【文章內(nèi)容簡介】 化，為人們的生活帶來便利。 第 頁 2 西華大學(xué)電氣信息學(xué)院智能化電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告 2 總體方案設(shè)計(jì) 方案比較 方案一： 圖 基于 LCD 的設(shè)計(jì)框圖 該方案是用 LCD 進(jìn)行顯示的，內(nèi)部包括了時(shí)鐘電路，電源電路，溫度檢測等，核心是單片機(jī)，運(yùn)用 keilc 進(jìn)行編程。報(bào)警電路用的是二極管代替的，按鍵設(shè)置能夠自由的設(shè)計(jì)門限值。 方案二： 圖 基于 LED 的設(shè)計(jì)框圖 方案二運(yùn) 用的 LED 燈作為顯示部分，其他的和方案一相同。 按鍵電路L CD 顯示IIC 電路電源電路溫度檢測時(shí)鐘電路報(bào)警電路MC 52 單片機(jī)按鍵電路LED 顯示IIC 電路電源電路溫度檢測時(shí)鐘電路報(bào)警電路MC 52 單片機(jī) 第 頁 3 西華大學(xué)電氣信息學(xué)院智能化電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告 方案論證和方案選擇 LED 是發(fā)光二極管屬于二極管的一種 ,lcd 是液晶顯示屏 ,兩者相差太多 .但是用 LED的點(diǎn)陣也能組成顯示器 ,適用于戶外大屏幕顯示 ,分辨率較低。 LED 顯示器與 LCD 顯示器相比， LED 在亮度、功耗、可視角度和刷新速率等方面，都更具優(yōu)勢。 LED 與 LCD 的功耗比大約為 1:10，而且更高的刷新速率使得 LED 在視頻方面有更好的性能表現(xiàn)，能提供寬達(dá) 160176。的視角，可以顯示各種文字、數(shù)字、彩色圖像及動(dòng)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(jìn)行聯(lián)網(wǎng)播出。有機(jī) LED顯示屏的單個(gè)元素反應(yīng)速度是 LCD 液晶屏的 1000 倍，在強(qiáng)光下也可以照看不誤，并且適應(yīng)零下 40 度的低溫。利用 LED 技術(shù)，可以制造出比 LCD 更薄、更亮、更清晰的顯示器，擁有廣泛的應(yīng)用前景。 所以綜合考慮，我們選擇用基于 LED 的方案一更為合適。 設(shè)計(jì)直接用單片機(jī)編程，用硬件電路搭建方便，通過 STC89C52 單片機(jī)編寫程序，將預(yù)定功能一一實(shí)現(xiàn)。這樣可以大大簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，降低材料的成本。提高系統(tǒng)的先進(jìn)性和可靠性，能實(shí)現(xiàn)控制器的系統(tǒng)編程。 第 頁 4 西華大學(xué)電氣信息學(xué)院智能化電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告 3 硬件接 口設(shè)計(jì) 各硬件功能介紹及電路設(shè)計(jì) DS18B20 溫度傳感器 DS18B20 的核心功能是它的直接讀數(shù)字的溫度傳感器，溫度傳感器的精度為用戶的可編程的 9， 10， 12 位，分別為 ， ， 和 度增量遞增，在上電狀態(tài)下默認(rèn)的精度為 12 位。 DS18B20 上電后保持低電耗的默認(rèn)狀態(tài) 。 123J 1 5D S 1 8 b 2 0R 2 3WRV C C 圖 溫度傳感器電路圖 串口通信電路 RS232串口通信通過 CPU發(fā)送控制信號控制 RS232的發(fā)送和接受。串口的工作方式有： 方式 0 (00)：同步移位寄存器方式（ 用于擴(kuò)展 I/O） 方式 1(01):8 位異步收發(fā)，波特率可變（由定時(shí)器控制） 方式 2(10):9 位異步收發(fā)，波特率為 Fosc/64 或 Fosc/32 方式 3(11):9 位異步收發(fā)，波特率可變（由定時(shí)器控制） RS232 下載電路主要有串口和 MAX232 構(gòu)成。 J1_1 為串口接口，一端連接 MAX232，另一端通過串口線和電腦連接。 J1 為下載接口，通過杜邦線可以與單片機(jī)的 TXD 和 RXD相連接。 第 頁 5 西華大學(xué)電氣信息學(xué)院智能化電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告 162738495J1D B 9V C CT X DR X DR 1 i n13R 2 i n8T 1 i n11T 2 i n10V+2V6VCC16R 1 o u t12R 2 o u t9T 1 o u t14T 2 o u t7C 1 +1C 1 3C 2 +4C 2 5GND15R S 2 3 2R S 2 3 2T T LT T LI C 1M A X 2 3 2C71 0 u FC11 0 4C51 0 4C31 0 4C21 0 4V C C 圖 串口通信電路 按鍵電路 鍵盤分為編碼鍵盤和非編碼鍵盤。鍵盤上閉合鍵的識別由專用的硬件編碼器實(shí)現(xiàn)，并產(chǎn) 生鍵編碼號或鍵值的稱為編碼鍵盤，如計(jì)算機(jī)鍵盤。而靠軟件編程來識別的鍵盤稱為非編碼鍵盤，在單片機(jī)組成的各種系統(tǒng)中，用得較多的是非編碼鍵盤。非編碼鍵盤又分為獨(dú)立鍵盤和行列式鍵盤。 在本設(shè)計(jì)中定義了 8 個(gè)按鍵，其功能如下： S2: 確定 S6：設(shè)置當(dāng)前時(shí)間 S3：設(shè)置鬧鐘 S7：設(shè)置報(bào)警溫度 S4：加 S8：減 S5：左移 S9：右移 12345678J5C O N 8S2K E Y 4S3K E Y 4S4K E Y 4S5K E Y 4S6K E Y 4S7K E Y 4S8K E Y 4S9K E Y 4S 1 0K E Y 4S 1 1K E Y 4S 1 2K E Y 4S 1 3K E Y 4S 1 4K E Y 4S 1 5K E Y 4S 1 6K E Y 4S 1 7K E Y 4 圖 按 鍵電路圖 第 頁 6 西華大學(xué)電氣信息學(xué)院智能化電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告 LED 顯示電路 對于數(shù)碼顯示管單元，我們選用的是七段數(shù)碼顯示管，七段數(shù)碼顯示管有共陰極和共陽極兩種，顯示器接口按驅(qū)動(dòng)方式可分為靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示兩種方式。靜態(tài)顯示的優(yōu)點(diǎn)是顯示穩(wěn)定，亮度高；缺點(diǎn)是占用硬件電路（如 I/O 口、驅(qū)動(dòng)器等）多。動(dòng)態(tài)顯示的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省硬件電路；缺點(diǎn)是采用軟件掃描時(shí)占用 CPU 時(shí)間多，當(dāng)顯示位數(shù)較多時(shí)，顯示器亮度將受到影響。此系統(tǒng)我們采用的是 7 段共陽數(shù)碼顯示管、動(dòng)態(tài)顯示的工作情況。 在該電路中， P0 口作為 8 個(gè)數(shù)碼管的使能端， P2 口作為 8 個(gè)數(shù)碼管的數(shù)據(jù)端，通過動(dòng)態(tài)掃描，讓 數(shù)碼管顯示我們需要的內(nèi)容 。 a11b7c4d2e1f10g5dp3382911246L E D 14 L E Da11b7c4d2e1f10g5dp3382911246L E D 24 L E DR 1 44 K 7R 1 64 K 7R 1 74 K 7R 1 84 K 7RARBRCRDRERFRGRHLALBLCLDLELFLGLHRA RB RC RD RE RF RG RHT59 0 1 2T69 0 1 2LET79 0 1 2LFT89 0 1 2LG LHR81 0 0R71 0 0R61 0 0R51 0 0R41 0 0R31 0 0R21 0 0R11 0 0R94 K 7R 1 14 K 7R 1 24 K 7R 1 34 K 7V C CLALBLCLDT19 0 1 2T29 0 1 2T39 0 1 2T49 0 1 2P00P01P02P03P04P05P06P07P 2 0P 2 1P 2 2P 2 3P 2 4P 2 5P 2 6P 2 7123456789J3C O N 9123456789J4C O N 9P 0 0P 0 1P 0 2P 0 3P 0 4P 0 5P 0 6P 0 7P 0 : 數(shù)碼管 _ 位選 圖 LED 顯示電路圖 單片機(jī) STC89C52 STC89C52 是一種帶 8K 字節(jié)閃爍可編程可檫除只讀存儲器（ FPEROMFlash Programable and Erasable Read Only Memory ）的低電壓，高性能 COMOS8 的微處理器，俗稱單片機(jī)。該器件采用 ATMEL 搞密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51 指令集和輸出管腳相兼容 。 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(jì)報(bào)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(jī)最小系統(tǒng)圖 在本設(shè)計(jì)中，單片機(jī)是核心，通過軟件編程，讓單片機(jī)控制下面的 子模塊，從而實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能。 P0 口用作數(shù)碼管的使能端， P2 口用作數(shù)碼管的數(shù)據(jù)端， P1 口與 P3 口的一部分用作按鍵掃描與 24C02 的端口。在本設(shè)計(jì)中還使用了中斷。 IIC 的存儲電路 I2C 串行總線一般有兩根信號線，一根是雙向的數(shù)據(jù)線 SDA，另一根是時(shí)鐘線 SCL。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(shí)鐘線 SCL接到總線的 SCL 上。 IIC 總線的特點(diǎn)有：二線制，支持多主控，位速率 100 Kbit/s 到 kbit/s。連接到相同數(shù)量的 IIC 上面。 在本設(shè)計(jì)中， 24C02 用于存儲鬧鐘時(shí)間與報(bào)警溫度。 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