【正文】 感器的選擇方案和論證方案一：采用熱敏電阻作為溫度傳感器。由于半導(dǎo)體熱敏電阻有獨(dú)特的性能，所以在應(yīng)用方面它不僅可以作為測量元件（如測量溫度、流量、液位等） ，還可以作為控制元件（如熱敏開關(guān)、限流器）和電路補(bǔ)償元件。方案二：采用 DS18B20 溫度傳感器。這是世界上第一片支持“一線總線”接口的溫度傳感器。3 電路設(shè)計最終方案確定最終選擇單片機(jī) AT89S52 作為主控制器；選擇 LCD12864 型液晶作為顯示模塊，此模塊可以顯示字母、數(shù)字符號、中文字型及圖形，具有繪圖及文字畫面混合顯示功能；選擇采用 DS1302 時鐘芯片,使程序?qū)崿F(xiàn)年、月、日、星期、時、分、秒，即農(nóng)歷陽歷時間的顯示。采用 晶振。在本設(shè)計中，它的實際電路圖如圖 32 所示：圖 32 DS1302 與單片機(jī)的連接DS1302 需要外接 的晶振，1 號引腳接主電源 VCC（5V）電源，8 號引腳接備用電池（3V） ，當(dāng)主電源掉電后，備用電源為 DS1302 提供電源，維持 DS1302 內(nèi)數(shù)據(jù)不丟失，這正是時鐘芯片所必須的特性。這是世界上第一片支持“一線總線”接口的溫度傳感器。 DS18B20 的主要特征：1）DS18B20 的主要特征：? ①全數(shù)字溫度轉(zhuǎn)換及輸出； ??? ②先進(jìn)的單總線數(shù)據(jù)通信； ??? ③最高12位分辨率，℃； ????④12 位分辨率時的最大工作周期為750毫秒； ????⑤ 可選擇寄生工作方式； ????⑥ 檢測溫度范圍為–55℃——+125℃； ????⑦ 內(nèi)置EEPROM，限溫報警功能； ????⑧64 位光刻ROM，內(nèi)置產(chǎn)品序列號，方便多機(jī)掛接； ????⑨ 多樣封裝形式，適應(yīng)不同硬件系統(tǒng)。DS18B20共有三種形態(tài)的存儲器資源,分別是：ROM 只讀存儲器，用于存放DS18B20ID編碼，其前8位是單線系列編碼（DS18B20的編碼是19H） ，后面48位是芯片唯一的序列號，最后8位是以上56位的CRC碼（冗余校驗） 。在上電復(fù)位時其值將被刷新。EEPROM 非易失性記憶體，用于存放長期需要保存的數(shù)據(jù)，上下限溫度報警值和校驗數(shù)據(jù)，DS18B20共3位EEPROM，并在RAM都存在鏡像，以方便用戶操作。 獨(dú)立鍵盤模塊鍵盤是人與萬年歷實現(xiàn)信息交互的接口，本設(shè)計中，我們采用 3 個獨(dú)立鍵盤，電路原理如下圖 39：5圖 39 獨(dú)立鍵盤當(dāng)按鍵按下，與主控芯片連接的端口被降為低電平，按鍵松開則也升為高電平。雖然 Tack Switch 有 4 個引腳，但實際上，其內(nèi)部只有一對 a 接點(diǎn)，即其中兩個引腳是內(nèi)部相連通的，而另外兩個引腳內(nèi)部也是相連通的?！?2 蜂鳴器的電路圖形符號：蜂鳴器在電路中用字母“H”或“HA” （舊標(biāo)準(zhǔn)用“FM” 、○ 3“LB”、 “JD”等）表示。AT89S52 具有以下的特點(diǎn):主要性能 7● 與 MCS51 單片機(jī)產(chǎn)品兼容 ● 8K 字節(jié)在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲器 ● 1000 次擦寫周期 ● 全靜態(tài)操作：0Hz～33Hz ● 三級加密程序存儲器 ● 32 個可編程 I/O 口線 ● 三個 16 位定時器/計數(shù)器 ● 八個中斷源 ● 全雙工 UART 串行通道 ● 低功耗空閑和掉電模式 ● 掉電后中斷可喚醒 ● 看門狗定時器 ● 雙數(shù)據(jù)指針 ● 掉電標(biāo)識符 AT89S52 是一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲器。 AT89S52 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k 字節(jié) Flash，256 字節(jié) RAM，32 位 I/O 口線，看門狗定時器，2 個數(shù)據(jù)指針，三個 16 位定時器/計數(shù)器，一個 6 向量 2 級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。 溫度信息的采集通過DS18B20單線總線的所有執(zhí)行處理都從一個初始化序列開始。至此，通信雙方已經(jīng)達(dá)成了基本的協(xié)議，接下來將會是控制器與18B20間的數(shù)據(jù)通信。Match ROM（指定匹配芯片）[55H]: 這個指令后面緊跟著由控制器發(fā)出了64位序列號，當(dāng)總線上有多只DS18B20時，只有與控制發(fā)出的序列號相同的芯片才能做出反應(yīng)，其它芯片將等待下一次復(fù)位。 Search ROM（搜索芯片）[F0H]: 在芯片初始化后，搜索指令允許總線上掛接多芯片時用排除法識別所有器件的64位ROM。其主要目的是為了分辨一條總線上掛接的多個器件并作處理。 Write Scratchpad （向RAM中寫數(shù)據(jù)）[4EH]：這是向RAM中寫入數(shù)據(jù)的指令，隨后寫入的兩個字節(jié)的數(shù)據(jù)將會被存到地址2（報警RAM之TH）和地址3（報警RAM之TL） 。 Copy Scratchpad （將RAM數(shù)據(jù)復(fù)制到EEPROM中）[48H]：此指令將RAM中的數(shù)據(jù)存入EEPROM中，以使數(shù)據(jù)掉電不丟失。此后由于芯片忙于溫度轉(zhuǎn)換處理，當(dāng)控制器發(fā)一個讀時間隙時，總線上輸出“0” ，當(dāng)儲存工作完成時，總線將輸出“1” 。另外，此指令將在芯片上電復(fù)位時將被自動執(zhí)行。 （5）執(zhí)行或數(shù)據(jù)讀寫：一個存儲器操作指令結(jié)束后則將進(jìn)行指令執(zhí)行或數(shù)據(jù)的讀寫，這個操作要視存儲器操作指令而定。和DS18B20間的任何通訊都需要以初始化序列開始。DS18B20在完成一個讀時序過程，至少需要60us才能完成。在前面已分析了系統(tǒng)并繪制了框圖，并根據(jù)框圖分別設(shè)計了各部分電路。Protel 99SE 采用數(shù)據(jù)庫的管理方式。其具有的打印功能，可以輕松修改打印設(shè)置控制打印結(jié)果。在其中選擇打印效果最好的制作線路板。（4）轉(zhuǎn)印電路板。（5）腐蝕線路板,回流焊機(jī)。（6）線路板鉆孔。鉆孔完后，用細(xì)砂紙把覆在線路板上的墨粉打磨掉，用清水把線路板清洗干凈。2 元器件的焊接元器件裝焊順序依據(jù)的原則是：先低后高，先小后大。電容的焊接：按圖將電容準(zhǔn)確裝入規(guī)定位置，并注意有極性電容的極性方向不能錯。 三極管的焊接：正確辨認(rèn)各引腳后按要求裝入規(guī)定位置，型號標(biāo)記要易見，焊接時○ 4間盡可能短。焊接時間盡可能短，禁止拉焊?！?33焊接完成的電路板不得有斑點(diǎn)、裂紋、氣泡、發(fā)白等現(xiàn)象，銅箔及敷形涂覆層不得○ 4脫落、不起翹、不分層。04 系統(tǒng)軟件設(shè)計系統(tǒng)軟件設(shè)計中，我們使用了 Keil μVision2。完成初始化后，由于本系統(tǒng)只有一個測溫元件，單片機(jī)會向其發(fā)出跳過RAM指令，接下來便可向其發(fā)送操作指令，啟動測溫程序，測溫過程完成后，1發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換指令，從而便可將溫度轉(zhuǎn)化成數(shù)字模式進(jìn)行顯示讀??；同時DS1302將讀取時分秒星期以及年月日寄存器然后通過液晶顯示實時時間、星期及日期；鍵盤電路中按鍵可對實時日歷時鐘進(jìn)行調(diào)整。頁面地址設(shè)置中 P2P0 為選擇的頁面地址，取值范圍為 07H，代表 18 頁。該 bit=1 時該點(diǎn)則顯示黑點(diǎn)出來，該 bit=0 時該點(diǎn)則消失。點(diǎn)陣字模庫建立包括以下幾個方面： 816 點(diǎn)陣常用字符、數(shù)字、符號字模庫。3，采用了寬 x 高=16x32 點(diǎn)陣方式，這樣時間很清晰，如下圖。 //DQ 復(fù)位 delay_18B20(8)。 //拉高總線 delay_18B20(14)。鍵盤模塊的設(shè)計，關(guān)鍵是消陡。因為硬件消抖需要添加額外的硬件，故這里我們采用軟件消抖。當(dāng)然，我們的萬年歷再開機(jī)時會提醒用戶是否開啟按鍵時，蜂鳴器是否聲音提醒，實現(xiàn)的方法是：我們在蜂鳴器中設(shè)置了 flag 標(biāo)志位，6當(dāng)開機(jī)時，用戶的選擇會賦給 flag 標(biāo)志位，從而由單片機(jī)判斷是否讓蜂鳴器工作，為了記錄用戶的選擇，我們將 flag 標(biāo)志位放在了 DS1302 的空閑寄存器中，以保證用戶的選擇不會因為系統(tǒng)的掉電而消失，當(dāng)系統(tǒng)重新上電時，系統(tǒng)還可以恢復(fù)用戶的選擇。通過反復(fù)的調(diào)試與實驗，可以證明該系統(tǒng)能夠較好地完成設(shè)計所需的基本要求。經(jīng)過萬年歷的設(shè)計，讓我學(xué)到了很多，讓我認(rèn)識到了學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識的重要性，當(dāng)設(shè)計完整的系統(tǒng)時，要考慮到硬件和軟件兩者的結(jié)合，有時硬件的不足，我們可以用軟件程序來彌補(bǔ)，從而節(jié)約硬件成本，在設(shè)計軟件程序時要模塊化，可以提高程序的可讀性。他以一個教育工作者熱忱的心胸不厭其煩地指導(dǎo)著我們，教育者我們，使我們不僅學(xué)到了扎實的專業(yè)知識，更學(xué)到了做人的道理。同時，在我四年的大學(xué)生活中，也得到了很多老師、同學(xué)、朋友的支持和幫助，在此一并表示感謝，正是由于你們，才使我的大學(xué)生活更加豐富多彩，感謝你們。bit Alarm_flag=0。 //DS18B20 pin//18B20unsigned char L_18B20,H_18B20,zhengshu,shangwen,xiawen。//void delay(uint16 n){while (n)。i++)for(j=0。while(SONG_LONG[i]!=0||SONG_TONE[i]!=0){ for(j=0。kSONG_TONE[i]/3。}BEEP =1。 //DQ 復(fù)位 delay_18B20(8)。 //拉高總線 delay_18B20(14)。 for (i=8。0x01。 }} /*所有讀時隙至少 60us 且兩次獨(dú)立的讀時隙之間至少需要 1us 的恢復(fù)時間 每次讀時隙由主機(jī)發(fā)起，拉低總線至少 1us。i0。 // 給脈沖信號 if(DQ) dat|=0x80。WriteOneChar(0xCC)。WriteOneChar(0xCC)。 //讀取低八位數(shù)據(jù)H_18B20=ReadOneChar()。 //小數(shù)第一位}//DS18B20//////////////////////////////////////////////////* * 按鍵掃描*/int8 scan_key(void){int8 val=1。while (KeyIn2 == 0)。return val。play8(40, 0, S_xie)。}/* * 主界面*/void main_show(bit refresh){ uint8 lunar[2]。// 溫濕度 play8_num(104, 6,zhengshu)。 = 。(Clock_flag))alarm_sound()。play8_num(48, 0, )。}if (refresh || ( != )) // 周更新{ = 。// 農(nóng)歷turn_lunar_calendar(amp。play8_num(0, 0, )。}}/* * 主機(jī)界面設(shè)置 */void main_set(void){int8 key_val, state=1。elsestate++。switch (state){case 0: set_time((uint8 *)amp。 break。 break。 break。 break。if ( = 60) = 0。else8。}else if (state == 3){if (key_val == 3)++。play32_num(0, 2|0x80, )。else if ( 1) = 7。if ( = 32) = 1。else。}else if (state == 7){if (key_val == 3)++。play8_num(0, 0|0x80, )。uint32 t=0。if (Alarm_flag)play16(48, 0, kai)。play32_num(80, 2, )。play16(48, 6, shi)。for (t=0。else if (key_val == 1){if (Alarm_flag)play16(48, 0|0x80, kai)。elsestate++。play32_num(80, 2, )。elseplay16(48, 0|0x80, guan)。case 3: play32_num(32, 2|0x80, )。break。elseplay16(48, 0|0x80, guan)。else if ( 0) = 59。if ( = 24) = 0。if (Clock_flag)play16(80, 6|0x80, kai)。}if (state == 0)break。//延時 1S,等待 18B20 工作正常LCD_init()。 //刷新 1 次 read_18B20()。}else if (key_val == 2) //K2？{clear12864()。}else if (key_val == 3) //K3？{clear12864()。}else{read_time((uint8 *)amp。} //每隔 2S 采集一次}// 鬧鐘if (Alarm_flag){if ((flag == 0) amp。 ( == )){14flag = 1。 //播放音樂PlayMusic(