温度万年历的单片机实现实验报告.docx

1、温度万年历的单片机实现实验报告 一、温度万年历设计的目的和意义.1一、温度万年历设计的目的和意义 随着社会的发展，信息量的不断提升以前对信息交换的要求提高，温度万年历的发展以及投入市场变得非常有必要。本设计是基于51单片机并模拟日常所用的日历，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。通过本次设计，学习和巩固了单片机指令编程的相关知识，熟悉单片机各部件的组成及其功能。 本设计将制作一种基于单片机控制的带实时温度显示、具有定时功能的电子万年历。传统的电子日历大都体积大，功耗大，显示不准确等特点。为了缩小体积，减小功耗，使其变得小巧灵敏，本设计加入了时钟芯片DS1302，可对时间进行

2、准确记时，同时可设置定时时间，实现定时功能。另外本设计具有显示实时温度的功能。传统的温度传感器系统大都采用放大、调理、A/D转换，转换后的数字信号送入计算机处理，处理电路复杂、可靠性相对较差，占用计算机的资源比较多。本设计将采用DS18B20一线制数字温度传感器，可将温度信号直接转换成数字信号送给微处理器，电路简单，成本低，实现了时间温度同时显示的效果。最后，温度和时间都将通过LCD1602液晶显示器进行显示。测试表明系统达到了设计要求的各项功能，各部分工作正常。二、电路设计方案采用AT89S52作为主控制系统; 直接采用单片机定时计数器提供秒信号;LCD液晶显示屏作为显示。三、原理设计1.

3、基本原理：本电路是由AT89S52单片机为控制核心，具有在线编程功能，低功耗，能在3V超低压工作；时钟电路直接采用单片机定时计数器提供秒信号;温度的采集由DS18B20构成；显示部份由LCD液晶显示屏显示。同时还添加了提醒功能，通过蜂鸣器实现。2. 总体框图 图13. 单元电路设计 单片机主控制模块的设计 AT89S52单片机为40引脚双列直插芯片,有四个I/O口P0,P1,P2,P3, MCS-51单片机共有4个8位的I/O口（P0、P1、P2、P3），每一条I/O线都能独立地作输出或输入。单片机的最小系统如下图2所示,18引脚和19引脚接时钟电路,XTAL1接外部晶振和微调电容的一端,在片

4、内它是振荡器倒相放大器的输入,XTAL2接外部晶振和微调电容的另一端,在片内它是振荡器倒相放大器的输出。第9引脚为复位输入端,接上电容,电阻及开关后够上电复位电路,20引脚为接地端,40引脚为电源端。 DS18B20性能 独特的单线接口仅需一个端口引脚进行通信 简单的多点分布应用 无需外部器件 可通过数据线供电 零待机功耗 测温范围-55+125，以0.5递增 可编程的分辨率为912位，对应的可分辨温度分别为0.5、0.25、0.125和0.0625 温度数字量转换时间200ms，12位分辨率时最多在750ms内把温度转换为数字 应用包括温度控制、工业系统、消费品、温度计和任何热感测系统 负压

5、特性：电源极性接反时，传感器不会因发热而烧毁，但不能正常工作 GND：地 DQ：单线运用的数据输入/输出引脚 VD：可选的电源引脚4. 元件列表元件列表器件数量光汇51单片机开发板1杜邦线若干DS18B201LCD1602液晶屏1四、方案结构图 此方案由于只用到51单片机芯片，因此各个功能都是由编程来实现。大体程序流程框图如下按键调整结构图：时钟调整一 时钟调整二 Protues电路图（部分）： 温度万年历整体电路图 时钟调整按键图时钟调整LCM显示图五、温度万年历1602驱动及显示的详细设计驱动部分的代码：头文件如下：#ifndef _1602_H_#define _1602_H_void

6、RdBusy(void);void WrCommand(char command);void WrData(char wrdata);#endif1602驱动源代码如下：/*LCM1602驱动程序8线间接控制方式晶体频率12MHz*/*1602LCD各引脚接口说明VSS 电源地VDD 电源正极VL 液晶显示偏压RS 数据/命令选择R/W RW 读写选择/*LCM1602驱动程序8线间接控制方式晶体频率12MHz*/#include #include /*1602LCD各引脚接口说明VSS 电源地VDD 电源正极VL 液晶显示偏压RS 数据/命令选择R/W RW 读写选择E 使能信号D0 数据

7、背光源正极D1 数据 背光源负极*/*1602接口定义*/#define LCM P0 sbit RS = P25; /0,command; 1,datajkhjholkhkksbit RW = P26; /0,write; 1,readsbit E = P27; /下降沿有效/*常数定义*/#define CMD 0 /RS=0,命令#define DAT 1 /RS=1,数据/模块忙闲判断void RdBusy(void) char flag=0xff; do LCM=0xff; RS=CMD; RW=1; E=1; _nop_(); _nop_(); _nop_(); /这三句很重要 f

8、lag=LCM; E=0; flag&=0x80; while(flag);/写命令void WrCommand(char command) LCM=command; RS=CMD; RW=0; E=1; E=0; RW=1; RdBusy(); /等待LCM完成本次操作/写数据void WrData(char wrdata) LCM=wrdata; RS=DAT; RW=0; E=1; E=0; RW=1; RdBusy(); /等待LCM完成本次操作/*E 使能信号D0 数据 背光源正极D1 数据 背光源负极*/显示头文件：#ifndef _DISPLAY_H_#define _DISPL

9、AY_H_#define uchar unsigned charvoid delayx5ms(int dcnt);void LcmInit(void);void ClrLine(uchar line );void Write1Line(uchar line,uchar* buf);void WrData2Addr(uchar addr,uchar dat);void disall();void offall();#endif显示C源代码：#include #include 1602.h#define LCM P0#define uchar unsigned charextern uchar f

10、lag;extern uchar year,month,date,day,hour,minu,sec;extern uchar Dispbuf016;extern uchar Dispbuf116;extern code uchar Num2Asc16;extern code uchar WEEK21;extern uchar s1num;/延迟子程序，基数5msvoid delayx5ms(int dcnt) int tmp; for(; dcnt0; dcnt-) tmp=0x230; while(tmp-)continue; /模块初始化void LcmInit(void) LCM=0;

11、 delayx5ms(40); /延迟200ms WrCommand(0x38); /8bit接口，两行显示，57点阵 delayx5ms(2); /延迟10ms WrCommand(0x38); /同上，该指令要写两次 delayx5ms(1); /延迟5ms WrCommand(0x06); /地址加一，字符不移动 WrCommand(0x0c); /开显示，光标不显示，光标不闪烁 WrCommand(0x01); /清屏/指定行清屏子程序void ClrLine(uchar line ) unsigned char i=0; WrCommand(0x80+line); /指向擦除行的首字

12、符位 for(;i16;i+) WrData( );void Write1Line(uchar line,uchar* buf) uchar addr=0,i; if(line=0) addr=0x80; else addr=0xc0; WrCommand(addr); for(i=0;i16;i+) WrData(*buf+);void WrData2Addr(uchar addr,uchar dat) WrCommand(addr); WrData(dat);void disall() Dispbuf03=Num2Ascyear/10; Dispbuf04=Num2Ascyear%10;

13、Dispbuf06=Num2Ascmonth/10; Dispbuf07=Num2Ascmonth%10; Dispbuf09=Num2Ascdate/10; Dispbuf010=Num2Ascdate%10; Dispbuf012=WEEKday*3; Dispbuf013=WEEKday*3+1; Dispbuf014=WEEKday*3+2; Dispbuf11=Num2Aschour/10; Dispbuf12=Num2Aschour%10; Dispbuf14=Num2Ascminu/10; Dispbuf15=Num2Ascminu%10; Dispbuf17=Num2Ascse

14、c/10; Dispbuf18=Num2Ascsec%10; Write1Line(0,&Dispbuf00); Write1Line(1,&Dispbuf10);void offall() switch(s1num) case 1: Dispbuf17= ; Dispbuf18= ; break; case 2: Dispbuf14= ; Dispbuf15= ; break; case 3: Dispbuf11= ; Dispbuf12= ; break; case 4: Dispbuf012= ; Dispbuf013= ; Dispbuf014= ; break; case 5: Di

15、spbuf09= ; Dispbuf010= ; break; case 6: Dispbuf06= ; Dispbuf07= ; break; case 7: Dispbuf03= ; Dispbuf04= ; break; default : *Dispbuf0 = ; *Dispbuf1 = ; Write1Line(0,&Dispbuf00); Write1Line(1,&Dispbuf10);六、心得与总结经过万年历的设计，让我学到了很多，让我认识到了学习基础知识的重要性，当设计完整的系统时，要考虑到硬件和软件两者的结合，有时硬件的不足，我们可以用软件程序来弥补，从而节约硬件成本，在

16、设计软件程序时要模块化，可以提高程序的可读性。有一些灵活的技巧就需要我们认真的阅读元件的数据手册，从中索取对自己有用的信息。在这短暂的一个星期课程序设计中，收获知识的同时，还收获了阅历，收获了成熟，通过查找大量资料，请教老师，以及不懈的努力，不仅培养了独立思考、动手制作的能力，在各种其它能力上也都有了提高。更重要的是，在课程序设计里，我们学会了很多学习的方法，知道了理论和实践的巨大差别。而这是以后最实用的，真的是受益匪浅。要面对社会的挑战，只有不断的学习、实践，再学习、再实践。同时在与老师和同学的交流过程中，互动学习，将知识融会贯通。通过自己的努力，做出了一个万年历，对以后的学习是一个莫大的鼓舞，激起了我的学习兴趣和开发创新思维。