【正文】 ..... 18 溫度測量電路模塊設計 ....................................................................................... 18 報警和按鍵模塊設計 ........................................................................................... 20 系統(tǒng)總體硬件電路 ............................................................................................... 20 4 軟件設計 .......................................................................................................................... 21 系統(tǒng)軟件程序設計 ............................................................................................... 21 液晶顯示程序 ....................................................................................................... 22 時鐘芯片程序 ....................................................................................................... 23 溫度傳感器程序 ................................................................................................... 24 總結 ..................................................................................................................................... 26 致謝 ..................................................................................................................................... 27 參考文獻 ............................................................................................................................. 27 附錄 A ................................................................................................................................. 29 附錄 B.................................................................................................................................. 29 附錄 C ................................................................................................................................. 30 欽州學院本科畢業(yè)論文 (設計 ) 1 前言 時代在變化， 科學技術不斷地 融入人們的生活中 ， 因此 單片機 的應用越來越 廣泛。單片機常作為一個核心部件使用 ，特別是在自動控制系統(tǒng)和實時檢測 系統(tǒng)中 [1]。 本 設計 中采用 8 位 單片機 作為 主控制器件 ， 添加了 8 管腳封裝的時鐘芯片，以實現(xiàn)計時功能。 綜上所述，方案一 中的電路比較復雜，器件多，不便于調試 ；方案二 的 電路 相對 簡單， 器件消耗少 ，并且 程序編寫 也比較簡單，所以本 設計 選用方案二。 這種 系列單片機 在 出廠時就已 經被 完全加密， 不可能被 解密 ， 用戶程序 可以用 ISP/IAP 機制寫入 。 在 此 采用 的 STC 公司 生產 的 STC89C52RC 單片機，它 不僅 價格便宜 ，而且 焊接簡單 方便 ， 并有著比較大 的存儲空間 [7]。 P0 口（ Pin39～ Pin32）： 8 位雙向 I/O 引腳 ，名稱為 ～ ； P1 口（ Pin1～ Pin8）： 8 位準雙向 I/O 引腳 ，名稱為 ～ ； P2 口（ Pin21～ Pin28）： 8 位準雙向 I/O 引腳 ，名稱為 ～ ； P3 口（ Pin10～ Pin17）： 8 位準雙向 I/O 引腳 ，名稱為 ～ 。 圖 LCD1602 的 管腳圖 表 LCD1602 的接口 信號說明 引腳號 標識 說明 PIN1 GND 接 0V PIN2 VCC 接 PIN3 V0 對地接電阻 4702K PIN4 RS RS=0，指令寄存器； RS=1，數(shù)據(jù)寄存器 PIN5 R/W R/W=0，寫； R/W=1，讀 PIN6 E 允許信號 PIN7 D0 數(shù)據(jù) 0 PIN8 D1 數(shù)據(jù) 1 PIN9 D2 數(shù)據(jù) 2 PIN10 D3 數(shù)據(jù) 3 PIN11 D4 數(shù)據(jù) 4 PIN12 D5 數(shù)據(jù) 5 PIN13 D6 數(shù)據(jù) 6 PIN14 D7 數(shù)據(jù) 7 PIN15 LED+ 背光正極，接 5V PIN16 LED 背光負極，接 0V 使用 指令 可以實現(xiàn)對 1602 屏的操作 ， 例如讀、寫、顯示地址等。 表 DS1302內部和時鐘相關的寄存器分布 寄存器名稱 命令字 取值范圍 各位名稱 寫 讀 7 6 5 4 3 2 1 0 秒寄存器 80H 81H 00~59 CH 10SEC SEC 分寄存器 82H 82H 00~59 0 10MIN MIN 時寄存器 84H 85H 01~12， 00~23 12/24 0 AP HR HR 日寄存器 86H 87H 01~28， 29,30,31 0 0 10DATE DATE 月寄存器 88H 89H 01~12 0 0 0 10M MONTH 周寄存器 8AH 8BH 01~07 0 0 0 0 0 DAY 年寄存器 8CH 8DH 09~99 10YEAR 10YEAR 上表中各寄存器存放的數(shù)據(jù)位均為 BCD碼，所用符號的意義如下： （ 1） CH為時鐘停止位， CH=0，振蕩器開始工作； CH=1，振蕩器停止工作。 剩下的 5個位是 RAM或時鐘寄存器的內部地址。 又 采用單總線這樣的 獨特的接口方式， 也就是多個數(shù)字式傳感器可以同時掛在 一 根 信號線上， 所以比較容易實現(xiàn) 用 單塊 微控制器去控制 分布 在 很多 區(qū)域的 DS18B20。 圖 DS18B20引腳圖 圖 DS18B20方框圖 黃日剛 基于單片機的數(shù)字溫度計的設計 10 表 DS18B20 的引腳說明表 DS18B20 引腳詳細說明 8 引腳 SOIC 封裝 T092 封裝 符號 說明 5 1 GND 接地 4 2 DQ 數(shù)據(jù)輸入 /輸出引腳。 因為每個 器件內 都 有一個獨特的片序列碼， 所有 從理論上講在單根 總線 上能夠 連接的器件個數(shù)是無限的，但是在實際應用中總線上掛 有的器件越多 ，溫度檢測的時間也越長，精度也有所下降 。 采用 外部電源供電 模式 下的 DS18B20， 主 控制器在 向它發(fā)送 溫度轉換指令之后 接著 發(fā)起“讀時序”， 如果 溫度傳感器把檢測來的 溫度 轉換完畢 則返回 1， 處 在溫度轉換 過程則 返回 0。 有 存在脈沖 的產生說明總線上有 DS18B20器件， 同時也提示主控制器，表明自身 已 經做 好 執(zhí)行其它 操作 的準備 。 給系統(tǒng)上電完成系統(tǒng) 初始化，總線控制器 得到從機的型號和數(shù)目是根據(jù) 識別總線上所有 ROM 片序列碼 來實現(xiàn)的 。 (3)匹配 ROM 指令 [55H]?？偩€上有 若干個 從機 的情況下 ， 不可以使用這條指令 ， 以避免 因多只從機同時 發(fā)送數(shù)據(jù)而引發(fā)的 數(shù)據(jù)沖突。用了 這些 功能指令， 總線控制器 可以對 DS18B20 的暫存器 進行讀寫 ， 可以判斷器件采用了那種 電源模式 還有可以啟動器件進行 溫度轉換。 傳送數(shù)據(jù)時是從 最低位開始 的 ， 在總線控制器發(fā)出復位命令前 必須完成 上邊講到的那 三個字節(jié)的寫入 ， 一旦執(zhí)行復位命令就不可以寫入 。 該命令被發(fā)出之后， 總線控制器進入 讀時序 狀態(tài) ， 拷回標識從 DS18B20 輸出： 1 標識 表示 拷回結束 ， 0 標識表示正 在拷回 。在這幾種信號中，存在脈沖由 DS18B20 發(fā)出 ，剩下的是由總線控制器發(fā)出的 [19]。單總線由 上拉電阻拉到高電平。當總線被釋放的時候， 總線被 的上拉電阻拉高。 所有讀時序 的時間 最少 為 60us,包括兩個讀周期間至少 1us 的恢復時間。 單片機主控制模塊設計 為了讓 單片機 運行起來 ，其外圍要 設計 一些簡單電路，構成單片機的最小系統(tǒng)。 溫度測量電路模塊設計 溫度傳感器 DS18B20 的信號輸入輸出口 DQ 接到單片機的 ，在此采用的是單總線技術，此信號線即可 傳輸數(shù)據(jù) ， 同時 又可以 傳輸時鐘 ，而且 具有 雙向 傳輸數(shù)據(jù)的功能 ，因此這樣的接線方式具有 成本低廉、硬件開銷少、 線路簡單 、容易 對 總線 進行 維護和 拓展的優(yōu)點。按鍵 1 和按鍵 2 分別為增加健和減少健，用時間或日期的上調或下調。最后將數(shù)據(jù)處理后送 LCD1602 顯示， 液晶顯示程序 在 讓液晶顯示 一些 內容 之前 ， 要 對 液晶進行相應的設置，例如：是否有光標、光標是否閃爍、 光標的移動方向等， 這樣之后便可以實現(xiàn) 所需的顯示效果。 //清屏 LCD_SetInput(LCD_AC_UP|LCD_NO_MOVE)。 } (3) 向液晶寫入命令或數(shù)據(jù)程序 void LCD_Write(bit style, unsigned char input) { LcdEn=0。 LcdEn=0。 DS1302InputByte(ucDa)。 ucData = DS1302OutputByte()。 DQ = 0。 DQ = datamp。i8。 float tt。 a=ds1820rd()。 } tt=tvalue*。 由于我缺少編程的經驗，所以軟件 設計過程中， 我 遇到了 不少 程序代碼上 問題 ，每當這個時候，我就 提醒自己要 仔細檢查， 不要浮躁， 當我自己解決不了某個編程問題 時 ， 我 主動去找其他同學幫忙，相互討論， 共同進步 ， 在這樣的交流過程中我解決了設計上的一些 問題 ，最終完成整個系統(tǒng)的設計。在設計過程中 我越來越感受到 細心 與 耐心 的重要性，缺少它們，一個人的工作與學習將會面臨很大的阻力。 else { tvalue=~tvalue+1。 ds1820wr(0xcc)。 } return(dat)。 uchar dat = 0。 i8。 DQ = 1。 DS1302_RST = 1。 DS1302_RST = 1。 LcdEn=1。 LcdEn=0。 LCD_SetDisplay(LCD_SHOW|LCD_NO_CURSOR)。