【正文】 路 系統(tǒng)總框圖 Keil c51軟件調(diào)試環(huán)境或 wave調(diào)試程序 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計 （ 1） AT89S52 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。 該系統(tǒng)利用 AT89S51芯片控制溫度傳感器 DS18B20進(jìn)行實時溫度檢測并顯示，能夠?qū)崿F(xiàn)快速測量環(huán)境溫度，并可以根據(jù)需要設(shè)定上下限報警溫度。采用 51 單片機(jī)控制，軟件編程的自由度大，可通過編程實 現(xiàn)各種各樣的算術(shù)算法和邏輯控制，而且體積小，硬件實現(xiàn)簡單，安裝方便。 DS18B20 的最大特點(diǎn)之一采用了單總線的數(shù)據(jù)傳輸，由數(shù)字溫度計 DS18B20和微控制器 AT89S51構(gòu)成的溫度測量裝置 ,它直接輸出溫度的數(shù)字信號 ,可直接與計算機(jī)連接。且該芯片的物理化學(xué)性很穩(wěn)定，它能用做工業(yè)測溫元件，此元件線形較好。 設(shè)計方框圖 如下 溫度測 試與萬年歷 采用數(shù)字溫度芯片 DS18B20 測量溫度，輸出信號全數(shù)字化。重點(diǎn)負(fù)責(zé)單片機(jī) AT89C52 硬件部分的功能及應(yīng)用。 5 的不同電壓值 ；萬年歷顯示 月、日、時、分、秒 ；溫度測試顯示現(xiàn)場實際溫度的完成。社會的發(fā)展使人們對傳感器的要求也越來越高，現(xiàn)在的溫度傳感器正在基于單片機(jī)的基礎(chǔ)上從模 擬式向數(shù)字式，從集成化向智能化、網(wǎng)絡(luò)化的方向飛速發(fā)展，并朝著高精度、多功能、總線標(biāo)準(zhǔn)化、高可靠性及安全性、開發(fā)虛擬傳感器和網(wǎng)絡(luò)傳感器、研制單片測溫系統(tǒng)等高科技的方向迅速發(fā)展 。 近些年我國開始重視對電子萬年歷的開發(fā)與設(shè)計，但是中國電子萬年歷產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)的問題中，許多不容樂觀 ，如產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理、 產(chǎn)業(yè)集中于勞動力密集型產(chǎn)品；技術(shù)密集型產(chǎn)品明顯落后于發(fā)達(dá)工業(yè)國家；生產(chǎn)要素決定性作用正在削弱；產(chǎn)業(yè)能源消耗大、產(chǎn)出率低、環(huán)境污染嚴(yán)重、對自然資源破壞力大；企業(yè)總體規(guī)模偏小、技術(shù)創(chuàng)新能力薄弱、管理水平落后等 。 隨著我國交流數(shù)字電壓表市場的迅猛發(fā)展，與之相關(guān)的核心生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用與研發(fā)必將成為業(yè)內(nèi)企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。 由于傳統(tǒng)的指針式電壓表功能單一、精度低，不能滿足數(shù)字化時代的需求，因此，采用單片機(jī)的數(shù)字電 壓表，由精度高、抗干擾能力強(qiáng)，可擴(kuò)展性強(qiáng)、集成方便，還可與 PC 進(jìn)行實時通信等優(yōu)點(diǎn)已使數(shù)字電壓表成為現(xiàn)在電子測量的主要應(yīng)用產(chǎn)品。 使我對已學(xué)過的基礎(chǔ)知識有了更深入的理解，獨(dú)立思考、獨(dú)立工作以及應(yīng)用所學(xué)基本理化分析和解決實際問題的能力有了很大的提高。 本論文重點(diǎn)介紹單片機(jī)的數(shù)字電壓表 、萬年歷、溫測的工作原理。 而且還能通過鍵位調(diào)整萬年歷。 通過這努力，另外通過同學(xué)的幫助，我做成了這個多功能數(shù)字電壓表，將程序鍵入可以顯示 0177。該電路設(shè)計新穎、功能強(qiáng)大、可擴(kuò)展性強(qiáng)。 5伏， 萬年歷可顯示月、日、時、分、秒，溫度計可顯示現(xiàn)場周圍溫度， 使用 LCD 液晶模塊顯示。摘 要 本設(shè)計是多功能數(shù)字電壓表 、 萬年歷和溫度測試器 ， 隨著電子科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電子測量成為廣大電子工作者必須掌握的手段，對測量的精度和功能的要求也越來越高，而電壓的測量甚為突出，因為電壓的測量最為普遍。本設(shè)計在參閱了大量前人設(shè)計的數(shù)字電壓表的基礎(chǔ)上介紹一種基于 89S52 單片機(jī)的一種電壓測量電路 ,該電路采用分 A/D 轉(zhuǎn)換電路，測量范圍直流 0177。正文著重給出了軟硬件系統(tǒng)的各部分電路，介紹了 89S52 的特點(diǎn) ， LCD1602 的功能和應(yīng)用 ， DS1302 的功能和應(yīng)用， DS18B20 的功能和應(yīng)用 。本文首先簡要介紹了設(shè)計電壓表 、萬年歷、溫測 的主要方式以及單片機(jī)系統(tǒng)的優(yōu)勢；然后詳細(xì)介紹了直流數(shù)字電壓 、 表 萬年歷、溫測 的設(shè)計流程，以及硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的設(shè)計，并給出了硬件電路的設(shè)計細(xì)節(jié)，包括各部分電路的走向、芯片的選擇以及方案的可行性分析等。 5的不同電壓值 ，可以顯示月、日、時、分、秒，現(xiàn)場溫度 。 通 過此次課程設(shè)計使我對我們所學(xué)的知識有了更深的認(rèn)識和體會，對自我動手的能力也提高了很多。 目錄 1 緒論 ????????????????????????????? 課程設(shè)計的目的和意義 ．．．．．．．．．．．．．． ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ．．．．．．．．．．． ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 本課題所作的主要工作 ．．．．．．．． ．．． ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 2 系統(tǒng)總體方案 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．．．． 課程設(shè)計 總體方案 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 課程設(shè)計系統(tǒng)環(huán)境 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．．．．．．．．．．．．． 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．．．．． ．．．． ． ．．．．．．． 硬件總體方案 與選型 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．．．．．． 硬件模塊設(shè)計 ．．．．．．．．．．．．． ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 4 軟件設(shè)計 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．．．．． 數(shù)字電壓表 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 萬年歷 ．．．．．．．．．．． ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 溫度檢測 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 5軟硬件聯(lián)調(diào) ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．．．．．．．．． 6總結(jié) ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．．．．．．．．． 設(shè)計中遇到的問題和解決方案 ．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．．．．．．．．．．．．．．．．． 對本次設(shè)計的展望 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 參考文獻(xiàn) ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．．．．． ．．．． ． ．．．．．． ．．． 附 1： 源程序代碼 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．．．． ．．． 附 2： 系統(tǒng) 原理 圖 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．．．． ．．． 1 概述 ： 本次課程設(shè)計，讓我 學(xué)習(xí)和鞏固了使用單片機(jī)的定時中斷、基本的常用的寄存器的使用方法，還有就是學(xué)習(xí)常用的外圍硬件使用、電路原理圖設(shè)計、 PCB 設(shè)計等等。 目前，市場上的主要使用的電壓表有：指針式電壓表和 數(shù)字 電壓表兩種。同時，由數(shù)字電壓表擴(kuò)展而成的各種通用及專用數(shù)字儀器儀表 。利用 AD 轉(zhuǎn)換芯片設(shè)計的數(shù)字電壓表將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字顯示部分，這在生產(chǎn)運(yùn)用中有很大的實際意義，今后這方面的技術(shù)將得到提高，運(yùn)用更加廣泛。 目前的智能溫度傳感器 (亦稱數(shù)字溫度傳感器 )是在 20 世紀(jì) 90 年代中期問世的，它是微電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和自動測試技術(shù) (ATE)的結(jié)晶，特點(diǎn)是能輸出溫度數(shù)據(jù)及相關(guān)的溫度控制量，適配各種微控制器 (MCU)。 通過查閱資料完成對 數(shù)字電壓表 將程序鍵入可以顯示 0177。 2 系統(tǒng)總體方案 單片機(jī) AT89C52 和 ADC0809設(shè)計一個數(shù)字電壓表，能夠測量 0－ 5V之間的直流電壓值，兩位數(shù)碼顯 示。AT89S52是一個低功耗，高性能 CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含 8k Bytes ISP(Insystem programmable)的可反復(fù)擦寫 1000 次的 Flash 只讀程序存儲器，器件采用 ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS 51 指令系統(tǒng)及 80C51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用 8位中央處理器和 ISP Flash 存儲單元，功能強(qiáng)大的微型計算機(jī)的 AT89S52 可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價比的解決方案。便于單片機(jī)處理及控制，省去傳統(tǒng)的測溫方法的很多外圍電路。在 0—100 攝氏度時，最大線形偏差小于 1 攝氏度。這樣 ,測溫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)就比較簡單 ,體積也不大。既可以單獨(dú)對多 DS18B20。該系統(tǒng)擴(kuò)展性非常強(qiáng)，它可以在設(shè)計中加入時鐘芯片 DS1302以獲取時間數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)處理同時顯示時間。使用 Atmel公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。另外， AT89S52可降至 0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持 2種軟件 ， 可選擇節(jié)電模式。掉 電保護(hù)方式下， RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。 GND：接地。當(dāng)P1 口的管腳第一次寫 1 時，被定義為高阻輸入。在 FIASH 編程時， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗時， P0 輸出原碼，此時 P0 外部必須被拉高。 P1 口管腳寫入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P2 口： P2 口為一個內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O 口， P2口緩沖器可接收，輸出 4個 TTL門電流，當(dāng) P2口被寫“ 1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在給出地址“ 1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀寫時， P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。 P3 口： P3 口管腳是 8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4個 TTL門電流。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。 RST：復(fù)位輸入。 ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時，地址鎖 存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在平時， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個 ALE 脈沖。此時， ALE只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無效。在由外部程序存儲器 取指期間，每個機(jī)器周期兩次 /PSEN 有效。 EA/VPP：當(dāng) /EA 保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。如采用外部時鐘源驅(qū)動器件， XTAL2應(yīng)不接。 （ 2） 8位 A/D轉(zhuǎn)換器芯片 ADC0809 DC0809是帶有 8位 A/D轉(zhuǎn)換器、 8路多路開關(guān)以及微處理機(jī)兼容的控制邏輯的CMOS組件。 ADC0809 的主要特性 1） 它是具有 8 路模擬量輸入、 8位數(shù)字量輸出功能的 A/D 轉(zhuǎn)換器。 3） 模擬輸入電壓范圍為 0V～ +5V，不需零點(diǎn)和滿刻度校準(zhǔn)。 引腳結(jié)構(gòu) 圖 1— 2所示 圖 1— 2 ADC0809主要信號引腳的功能如下 ： IN0－ IN7： 8條模擬量輸入通道 ALE—— 地址鎖存允許信號。 START—— 轉(zhuǎn)換啟動信號。本信號有時簡寫為 ST. A、 B、 C—— 地址線。其地址狀態(tài)與通道對應(yīng)關(guān)系見表 91。 ADC0809的內(nèi)部沒有時鐘電路，所需時鐘信號由外界提供，因此有時鐘信號引腳。 EOC=0,正在進(jìn)行轉(zhuǎn)換； EOC=1,轉(zhuǎn)換結(jié)束。 D7～ D0—— 數(shù)據(jù)輸出線。 D0為最低位， D7為最高 OE—— 輸出允許信號。 OE=0，輸出數(shù)據(jù)線呈高阻； OE=1，輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。 Vref—— 參考電源參考電壓用來與輸入的模擬信號進(jìn)行比較，作為逐次逼近的基準(zhǔn)。 2） 初始化時，使 ST 和 OE信號全為低電平。 4） 是否轉(zhuǎn)換完畢，根據(jù) EOC 信號來判斷。 （ 3） LCD1602 液晶顯示器各種圖形的顯示原理 線段的顯示：點(diǎn)陣圖形式液晶由 MN個顯示單元組成，假設(shè) LCD 顯示屏有 64 行，每行有 128 列，每 8列對應(yīng) 1字節(jié)的 8 位，即每行由 16 字節(jié)，共 168=128 個點(diǎn)組成，屏上 6416 個顯示單元與顯示 RAM 區(qū) 1024 字節(jié)相對應(yīng)，每一字節(jié)的內(nèi)容和顯示屏上相應(yīng)位置的亮暗對應(yīng)。這就是 LCD 顯示的基本原理。下面以長沙太陽人電子有限公司的1602 字符型液晶顯示器為例，介紹其用法。 第 2 腳： VDD 接 5V 正電源。 第 4 腳： RS 為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。當(dāng) RS和