时10ms
}
bitcheckbf（）//检查忙绿函数
{
bittemp;
rs=0;
rw=1;
en=1;
temp=（bit）（P0&0x80）;
_nop_（）;
en=0;
_nop_（）;
return（temp）;
}
voidwriteinst（ucharinst）//写指令函数
{
while（checkbf（））;
rs=0;
rw=0;
en=0;
delay1ms（10）;
P0=inst;
_nop_（）;
_nop_（）;
en=1;
delay1ms（5）;
en=0;
}
voidwrite_dat（uchardat）//写数据函数
{
while（checkbf（））;
rs=1;
rw=0;
en=0;
delay1ms（10）;
P0=dat;
en=1;
delay1ms（5）;
en=0;
}
voidposlcd（ucharx,uchary）//写入位置函数
{
ucharpos;
if（x==1）
{
pos=0x80;
}
elseif（x==2）
{
pos=0x90;
}
elseif（x==3）
{
pos=0x88;
}
elseif（x==4）
{
pos=0x98;
}
pos=pos+y;
writeinst（pos）;//写入显示的位置
//writeinst（0x0f）;//开启光标
}
3.红外部分：
IR.H
/*****红外遥控定义的引脚为P3^4;采用外部中断1******/
#ifndef_IR_H_
#define_IRH_
externvoidtimer0init（）;//定时器0初始化
externvoidint0init（）;//中断0初始化
externvoidirpros（）;//红外处理函数
externvoidir_display（）;//红外按键显示
externvoidreceive（）;//红外读取成功
externvoidEx0_init（）;//外部中断1
externvoidkeyscan（）;//按键扫描
externvoidstart_lcd（）;//开始屏幕显示内容
externvoidalarm（int,int）;
externvoidxianshi_lcd（）;
externvoidalter_time（）;
#endif
IR.C
#include
#include
ucharirtime;//计数0-255
ucharstartflag;//检测到引导码标志位
ucharirreceiveok;//红外接收完成标志位
ucharirbitnum;//用于计数总共有33位码
ucharirproseok;//将32位码存放到ircode[i]后完成标志位
ucharirdata[33];//存放33位
externucharircode[4];
voidtimer0init（）
{
TMOD=0X02;
TH0=0X00;
TL0=0X00;
EA=1;
ET0=1;
TR0=1;
}
voidEx0_init（）
{
IT0=1;//设置为负边缘触发
EA=1;
EX0=1;
}
voidtimer0（void）interrupt1
{
irtime++;//255
}
voidEx0（）interrupt0
{
if（startflag）
{
if（irtime>32）//9ms/0.256=35存在载波变形检测到引导码
{
irbitnum=0;//把红外时间清0准备记录下一次的时间
}
irdata[irbitnum]=irtime;
irtime=0;//每记录一次都要清0
irbitnum++;
if（irbitnum==33）//所有数据记录完成
{
irbitnum=0;
irreceiveok=1;
}
}
else
{
startflag=1;
irtime=0;
}
}
voidirpros（）
{
uchark=1,j,i,temp;
for（j=0;j<4;j++）
{
//第一位数据不需要
for（i=0;i<8;i++）
{
temp=temp>>1;
if（irdata[k]>6）
{
temp=temp|0x80;
}
k++;
}
ircode[j]=temp;
}
irproseok=1;
}
voidreceive（）//成功接收到引导码并转化到display（）中
{
if（irreceiveok）
{
irpros（）;
irreceiveok=0;
}
if（irproseok）
{
ir_display（）;
irproseok=0;
}
}
4.温度部分：
DS18B20.H
#include
#include
#ifndef__DS18B20_H__
#define__DS18B20H__
#defineuintunsignedint
#defineucharunsignedchar
sbitds18b20=P1^0;//温度引脚
externvoiddelay（uint）;//延时1us
externvoidinit_ds18b20（）;//初始化ds18b20
externvoidwrite_ds18b20（uchar）;//写字节
externucharread_ds18b20（）;//读取一个字节
externucharget_temper（）;//得到温度
externvoidtemper_display（uint）;//温度显示处理
#endif
DS18B20.C
#include
#include
uchardisdata[5];
ucharcodeLine17[]={"温度℃"};
externuinttemper;//温度值
voiddelay（uintn）
{
while（n--）;
}
voidinit_ds18b20（）
{
uchartmp;
ds18b20=1;
delay（8）;
ds18b20=0;
delay（90）;//750us左右
ds18b20=1;
delay（8）;
tmp=ds18b20;
delay（5）;
}
voidwrite_ds18b20（uchardat）
{
uchari;
for（i=0;i<8;i++）
{
ds18b20=0;
ds18b20=dat&0x01;
delay（4）;
ds18b20=1;
dat>>=1;
}
delay（4）;
}
ucharread_ds18b20（）
{
uchari,value;
for（i=0;i<8;i++）
{
ds18b20=0;
value>>=1;
ds18b20=1;//释放总线
if（ds18b20==1）
value|=0x80;
delay（4）;
}
returnvalue;
}
ucharget_temper（）//读取温度
{
uchara,b;//用于存放温度
floattt;
init_ds18b20（）;//初始化
write_ds18b20（0xcc）;//跳过rom
write_ds18b20（0x44）;//启动温度装换
//delay1ms（300）;
init_ds18b20（）;
write_ds18b20（0xcc）;
write_ds18b20（0xbe）;//读取温度
a=read_ds18b20（）;//低八位
b=read_ds18b20（）;
temper=b;//temp为温度值UINT16bit
temper<<=8;//两个字节组合到一起
temper=temper|a;
tt=temper*（0.0625）;//temp/16则是温度的真实值tt.7位整数,4位小数
temper=tt*10+0.5;//扩大十倍取出了第一位小数
return（temper）;
}
voidtemper_display（uinttemp）
{
uchari;
disdata[0]=temp/1000+0x30;
disdata[1]=temp%1000/100+0x30;
disdata[2]=temp%100/10+0x30;
disdata[3]=0x2e;
disdata[4]=temp%10+0x30;
if（disdata[0]==0x30）
{
disdata[0]=0x20;//百位为零，不显示
if（disdata[1]==0x30）
{
disdata[1]=0x20;//百位为零，而且十位也为零，不显示
}
}
poslcd（4,0）;
for（i=0;i<4;i++）
{
write_dat（Line17[i]）;
}
poslcd（4,2）;
for（i=1;i<5;i++）
{
write_dat（disdata[i]）;
}
poslcd（4,4）;
for（i=4;i<6;i++）
{
write_dat（Line17[i]）;
}
}
按键操作部分：
/********有关按键操作部分********/
#include
#include
#include
#include
sbitbell=P3^5;//蜂鸣器低电平将一直响
ucharsum=0;//用于存放两个数低位、高位
ucharplus=0,sub=0;//使能键遥控按键加减
ucharpower_num=0,flag_num=0;//判断有第一次数值键按下
ucharalarm_clock;
ucharnum=1;
ucharircode[4];
tab[11];
uinttemper;
ucharset_time_flag;
uchartime_data1_num=6;
ucharshineng_flag=1;
ucharcount_num=0;
externinttime_data1[7];//存放修改设置的时间把设置的时间赋给time_data[7]
externinttime_data2[3];//设置闹钟的时间和time_data[2];进行对比如果一样开启闹钟
/**菜单界面*******/
ucharcodeLine1[10]={"1.WELCOME!
"};
ucharcodeLine2[9]={"2.SETTIME"};
ucharcodeLine3[7]={"3.ALARM"};
ucharcodeLine4[6]={"4.E
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