【正文】 .................................................... 4 各硬件功能介紹及電路設(shè)計 ............................................ 4 DS18B20 溫度傳感器 .............................................. 4 串口通信電路 .................................................... 4 按鍵電路 ........................................................ 5 LED 顯示電路 .................................................... 6 單片機 STC89C52 ................................................. 6 IIC 的存儲電路 .................................................. 7 電路參數(shù)的計算及元器件的選擇 ........................................ 8 特殊器件的介紹 ...................................................... 8 DS18B20 芯片介紹 ................................................ 8 STC89C52 單片機介紹 ............................................. 9 24C02 存儲器介紹 ............................................... 10 4 軟件設(shè)計 ......................................................... 12 軟件設(shè)計原理及設(shè)計所用工具 ......................................... 12 軟件設(shè)計流程圖 ..................................................... 12 KEILC與 PROTEL 簡介 ................................................... 13 5 系統(tǒng)調(diào)試 ......................................................... 14 系統(tǒng)硬件調(diào)試 ....................................................... 14 系統(tǒng)軟件調(diào)試 ....................................................... 14 6 系統(tǒng)功能、指標參數(shù) ............................................... 15 7 結(jié)論 ............................................................ 18 8 總結(jié)與體會 ....................................................... 19 9 參考文獻 ......................................................... 20 附錄一 ................................................................. 21 附錄二 ................................................................. 24 第 頁 1 西華大學(xué)電氣信息學(xué)院智能化電子系統(tǒng)設(shè)計報告 1 前言 本次課程設(shè)計是為了鍛煉我們的動手能力，加強對硬件電路的設(shè)計、制作能力，鞏固以往所學(xué)的模電、數(shù)電等電路理論知識，從實踐操作中，掌握電子產(chǎn)品的常規(guī)設(shè)計開發(fā)流程，提升對電子產(chǎn)品系統(tǒng)規(guī)劃的整體認知，由實驗室課題制作的理解轉(zhuǎn)化為公司化產(chǎn)品開發(fā)流程的實際操作。因此我們需要一個定時系統(tǒng)來提醒這些忙碌的人。由單片機作為數(shù)字鐘的核心控制器，可以通過它的時鐘信號進行計時實現(xiàn)計時功能，將 其時間數(shù)據(jù)經(jīng)單片機輸出，利用顯示器顯示出來。數(shù)字式電子鐘用集成電路計時和譯碼，代替了傳統(tǒng)時鐘的 “機械式傳動 ”裝置，用 LED 數(shù)碼管或液晶顯示器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的指針式顯示器，減小了計時誤差，這種表具有時，分，秒顯示時間的功能，還可以進行時和分的校對，具有簡單、方便的校時功能。 方案二： 圖 基于 LED 的設(shè)計框圖 方案二運 用的 LED 燈作為顯示部分，其他的和方案一相同。的視角，可以顯示各種文字、數(shù)字、彩色圖像及動畫信息，也可以播放電視、錄像、 VCD、 DVD 等彩色視頻 信號，多幅顯示屏還可以進行聯(lián)網(wǎng)播出。 設(shè)計直接用單片機編程，用硬件電路搭建方便，通過 STC89C52 單片機編寫程序，將預(yù)定功能一一實現(xiàn)。 DS18B20 上電后保持低電耗的默認狀態(tài) 。 J1 為下載接口，通過杜邦線可以與單片機的 TXD 和 RXD相連接。非編碼鍵盤又分為獨立鍵盤和行列式鍵盤。此系統(tǒng)我們采用的是 7 段共陽數(shù)碼顯示管、動態(tài)顯示的工作情況。 第 頁 7 西華大學(xué)電氣信息學(xué)院智能化電子系統(tǒng)設(shè)計報告 P 0 0P 0 1P 0 2P 0 3P 0 4P 0 5P 0 6P 0 7P 2 0P 2 1P 2 2P 2 3P 2 4P 2 5P 2 6P 2 7P 1 0P 1 1P 1 2P 1 3P 1 4P 1 5P 1 6P 1 7I N T 0I N T 1T0T1T X DR X DR S TRDWRP S E NA L EC 2 0 2 2 p FC 1 92 2 p FX1X2C 1 64 . 7 u FR 2 21KR 2 11 0 KR S TV C CV C CP 0 0P 0 1P 0 2P 0 3P 0 4P 0 5P 0 6P 0 7V C CE A / V P31X119X218R E S E T9R D / P 3 . 717W R / P 3 . 616I N T 0 / P 3 . 212I N T 1 / P 3 . 313T 0 / P 3 . 414T 1 / P 3 . 515P 1 . 01P 1 . 12P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 0 . 039P 0 . 138P 0 . 237P 0 . 336P 0 . 435P 0 . 534P 0 . 633P 0 . 732P 2 . 021P 2 . 122P 2 . 223P 2 . 324P 2 . 425P 2 . 526P 2 . 627P 2 . 728P S E N29A L E / P30T X D / P 3 . 111R X D / P 3 . 010I C 3S T C 8 9 C 5 2 R CR P 21 0 k X 8R 1 9 1 0 KR 2 0 1 0 KV C CS 2 2K E Y 4C Y 21 1 . 0 5 9 2 M H z 圖 單片機最小系統(tǒng)圖 在本設(shè)計中，單片機是核心，通過軟件編程，讓單片機控制下面的 子模塊，從而實現(xiàn)預(yù)定功能。所有接到 I2C 總線設(shè)備上的串行數(shù)據(jù) SDA 都接到總線的 SDA 上，各設(shè)備的時鐘線 SCL接到總線的 SCL 上。 12J 1 4C O N 2R 2 41 0 KR 2 51 0 KV C CV C CT0T1C 1 81 0 4A01A12A23G N D4V C C8S D A5WP7S C L6I C 62 4 L C 0 2 圖 IIC 的電路圖 第 頁 8 西華大學(xué)電氣信息學(xué)院智能化電子系統(tǒng)設(shè)計報告 電路參數(shù)的計算及元器件的選擇 本次設(shè)計用到了的元件有 STC89C52 單片機， DS18B20 溫度傳感器， LED 數(shù)碼管，24C02 存儲器， RS232 串口以及各種按鈕，電阻，電容。 DS18B20 的溫度值的位數(shù)因分辨率不同而不同，且溫度轉(zhuǎn)換時的延時時間由 2s 減為 750ms。計數(shù)器1 對 低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行減法計數(shù)，當計數(shù)器 1 的預(yù)置值減到 0 時，溫度寄存器的值將加 1，計數(shù)器 1 的預(yù)置將重新被裝入，計數(shù)器 1 重 新開始對 低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行計數(shù)，如此循環(huán)直到計數(shù)器 2 計數(shù)到 0 時，停止溫度寄存器值的累加，此時溫度寄存器中的數(shù)值即 為所測溫度。與 MCS51 兼容 全靜態(tài)工作： 0Hz24Hz 兩個 16 位定時器 /計數(shù)器 片內(nèi)振蕩器和時鐘電路 第 頁 10 西華大學(xué)電氣信息學(xué)院智能化電子系統(tǒng)設(shè)計報告 圖 C52 單片機實物圖 圖 C52 單片機引腳圖 24C02 存儲器介紹 24C02 是串行 E2PROM 存儲器，是基于 I2CBUS 的存儲器件，遵循二線制協(xié)議，由于其具有接口方便，體積小，數(shù)據(jù)掉電不丟失等特點，在儀器儀表及工業(yè)自動化 控制中得到大量的應(yīng)用。同時判斷是否有按鍵按下，如果有按鍵按下，便實現(xiàn)相應(yīng)的按鍵功能，按鍵結(jié)束后返回主程序。 Keil C51 軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全 Windows 界面。開發(fā)人員可用 IDE本身或其它編輯器編輯 C 或匯編源文件。 PROTEL 是 PORTEL 公司在 80 年代末推出的 EDA 軟件 ，在電子行業(yè)的 CAD 軟件中，它當之無愧地排在眾多 EDA 軟件的前面，是電子設(shè)計者的首選軟件，它較早就在國內(nèi)開始使用，在國內(nèi)的普及率也最高，有些高校的電子專業(yè)還專門開設(shè)了課程來學(xué)習(xí)它，幾乎所有的電子公司都要用到它，許多大公司在招聘電子設(shè)計人才時在其條件欄上常會寫著要求會使用 PROTEL。然后在 keilc 里面編寫一段程序通過電腦下載到板子上面，運行，看是否能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期的功能，若能，則板子焊接無誤。本設(shè)計一共定義了 8 個按鍵，分別實現(xiàn)確定、設(shè)置當前時間、設(shè)置鬧鐘、設(shè)置報警溫度、加、減、左移、右移 8 個功能 。 第 頁 15 西華大學(xué)電氣信息學(xué)院智能化電子系統(tǒng)設(shè)計報告 6 系統(tǒng)功能、指標參數(shù) 本設(shè)計是基于 LED 的帶溫度顯示的數(shù)字鐘，所以本設(shè)計能實現(xiàn)的功能有自動顯示溫度，自動顯示時間，并且能設(shè)置溫度的門限值，當溫度達到門限值的時候，二極管明亮報警，當時間達到鬧鐘時間時，數(shù)碼管閃爍提示，而鬧鐘時間與溫度的門限值能通過按鍵實現(xiàn)動態(tài)寫入，并且存入 IIc 中。本設(shè)計所用的電路比較簡單，元器件較少。 第 頁 19 西華大學(xué)電氣信息學(xué)院智能化電子系統(tǒng)設(shè)計報告 8 總結(jié)與體會 本次智能化電子系統(tǒng)設(shè)計是基于單片機 STC89C52 的數(shù)字鐘，通過本次設(shè)計，我們在對單片機應(yīng)用及模、數(shù)電技術(shù)有了更深刻的認識，也從實踐的例子中去感受到了智能化設(shè)計給我們設(shè)計帶來的改 變與進步。在此次的課程設(shè)計當中，通過對程 序的大量閱讀，我對使用 C 語言設(shè)計程序不再感到陌生，通過對程序的不斷修改，我對 C 語言中的各種指令和語句的使用更加熟練，這對我步入使用 C 語言編寫程序的大門做了一個很好的鋪墊。另外，在設(shè)計與調(diào)試的過程中，我不斷的與周圍的同學(xué)交流，這也使我的知識得到了很大的提高。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 } unsigned char shin() { unsigned char i,read_data。 read_data = 1。 } bit shout(unsigned char write_data) { unsigned char i。 i++) { SDA = (bit)(write_data amp。 _nop_