【正文】 實(shí)現(xiàn)任意時(shí)間和日期的顯示，而且每個(gè)時(shí)間的初值可以改變，并且可以有鬧鈴定時(shí)的功能和加之?dāng)?shù)碼管的閃爍的提示功能。 本設(shè)計(jì)開發(fā)了一種基于單片機(jī)的多用途定時(shí)器。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基于單片機(jī)的多功能定時(shí)器設(shè)計(jì)完整論文 摘 要 近年來隨著科技的飛速發(fā)展，“定時(shí)器”總的來說有兩種類型。它造價(jià)低，功能全，整體功能性價(jià)比高，可適應(yīng)各種場合的定時(shí)預(yù)警之用。 本設(shè)計(jì)的硬件電路主要包括： STC89S52 單片機(jī)、 DS18B20 溫度傳感器。 溫度傳感器的發(fā)展 溫度傳感器是最早開發(fā)，應(yīng)用最廣的一類傳感器。五十年以后，另一位德國人西門子發(fā)明了鉑電阻溫度計(jì)。溫度傳感器的發(fā)展大致經(jīng)歷了以下 3 個(gè)階段傳統(tǒng)的分立式溫度傳感器（含敏感元件）模擬集成溫度傳感器 /控制器智能溫度傳 感器溫度傳感器按傳感器與被測介質(zhì)的接觸方式可分為兩大類：一類是接觸式溫度傳感器，一類是非接觸式溫度傳感器。最新推出 TS18B20 的數(shù)字溫度傳感器，采用美國 DALLAS 公司生產(chǎn)可組網(wǎng)數(shù)字溫度傳感器芯片封裝而成，具有耐磨耐碰，體積小，使用方便，封裝形式多樣，適用于各種狹小空間設(shè)備數(shù)字測溫和 控制領(lǐng)域。每個(gè)測試點(diǎn)都需要各自獨(dú)立的信號(hào)線，為了實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)監(jiān)測不僅需要成百上千條信號(hào)線，還需要多路模擬轉(zhuǎn)換開關(guān)電路輪流對(duì)多個(gè)測試點(diǎn)進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測，從而增加了整個(gè)系統(tǒng)的環(huán)節(jié)，使其難于維護(hù)，價(jià)格昂貴。該公司所提供的適用于單總線微網(wǎng)技術(shù)的單總線器件具有無需另附電源、在測試點(diǎn)直接將模擬信號(hào)數(shù)字化等特點(diǎn)，一方面減少了系統(tǒng)環(huán)節(jié)，另一方面保證了系統(tǒng)的精度。 2 系統(tǒng)任務(wù)與總體方案論證 設(shè)計(jì)任務(wù) 按照系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能的要求，初步確定設(shè)計(jì)系統(tǒng)由主控模塊、存儲(chǔ)模塊、鍵盤接口模塊、顯示模塊、報(bào)時(shí)和鬧鈴模塊共 6 個(gè)模塊組成。 AT24C02 是美國 ATMEL 公司的低功耗 CMOS 串行 EEPROM，它是內(nèi)含 256 8 位存儲(chǔ)空間，具有工作電壓寬（ ～ ）、擦寫次數(shù)多（大于 10000 次）、寫入速度快（小于 10ms）等特點(diǎn)。繼電器是定時(shí)后的具體應(yīng)用器件。 T1 減計(jì)數(shù)器計(jì)時(shí)時(shí)通過 T1 預(yù)置數(shù)顯示 T1 的剩余時(shí)間，同時(shí)使 T1 的時(shí)間和指示燈工作，當(dāng) T1 計(jì)數(shù)滿之后 T2 計(jì)數(shù)器開始工作，并對(duì) T2 預(yù)置數(shù)。 方案二原理框圖如下： 圖 方案二原理框圖 方案選擇 對(duì)以上兩個(gè)方案進(jìn)行論證，并加以選擇，確定該設(shè)計(jì)的總體方案框圖以便進(jìn)一步設(shè)計(jì)。此外，經(jīng)過無數(shù)人的證明，用單片機(jī)完全可以實(shí)現(xiàn)定時(shí)功能，失敗 的風(fēng)險(xiǎn)小。 缺點(diǎn)是該方案復(fù)雜，一般不容易弄明白它的原理，而且應(yīng)用的元器件較多，在實(shí)物調(diào)試時(shí)出現(xiàn)的問題可能比較多。 3 硬件電路設(shè)計(jì) 該設(shè)計(jì)選用 STC 單片機(jī)， STC 單片機(jī)的內(nèi)部框圖如下示。內(nèi)部 Flash 擦寫次數(shù)為 100000 次以上， STC89S52RC/RD+系列單片機(jī)出廠時(shí)就已完全加密，無法解密。 STC89 系列單片機(jī)大部分具有在系統(tǒng)可編程（ ISP）特性， ISP 的好處是省去了購買通用編程器的開銷，單片機(jī)在用戶系統(tǒng)上即可下載 /燒錄用戶程序，無須將單片機(jī)從生產(chǎn)好的產(chǎn)品上拆下，再用通用編程器將程序代碼燒錄進(jìn)單片機(jī)內(nèi)部。當(dāng)采用外部振蕩器時(shí)，該引腳接收振蕩器的信號(hào)，既把此信號(hào)直接接到內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。 控制或與其它電源復(fù)用引腳 RESET、 ALE//PROG、 /PSEN 和 /EA/VPP RESET 復(fù)位輸入端。因此，它可用作對(duì)外輸出的時(shí)鐘，或用于定時(shí)目的。該位置數(shù)后，只有在執(zhí)行一條 MOVX 或 MOVC 指令期間， ALE 才會(huì)被激活。但在此期間內(nèi)，每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的 /PSEN 信號(hào)將不出現(xiàn)。當(dāng) /EA 端保持高電平（接 Vcc端）時(shí)， CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的程序。在訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，它是分時(shí)多路轉(zhuǎn)換的地址（低8 位） /數(shù)據(jù)總線，在訪問期間激活了內(nèi)部的上拉電阻。P1 的輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流方式） 4 個(gè) TTL 輸入。 P2 端口（ ～ ） P2 是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 端口。在訪問外部程序存儲(chǔ)器和 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行 MOVX DPIR 指令）時(shí)， P2 送出高 8 位地址在訪問 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行 MOVX RI 指令）時(shí)， P2 口引腳上的內(nèi)容（就是專用寄存器（ SFR）區(qū)中 P2 寄存 器的內(nèi)容），在整個(gè)訪問期間不會(huì)改變。對(duì)端口寫 1 時(shí)，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位這時(shí)可用作輸入口。 該設(shè)計(jì)中復(fù)位電路選用由 10uF 的電容和 10k 的電阻及 IN4148 二極管組成。 內(nèi)部時(shí)鐘方式如下示： 內(nèi)部時(shí)鐘電路的晶振頻率一般選擇在 4MHZ~12MHZ之間（該設(shè)計(jì)選用 12MHZ） ,外接兩個(gè)諧振電容。 共陰極 LED 顯示器的發(fā)光二極管的陰極連接在一起，通常該共陰極接地。 按鍵 按鍵使用上拉電阻方式接入單片機(jī)。為了確保 CPU 對(duì)一次按鍵動(dòng)作只確認(rèn)一次按鍵，必須消除抖動(dòng)的影響。 DS18B DS1822 一線總線 數(shù)字化溫度傳感器 同 DS1820 一樣， DS18B20也 支持 一線總線 接口，測量溫度范圍為 55176。 176。 C 。而且新一代產(chǎn)品更便宜，體積更小?？蛇x更小的封裝方式，更寬的電壓適用范圍。 2176。 DS18B20 的新性能 1 ?可用數(shù)據(jù)線供電，電壓范圍： ~； 2 ?測溫范圍： 55~+125，在 10~+85 時(shí)精度為177。 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 圖 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 DS18B20 有 4 個(gè)主要的數(shù)據(jù)部件： （ 1）光刻 ROM 中的 64 位序列號(hào)是出廠前被光刻好的，它可以 看作是該DS18B20 的地址序列碼。 例如 +125 的數(shù)字輸出為 07D0H， + 的數(shù)字輸出為 0191H， 的數(shù)字輸出為 FF6FH， 55 的數(shù)字輸出為 FC90H。 R1 和 R0 用來設(shè)置分辨率，如下表所示：（ DS18B20 出廠時(shí)被設(shè)置為 12 位）分辨率設(shè)置表： 表 溫度值分辨率設(shè)置表 R1 R0 分辨率 0 0 9 位 0 1 10 位 1 0 11 位 375ms 1 1 12 位 750ms 3高速暫存存儲(chǔ)器高速暫存存儲(chǔ)器由 9 個(gè)字節(jié)組成，其分配如表 5 所示。表 ?2 是對(duì)應(yīng)的一部分溫度值。 表 ROM 指令表 指 令 約定代碼 功 能 讀 ROM 33H 讀 DS1820ROM 中的編碼（即 64位地址） 符合 ROM 55H 發(fā)出此命令之后，接著發(fā)出 64 位 ROM 編碼，訪問單總線上與該編碼相對(duì)應(yīng)的 DS1820 使之作 出響應(yīng)，為下一步對(duì)該 DS1820 的讀寫作準(zhǔn)備。適用于單片工作。 讀暫存器 0BEH 內(nèi)部 RAM 中 9 字節(jié)的內(nèi)容 寫暫存器 4EH 發(fā)出向內(nèi)部RAM 的 4 字節(jié)寫上、下限溫度數(shù)據(jù)命令，緊跟該命令之后，是傳送兩字節(jié)的數(shù)據(jù)。寄生供電時(shí) DS1820 發(fā)送“ 0”，外接電源供電 DS1820 發(fā)送“ 1”。該協(xié)議定義了幾種信號(hào)的時(shí)序：初始化時(shí)序、讀時(shí)序、寫時(shí)序。 DS18B20 在完成一個(gè)讀時(shí)序過程，至少需要 60us 才能完對(duì)于 DS18B20 的寫時(shí)序仍然分為寫 0 時(shí)序和寫 1 時(shí)序兩個(gè)過對(duì)于 DS18B20 寫 0 時(shí)序和寫 1 時(shí)序的要求不同，當(dāng)要寫 0 時(shí)序時(shí)，單總線要被拉低至少 60us，保證 DS18B20 能夠在 15us 到 45us 之間能 夠正確地采樣IO 總線上的“ 0”電平，當(dāng)要寫 1 時(shí)序時(shí)，單總線被拉低之后，在 15us 之內(nèi)就得釋放單總線。 DS18B20 測溫原理如圖所示。計(jì)數(shù)器 1 對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，在計(jì)數(shù)器 2 控制的閘門時(shí)間到達(dá)之前，如果計(jì)數(shù)器 1 的預(yù)置值減到 0，則溫度寄存器的值將作加 1 運(yùn)算，與此同時(shí)，用于補(bǔ)償和修正測溫過程中非線性的斜率累加器將輸出一個(gè)與溫度變化相對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)值，作為計(jì)數(shù)器 1 的新預(yù)置值，計(jì)數(shù)器 1 重新開始對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，如此循環(huán)，直到計(jì)數(shù)器 2 控制的閘門時(shí)間到達(dá)亦即計(jì)數(shù)到 0 時(shí)，停止溫度寄存器值的累加，此時(shí)溫度寄存器中的數(shù)值即為所測溫度。 系統(tǒng)軟件介紹 對(duì)于一個(gè)控制系統(tǒng)來說，軟件部分就是其“思維”過程，就是其工作時(shí)序關(guān)系的體現(xiàn)，并且規(guī)定該系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)，而本設(shè)計(jì)的軟件部分主要用來實(shí)現(xiàn)的功能如下： 能夠顯示當(dāng)天的溫度； 六位數(shù)碼管顯示 24h 內(nèi)任意想要得到的時(shí)間； 鬧鈴由蜂鳴器代替，并且有發(fā)光二極管伴隨閃爍； 能夠現(xiàn)實(shí)正確的年歷日期； 總程序流程圖 圖 總程序流程圖5 設(shè)計(jì)調(diào)試 調(diào)試內(nèi)容包括應(yīng)用 ISIS 軟件仿真電路 和應(yīng)用 KEIL 軟件進(jìn)行程序調(diào)試。先分別調(diào)試通過各個(gè)模塊程序，然后調(diào)試中斷服務(wù)程序，最后調(diào)試主程序，將各部分連接進(jìn)行調(diào)試。 實(shí)物調(diào)試 首先，用邏輯筆、萬用表等工具對(duì)硬件電路作脫機(jī)檢查，看連線是否與邏輯圖一致，有無短路、虛焊等現(xiàn)象?？梢詫?duì)各個(gè)子程序分別寫入，分別解決 硬件的每個(gè)部分的程序和硬件問題。 參考文獻(xiàn) [1] 李廣弟 單片機(jī)基礎(chǔ) 北京航空航天大學(xué)出版社 1996. 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C100us 20210。 if minute 60 minute 0。 if flag_18B20 0 if flag! 3 mi minute。 P0 LED_CODES[second%10]。 P0 LED_CODES[second/10]。 P0 LED_CODES[mi%10]。 P2 Select[2]。 if wei 2amp。 wait 30 。amp。 P2 0xff。flag 0 if flash 100 P0 0xff。 flash。 if P3amp。 while scodeamp。0xf0 |0x0f。 void pan uchar x number 10。 break。 break。 break。 break。 break。 flag_18B20 0。 break。 de++。 if x! 0x48amp。 tiaoshi if flag 1 if wei 4amp。amp。amp。number 10 minute minute/10*10+numb