【文章內(nèi)容簡介】 //初始化 ds1302 Write1302(0x8e,0x00)。//寫控制字，允許寫 set_ds1302(0x80,now_time_date,8)。//設(shè)置初始時間，日期，年月 //LCD 初始化 LCDInit()。 //LCM 初始化 //顯示 初始化界面 DisplayListChar(0, 0, uctech)。 DisplayListChar(2, 1, )。 delay_ms(1000)。 //啟動等待，等 LCD 講入工作狀態(tài) WriteCommandLCD(0x01,1)。 //顯示清屏 18 //定時器初始化 T0_Init_1()。 while(1) { Getch ()。//獲取鍵值 Mode_Check()。//進(jìn)入模式選擇界面 } } 本章主要介紹程序的調(diào)試。主要利用仿真軟件 proteus 及學(xué)習(xí)板來確認(rèn)程序是否能顯現(xiàn)功能。 proteus 仿真 Proteus軟件是英國 Labcenter electronics 公司出版的 EDA工具軟件（該軟件中國總代理為廣州風(fēng)標(biāo)電子技術(shù)有限公司）。它不僅具有其它 EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。雖然目前國內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機(jī)愛好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師、致力于單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。 Proteus 是世界上著名的 EDA工 具 (仿真軟件 )，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到 PCB設(shè)計，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、 PCB設(shè)計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計平臺 。 利用 proteus畫好相應(yīng)的硬件電路圖，并把程序燒入軟件仿真，看是否能顯示功能。 利用焊好的板子進(jìn)行調(diào)試 經(jīng)過 Proteus 仿真后，再把程序燒入單片機(jī)學(xué)習(xí)板看是否能顯示功能。 調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題 利用 Proteus繪制出相應(yīng)硬件電路后進(jìn)行仿真，出現(xiàn)液晶顯示無法正常顯示的問題。經(jīng)過思考和 查閱的資料發(fā)現(xiàn) AT89C52 的 P0 在進(jìn)高電平時沒有接上拉電阻導(dǎo)致 LCD1602 無法正常顯示時間。修改電路后（ P0口接上拉電阻）燒入程序后，程序正常運(yùn)行， LCD1602準(zhǔn)確的顯示。 用 Proteus 仿真能夠正確的現(xiàn)實(shí)時間，但燒入學(xué)習(xí)板出現(xiàn)亂碼現(xiàn)實(shí)不能正常工作。經(jīng)過反復(fù)檢查及思考發(fā)現(xiàn)仿真軟件上的硬件電路與學(xué)習(xí)板上的硬件電路不一致無法對應(yīng)起來。最后根據(jù)學(xué)習(xí)板的硬件電路修改相應(yīng)程序及仿真軟件上的硬件電路，最終現(xiàn)實(shí)了功能。 19 第五章 課程設(shè)計小結(jié) 單片機(jī)多功能定時系統(tǒng)理論上能很好的達(dá)到了學(xué)校教學(xué)要求 ，發(fā)揮了單片機(jī)在智能化方面的應(yīng)用。該系統(tǒng)的設(shè)計很好的滿足當(dāng)前學(xué)校教學(xué)的需要，是一個理想的智能化的設(shè)計。它具有一個走時精確的實(shí)時鐘，可以任意設(shè)置時間，可以控制時間表的轉(zhuǎn)換，時鐘的顯示功能等。可以通過按鍵操作和數(shù)字顯示。該系統(tǒng)規(guī)模小，但是功能較多，操作簡單，造價低，應(yīng)用非常廣泛。該系統(tǒng)的設(shè)計為向家庭數(shù)字化方向發(fā)展又前進(jìn)了一步。同時又?jǐn)U大了單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域。 這是一個比較實(shí)用的實(shí)驗(yàn)程序，通過該程序可以學(xué)習(xí)數(shù)碼管的字符顯示、動態(tài)刷新、定時器使用以及中斷方式的處理。既使學(xué)生學(xué)到了單片機(jī)的基本概念，還可以讓學(xué)生進(jìn)行電腦操作和仿真，提高了學(xué)習(xí)的積極性。 通過整個電路設(shè)計與制作的整個過程，掌握了對電子鐘的設(shè)計 , 組裝與調(diào)試方法。 熟悉了 CMOS 系列中、小規(guī)模集成電路的使用。 通過理論與實(shí)踐的結(jié)合，進(jìn)一步深入的體會到一種學(xué)習(xí)的方法，特別是對與電子設(shè)計方面。首先要明確總體的設(shè)計方案與方法；其次是對各個部分進(jìn)行設(shè)計與改進(jìn)；最后將各個部分整合在一起進(jìn)行比較、觀察。 在數(shù)字鐘實(shí)驗(yàn)設(shè)計當(dāng)中遇到的首要問題有三個：一是電路的總體設(shè)計問題；二是電路的焊接問題；三是電路的調(diào)試問題?；谒鶎W(xué)數(shù)字電路知識的局限性，在選擇元器件方面有所困難，開始無 從下手應(yīng)該確定使用何種元件。通過查找資料等過程首先確定了元件，從而確定了總電路圖。 總的來說，電子鐘的課程設(shè)計有利于培養(yǎng)我們對電子設(shè)計的興趣，是一次很好的理論與實(shí)際的結(jié)合，希望能有更多機(jī)會進(jìn)行這些課程設(shè)計。 20 第一章 課程設(shè)計的目的與要求（含設(shè)計指標(biāo)） ..................................................... 22 第二章 方案論證選擇 ................................... 22 顯示電路方案一 ............................................22 顯示電路方案二 ............................................22 溫度測試方案一 .............................................. 23 溫度測試方案二 .............................................. 23 第三章 原理設(shè)計 ...................................... 24 基本原理 ................................................24 系統(tǒng)組成框圖 .............................................25 單元電路設(shè)計 .............................................26 總體電路圖 ................................................45 原件列表 ..................................................29 第四章 方案實(shí)現(xiàn)與測試 ................................. 30 主程序 ....................................................30 第五章 課程設(shè)計小結(jié) .................... 錯誤 !未定義書簽。 第六章 個人總結(jié) ...................................... 38 參考書目： ........................................ 42 總體電路圖 ........................................ 43 21 第一章 課程設(shè)計的目的與要求（含設(shè) 計指標(biāo)） 隨著單片機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，單片機(jī)在日用電子產(chǎn)品中的應(yīng)用越來越廣泛，溫度傳感器AD590 具有線性優(yōu)良、性能穩(wěn)定、靈敏度高、抗干擾能力強(qiáng)、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于冰箱、空調(diào)器、糧倉等日常生活中溫度的測量和控制。傳統(tǒng)的溫度計有反應(yīng)速度慢、讀數(shù)麻煩、測量精度不高、誤差大等缺點(diǎn)，本文作者利用集成溫度傳感器 AD590 設(shè)計并制作了一款基于 AT89S51 的 4 位數(shù)碼管顯示的數(shù)字溫度計，其電路簡單，軟硬件結(jié)構(gòu)模塊化，易于實(shí)現(xiàn)。 第二章 方案論證選擇 數(shù)字溫度計設(shè)計主要從硬件選型和軟件設(shè)計兩方面著手 ,可有效 降低功耗 ,延長工作 時間 ,提高測量精度。軟件設(shè)計采用間歇式工作模式 ,在保證系統(tǒng)性能要求的情況下縮短 CPU 的工作時間 ,使系統(tǒng)較長時間工作在低功耗模式下 ,有效地降低了系統(tǒng)的能耗 。同時 ,使 用集成于單片機(jī)內(nèi)部的 SlopeA/D 轉(zhuǎn)換器 ,并采用多點(diǎn)校準(zhǔn)技術(shù)和線性插值方法 ,提高溫度 采樣的精度。 現(xiàn)代測溫應(yīng)用中 ,溫度傳感器趨于向數(shù)字化方向發(fā)展 ,近年來出現(xiàn)了由各種微控制器構(gòu)成的數(shù)字式溫度傳感器。利用 89S52 單片機(jī)該款單片機(jī)強(qiáng)大的運(yùn)行模式和特殊功能 ,本文設(shè)計了一種數(shù)字式溫度計 ,可方便快捷地實(shí)現(xiàn)低功耗測量。 顯示電路我們 設(shè)計了兩個方案： 顯示電路方案一： 用 LED 顯示，有三個獨(dú)立式按鍵可以分別調(diào)整溫度計的上下限報警設(shè)置，圖中蜂鳴器可以在被測溫度不在上下限范圍內(nèi)時，發(fā)出報警鳴叫聲音，同時 LED 數(shù)碼管將沒有被測溫度值顯示，這時可以調(diào)整報警上下限，從而測出被測的溫度值。按健復(fù)位電路是上電復(fù)位加手動復(fù)位，使用比較方便，在程序跑飛時，可以手動復(fù)位，這樣就不用在重起單片機(jī)電源，就可以實(shí)現(xiàn)復(fù)位。 采用技術(shù)成熟的 74HC164 實(shí)現(xiàn)串并轉(zhuǎn)換。 LED 顯示分為靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示。這里采用靜態(tài)顯示 ,系統(tǒng)通過單片機(jī)的串行口來實(shí)現(xiàn)靜態(tài)顯示。串行 口為方式零狀態(tài)，即工作在移位寄存器方式，波特率為振蕩頻率的 1/12。當(dāng)器件執(zhí)行任何一條將 SBUF 作為目的寄存器的命令時，數(shù)據(jù)便開始從 RXD 端發(fā)送。在寫信號有效時，相隔一個機(jī)器周期后發(fā)送控制端SEND 有效，即允許 RXD 發(fā)送數(shù)據(jù)，同時允許從 TXD 端輸出移位脈沖。圖 9 為顯示電路的連接圖。 有三個獨(dú)立式按鍵 S1,S2,S3 可以分別調(diào)整溫度計的上下限報警設(shè)置，圖中蜂鳴器可以在被測溫度不在上下限范圍內(nèi)時，發(fā)出報警鳴叫聲音，同時 LED 數(shù)碼管將沒有被測溫度值顯示，這時可以調(diào)整報警上下限，從而測出被測的溫度值。 顯示 電路方案二： 用 LCD 顯示，因?yàn)槲覀兊谝粋€電路采用了液晶顯示，所以第二個也采用液晶顯示。 22 VCC1KR?VSS1VDD2VL3RS4R/W5E6D07D18D29D310D411D512D613D714BLA15BLK1616021602VCC液晶顯示模塊 圖一 液晶顯示模塊 溫度測試模塊有兩個設(shè)計方案 溫度測試方案一： AD590 溫度傳感器 AD590 是美國模擬器件公司生產(chǎn)的單片集成兩端感溫電流源。 AD590 測溫范圍為－ 55℃～＋ 150℃，滿足人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)和生活中的溫度范圍。 AD590 電源電壓可在 4V～ 6V 范圍變化，可以承受 44V 正向電壓和 20V 反向電壓，因而器件反接也不會被損壞。 AD590 產(chǎn)生的電流與絕對溫度成正比，它有非常好的線性輸出性能，溫度每增加 1℃， 其電流增加 1μ A。 AD590 溫度與電流的關(guān)系如下表所示： 攝氏溫度 AD590 電流 經(jīng) 10KΩ電壓 0℃ μ A V 10℃ μ A V 20℃ μ A V 30℃ μ A V 40℃ μ A V 50℃ μ A V 60℃ μ A V 100℃ μ A V 為了提高精度，擴(kuò)大測量范圍，在 A/D 轉(zhuǎn)換前還要將信號加以放大并進(jìn)行零點(diǎn) 遷移，因而一個高穩(wěn)定性的、高精度的放大電路是必須的。當(dāng)溫度變化時， AD590 會產(chǎn)生電流變化，當(dāng) AD590 的電流通過一個 10kΩ的電阻時，這個電阻上的壓降為 10mV，即轉(zhuǎn)換成 10mV／K，為了使此 10kΩ電阻精確，可用一個 9kΩ的電阻與一個 2kΩ的電位器串聯(lián)，然后通過調(diào)節(jié)電位器來獲得精確的 10kΩ。運(yùn)算放大器 A1 被接成電壓跟隨器形式，以增加信號的輸入阻抗，由運(yùn)放 A2 減去 做零位調(diào)整（即把絕對）溫度轉(zhuǎn)成攝氏溫度，最后由運(yùn)放 A3反相并放大５倍輸送給 A/D 轉(zhuǎn)換器。 ADC0804 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 AD590 測溫電路輸出的電壓信號為模擬信號，要進(jìn)行數(shù)碼顯示，還需將此信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。為此我們通過 A/D 轉(zhuǎn)換器 ADC0804 將輸入的模擬值轉(zhuǎn)換成數(shù)字值，經(jīng) AT89C51單片機(jī)處理后輸出到 P1 以控制溫度顯示電路。 ADC0804 是用 CMOS 集成工藝制成的逐次比較型摸數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，分辨率 8 位，轉(zhuǎn)換時間 100μ s，輸入電壓范圍為 0～ 5V，增加某些外部電路后，輸入模擬電壓可為 5V。該芯片內(nèi)有輸出數(shù)據(jù)鎖存器，當(dāng)與計算機(jī)連接時，轉(zhuǎn)換電路的輸出可以直接連接在 CPU 數(shù)據(jù)總線上，無須附加邏輯接口電路。 十進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換調(diào)整子程序 由 于 ADC0804 轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)是二進(jìn)制數(shù)據(jù)，而七段碼 LED 顯示器所要顯示的數(shù)據(jù)是 23 十進(jìn)制數(shù)據(jù)，因此需要進(jìn)行二、十進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。 ADC0804 輸出的最大轉(zhuǎn)換值為 FFH(255)，由于運(yùn)放Ａ３放大５倍，因此本數(shù)字溫度計的最大測量溫度為 ＝ ，即 102℃。由 255*Ｘ =102，得知Ｘ＝ ，即先乘４再除 10。 255*4=1020，其中高位 10 送高位顯示緩沖區(qū) R4，低位 20 送低位顯示緩沖區(qū) R5，將小數(shù)點(diǎn)設(shè)在 D2 位上，并將其分別顯示為 1(D4) 0(D3) 2(D2) . 0(D1) ℃。所以，十進(jìn)制 轉(zhuǎn)換調(diào)整流程為 A/D（二進(jìn)制）→十進(jìn)制→乘４→顯示。 ： 單線數(shù)字溫度計