余昌乐单片机课程设计.docx

1、余昌乐单片机课程设计单片机课程设计题 目 单片机课程设计 院 系 信息与电气工程学院 班 级 电子信息工程一班 学 号 158840011 学生姓名 余昌乐 指导教师 许童羽 成 绩 2013年12月1、设计目的用51单片机（本次设计用STC89C52）控制温度传感器（本次用数字温度传感器DS18B20）来实现实时的温度测量，然后用单片机控制显示器件（本次设计用LCD1602）来把温度显示出来。就我个人而言，除了这部分的基本操作之外，还设计了一部分扩展功能，就是实时时钟的实现，并用显示器件将其显示出来。2、设计原理1、STC89C52STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS

2、8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。 具有以下标准功能： 8k字节Flash，512字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，3个16 位定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断结构），全双工串行口。另外 STC89C52 可降至0Hz 静态逻辑

3、操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35MHz，6T/12T可选。2、DS18B20DS18B20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。

4、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。独特的一线接口，只需要一条口线通信 多点能力，简化了分布式温度传感应用 无需外部元件 可用数据总线供电，电压范围为3.0 V至5.5 V 无需备用电源 测量温度范围为-55 C至+125 C。华氏相当于是-67F到257华氏度 -10C至+85C范围内精度为0.5 C。3、LCD16021602液晶也叫1602字符型液晶，它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间

5、距和行间距的作用，正因为如此所以它不能很好地显示图形（用自定义CGRAM，显示效果也不好）。1602LCD是指显示的内容为16X2,即可以显示两行，每行16个字符液晶模块（显示字符和数字）。市面上字符液晶大多数是基于HD44780液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此基于HD44780写的控制程序可以很方便地应用于市面上大部分的字符型液晶。3、设计功能模块本部分主要是进行相关的软件模块的设计，因为我们都知道不可能把所有的程序都写到一个主源文件中，这样不但写程序不好写，就连可读性也大大下降了，所以模块化的程序是必须的。模块化设计就是通过相应的头文件和源文件的设计，同时一定要注意模块的高内聚、低耦

6、合。1、延时模块的设计延时模块的头文件：#ifndef _DELAY_H#define _DELAY_H#include reg52.h#define uchar unsigned char#define uint unsigned intvoid delay_ms(uint ms);void delay_us(uint us);#endif延时模块的源文件：#include reg52.h#include intrins.h#include delay.h#define uchar unsigned char#define uint unsigned int/毫秒的延时函数void dela

7、y_ms(uint ms) uchar i; while(ms-) for(i=0;i115;i+); /微妙的延时函数void delay_us(uint us) while(us-) _nop_(); 2、实时时钟走时模块的设计，主要通过定时器来产生秒定时，并通过定时器中断来实现。实时时钟走时的头文件：#ifndef _TIME_H#define _TIME_H#include reg52.h#define uchar unsigned char#define uint unsigned intvoid TIME0_Init(void);#endif实时时钟的源文件：#include re

8、g52.h#include time.h#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar time0_count;uchar shi,fen,miao;void TIME0_Init(void) TMOD=0x01; TH0=(65536-50000)/256; TL0=(65536-50000)%256; EA=1; ET0=1; TR0=1;void TIME0(void) interrupt 1 time0_count=time0_count+1; TH0=(65536-50000)/256; TL0=(65536-500

9、00)%256; if(time0_count=20) time0_count=0; miao=miao+1; if(miao=60) miao=0; fen=fen+1; if(fen=60) fen=0; shi=shi+1; if(shi=24) shi=0; 3、DS18B20模块设计，这部分主要的功能就是对温度传感器进行初始化。DS18B20头文件：#ifndef _DS18B20_H#define _DS18B20_H#include reg52.h#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit DQ=P33; /d

10、s18b20数据位接口bit ds18b20_start(void);void ds18b20_write(uchar dat);uchar ds18b20_read(void);void ds18b20_init(void);#endifDS18B20源文件：#include reg52.h#include intrins.h#include ds18b20.h#include delay.h#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar table_rom8;/*ds18b20的开始函数设置*/bit ds18b20_st

11、art(void) uchar time; bit flag; DQ=1; _nop_(); _nop_(); DQ=0; for(time=0;time200;time+); DQ=1; for(time=0;time20;time+); flag=DQ; for(time=0;time100;time+); return flag;/*向ds18b20中写入数据*/void ds18b20_write(uchar dat) uchar i,time; for(i=0;i8;i+) DQ=1; _nop_(); DQ=0; _nop_(); DQ=dat&0x01; for(time=0;t

12、ime10;time+); DQ=1; for(time=0;time1; for(time=0;time5;time+);/*从ds18b20中读数*/uchar ds18b20_read(void) uchar i,time; uchar dat; for(i=0;i8;i+) DQ=1; _nop_(); DQ=0; _nop_(); DQ=1; for(time=0;time1; if(DQ=1) dat=dat|0x80; else dat=dat|0x00; for(time=0;time10;time+); return dat;/*ds18b20的初始化函数*/void ds1

13、8b20_init(void) ds18b20_start(); /* ds18b20_write(0xcc); /跳过ROM ds18b20_write(0x44); /温度转换指令 delay_ms(500); /500毫秒的延时 ds18b20_start(); ds18b20_write(0xcc); ds18b20_write(0xbe);*/ /读取温度的指令 ds18b20_write(0x55); ds18b20_write(table_rom0); ds18b20_write(table_rom1); ds18b20_write(table_rom2); ds18b20_wr

14、ite(table_rom3); ds18b20_write(table_rom4); ds18b20_write(table_rom5); ds18b20_write(table_rom6); ds18b20_write(table_rom7); ds18b20_write(0x44); delay_ms(400); ds18b20_start(); ds18b20_write(0x55); ds18b20_write(table_rom0); ds18b20_write(table_rom1); ds18b20_write(table_rom2); ds18b20_write(table_

15、rom3); ds18b20_write(table_rom4); ds18b20_write(table_rom5); ds18b20_write(table_rom6); ds18b20_write(table_rom7); ds18b20_write(0xbe);4、LCD1602模块设计，主要是液晶模块的初始化，为温度和实时时钟的显示提供支持。LCD1602模块的头文件：#ifndef _LCD1602_H#define _LCD1602_H#include reg52.h#include intrins.h#include delay.h#define uchar unsigned

16、char#define uint unsigned intvoid lcd1602_write_com(uchar com);void lcd1602_write_dat(uchar dat);void lcd1602_init(void);#endifLCD1602模块的源文件：#include reg52.h#include intrins.h#include lcd1602.h#include delay.h#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit lcdrs=P20; /指令、数据选择位sbit lcdrw=P21

17、; /读、写选择位sbit lcden=P22; /LCD1602使能位/*向lcd1602中写指令的函数*/void lcd1602_write_com(uchar com) lcdrs=0; lcdrw=0; lcden=0; P0=com; delay_ms(1); lcden=1; delay_ms(1); lcden=0;/*向lcd1602中写数据的子函数*/void lcd1602_write_dat(uchar dat) lcdrs=1; lcdrw=0; lcden=0; P0=dat; delay_ms(1); lcden=1; delay_ms(1); lcden=0;/

18、*lcd1602初始化配置函数*/void lcd1602_init(void) lcd1602_write_com(0x38); delay_ms(10); lcd1602_write_com(0x0c); lcd1602_write_com(0x06); lcd1602_write_com(0x01);5、主函数模块，这部分是本次程序设计的主体，这部分通过对其他几个模块的调用可以很好地实现程序的功能。#include reg52.h#include intrins.h#include delay.h#include ds18b20.h#include lcd1602.h#include t

19、ime.h#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit K5=P14; /K5控制校时的类型sbit K6=P15; /K6加一计数sbit K7=P16; /K7减一计数uchar flag,flag1,K5_Num; /flag时间控制与显示的标志位，flag1 温度的负号标志位void read_ds18b20_rom(void); /读取DS18B20的64位ROMvoid ds18b20_rom_display(void); /DS18B20ROM显示在LCD1602上void ds18b20_temperature

20、_display(void); /温度显示void ShiZhong_display(void); /时钟显示void KEY_Scan_And_Control(void); /通过扫描按键的校时函数extern uchar table_rom8; /存放DS18B20的64位ROM值extern uchar shi,fen,miao; /存储时间的三个全局变量uchar display_temperature4; /存储温度数据uchar code table_number= 0123456789ABCDEF;/*显示温度的单位*/uchar code table_tempature_sig

21、nal= 0x10,0x06,0x09,0x08, 0x08,0x09,0x06,0x00;void main(void) lcd1602_init(); read_ds18b20_rom(); ds18b20_rom_display(); TIME0_Init(); while(1) ds18b20_init(); display_temperature0=ds18b20_read(); /读取温度低八位 display_temperature1=ds18b20_read(); /读取温度的八位 ds18b20_temperature_display(); ShiZhong_display(

22、); KEY_Scan_And_Control(); void read_ds18b20_rom(void) uchar temp; ds18b20_start(); ds18b20_write(0x33); for(temp=0;temp8;temp+) table_romtemp=ds18b20_read(); void ds18b20_rom_display(void) lcd1602_write_com(0x80+0x40+0x0e); lcd1602_write_dat(table_numbertable_rom0/16); lcd1602_write_dat(table_numbe

23、rtable_rom0%16); lcd1602_write_com(0x80+0x40+0x0c); lcd1602_write_dat(table_numbertable_rom1/16); lcd1602_write_dat(table_numbertable_rom1%16); lcd1602_write_com(0x80+0x40+0x0a); lcd1602_write_dat(table_numbertable_rom2/16); lcd1602_write_dat(table_numbertable_rom2%16); lcd1602_write_com(0x80+0x40+0

24、x08); lcd1602_write_dat(table_numbertable_rom3/16); lcd1602_write_dat(table_numbertable_rom3%16); lcd1602_write_com(0x80+0x40+0x06); lcd1602_write_dat(table_numbertable_rom4/16); lcd1602_write_dat(table_numbertable_rom4%16); lcd1602_write_com(0x80+0x40+0x04); lcd1602_write_dat(table_numbertable_rom5

25、/16); lcd1602_write_dat(table_numbertable_rom5%16); lcd1602_write_com(0x80+0x40+0x02); lcd1602_write_dat(table_numbertable_rom6/16); lcd1602_write_dat(table_numbertable_rom6%16); lcd1602_write_com(0x80+0x40+0x00); lcd1602_write_dat(table_numbertable_rom7/16); lcd1602_write_dat(table_numbertable_rom7

26、%16);void ds18b20_temperature_display(void) uchar temp; if(display_temperature1&0xf8)=0xf8) flag1=1; display_temperature1=display_temperature1; display_temperature0=display_temperature0; if(display_temperature0=0xff) display_temperature0=0; display_temperature1=display_temperature1+1; else flag1=0;

27、display_temperature0=display_temperature0+1; display_temperature2=display_temperature1*16+display_temperature0/16; display_temperature3=display_temperature0%16*10/16; lcd1602_write_com(0x80+0x00); lcd1602_write_dat(table_numberdisplay_temperature2/100); lcd1602_write_dat(table_numberdisplay_temperat

28、ure2%100/10); lcd1602_write_dat(table_numberdisplay_temperature2%10); lcd1602_write_dat(.); lcd1602_write_dat(table_numberdisplay_temperature3); lcd1602_write_com(0x40); for(temp=0;temp8;temp+) lcd1602_write_dat(table_tempature_signaltemp); lcd1602_write_com(0x80+0x05); lcd1602_write_dat(0x00); if(flag1=1) lcd1602_write_com(0x80+0x00); lcd1602_write_dat(-); void ShiZhong_display(void) if(flag1=0) lcd1602_write_com(0x80+0x0e); lcd1602_write_dat(table_numbermiao/10); lcd1602_write_dat(table_numbermiao%10); lcd1602_