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正文內(nèi)容

基于單片機(jī)的電子萬(wàn)年歷_大學(xué)畢業(yè)論文-在線瀏覽

2024-10-28 14:29本頁(yè)面
  

【正文】 3 , 檢測(cè)元件 則 采用美國(guó) DALLAS 半導(dǎo)體公司繼 DS1820 之后推出的一種 DS18B20(智能溫度傳感器) ,測(cè)溫范圍為 56~ 124176。C。 顯示部分方案的選擇 方案一: 若 LED 做顯示部分 , 他在 顯示數(shù)字和成本方面還可以 , 但是在 與單片機(jī)連接時(shí), 即使使用 單片機(jī) 的接口不多 ,但 接 線還需要花費(fèi)一點(diǎn)時(shí)間。 綜上所述, 顯示部分采用普通的 LCDl602顯示.第一行分別表示某年、某月、某日和星期;第二行分別為時(shí)、分、秒和溫度。 煙臺(tái)大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) 4 3 硬件 電路設(shè)計(jì)及 仿真結(jié)果 電路設(shè)計(jì)框圖 圖 設(shè)計(jì)框圖 控制電路的選擇 電路的選擇 如圖 所示 為主控電路: 圖 溫度傳感器 鍵盤模塊 LED 數(shù)碼管動(dòng) 態(tài)顯示模塊 LCD 數(shù)碼管 動(dòng)態(tài)模塊 AT89C52 主控制 模 塊 煙臺(tái)大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) 5 選擇 元器件 1 單片機(jī) AT89C52 ATMEL 公司生產(chǎn)的 AT89C52 單片機(jī)采用高性能的靜態(tài) 80C51 設(shè)計(jì),由先進(jìn)工藝制造 且 程序存儲(chǔ)器 為 FLASH。 256 字節(jié)內(nèi)部 RAM。 全雙工增強(qiáng)型 UART; T0、 T1(標(biāo)準(zhǔn) 80C51)和增加的 T2(捕獲和比較)。 圖 AT89C52的引腳圖 如圖 AT89C52P0 口的上拉電阻電路連接圖 圖 AT89C52P0口的上拉電阻電路連接圖 煙臺(tái)大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) 6 單片機(jī)晶振電路 晶振電路采用的晶體振蕩器,頻率為 12MHz。如圖 。 接通電源的瞬間,通過(guò)電容的那條線等于沒(méi)有電阻, 這個(gè)時(shí)候 自動(dòng)復(fù)位;電容兩端的電壓 為電源電壓 時(shí) , 電阻最大, 流過(guò)電容 的電流為0, 這個(gè)時(shí)候?qū)﹄娐窡o(wú)影響 ,程序正常運(yùn)行。 1302DS 中 Vcc1 在 提供 低電源和 低功率時(shí)可以作為后備電源,當(dāng) Vcc2在雙電源系統(tǒng)中 作為主電源時(shí) , Vcc1 作為 備份電 源 , 防止在 主電源 掉電 的情況下能保存信息 ,使時(shí)鐘正常工作 。當(dāng) Vcc2 大于Vcc1+ 時(shí), Vcc2 給 1302DS 供電;當(dāng) Vcc2 小于 Vcc1 時(shí), 1302DS 由 Vcc1 供電。接通電源 運(yùn)行時(shí),在VCC 大于等于 之前 ,RST 腳必須保持 “ 0”狀態(tài)不變 。 表 為各引腳的功能 煙臺(tái)大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) 8 表 DS1302引腳功能 引腳號(hào) 引腳名稱 功 能 1 Vcc2 主電源 2,3 X1, X2 振蕩源,外界 4 GND 地線 5 RST 復(fù)位 /片選線 6 I/O 串行數(shù)據(jù)輸入 /輸出端 (雙向 ) 7 SCLK 串行數(shù)據(jù)輸入端 8 Vcc1 后備電池 如圖 所示 1302DS 的控制字。位 6為 0和 1時(shí)分別表示 存取日歷時(shí)鐘數(shù)據(jù) 和 RAM 數(shù)據(jù)。 A0 和 A1 分別表示 進(jìn)行寫操作 和 進(jìn)行讀 操作。 7 6 5 4 3 2 1 0 1 RAM CK A4 A3 A2 A1 A0 RAM K 圖 DS1302的控制字 表 1302DS 的日歷、時(shí)間內(nèi)部寄存器地址和內(nèi)容 寄 存器 命令 指令 它們的取值 寄存器的內(nèi)容 寫寄存器 讀 寄存器 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 0 秒 寄 存器 80H 81H 00~ 59 CH 10S SEC 分 寄 存器 82H 83H 00~ 59 0 10 min MIN [小 ]時(shí) 寄 存器 84H 85H 00~ 23或 01~ 12 12/ 24 0 10 A/P HR HR 日 寄 存器 85H 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 D3H 00~ 99 10YEAR YEAR 煙臺(tái)大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) 9 1302DS 的 日歷、時(shí)間寄存器及其控制字見表 , 當(dāng) 讀取的 數(shù)是偶數(shù)時(shí)則 將寫 入相關(guān)內(nèi)容 , 否則 是讀出相關(guān)內(nèi)容 。它為 高電平 時(shí) 則為 12小時(shí)制 。在 24h 方式下, A5為第二個(gè) 10h 位( 20~ 23h)。如圖 DS1302 的晶振電路 圖 1302DS 的晶振電路 顯示電路的選擇 電路的選擇 圖 顯示電路 煙臺(tái)大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) 10 元件的設(shè)計(jì)及計(jì)算 LCD1602 的特性 內(nèi)建有 160 個(gè) 5X7 點(diǎn)陣的字型的字符發(fā)生器 CGROM 8 個(gè)可由用戶自定義的 5X7 的字符發(fā)生器 CGRAM 測(cè)溫 電路的選擇 測(cè)溫的電路圖 圖 元件的選擇及設(shè)計(jì)計(jì)算 DS18B20 溫度傳感器的優(yōu)點(diǎn): 接口方式 采用單總線 。 當(dāng) 多個(gè) DS18B20 同時(shí)使用 時(shí)可達(dá)到 多點(diǎn)測(cè)溫 的目的,且不需要外接元件 煙臺(tái)大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) 11 多變的 供電方式。 負(fù)壓特性。 防止 掉電。 DS18B20 的性能特點(diǎn)如下: 不需要 外部器件; 電壓 工作 范圍為 ~ , 可 由 數(shù)據(jù)線 提供 電 源且待機(jī)時(shí)不需要消耗功率 ; 溫度以 一定的數(shù)字 讀出; 設(shè)置的溫度報(bào)警器數(shù)據(jù)不容易丟失 。溫度信息 在前兩個(gè)字節(jié) , 接著的兩個(gè)字節(jié)為 TH和 TL 的 拷貝 , 信息不容易保存,且在通電時(shí)信息被刷新。 DS18B20 工作時(shí)按 配置 寄存器中的分辨率將溫度轉(zhuǎn)換為 相對(duì)需要的值 。暫存 RAM的六七八沒(méi)有用到,全部用高字節(jié)表示。 S 為符號(hào)位, S 取值為零時(shí),可以直接進(jìn)行 2進(jìn)制到 10進(jìn)制變換;當(dāng) S取值為一時(shí),測(cè)的溫度 為零度以下,則不可以直接求出 10 進(jìn)制的數(shù)值 。 DS18B20的操作 流程 為 : 首先對(duì) DS18B20 初始化 ,其次把 ROM 的各個(gè) 指令 發(fā)出,接著把 存儲(chǔ)器 的各個(gè) 操作 指令發(fā)出,最后進(jìn)行 數(shù)據(jù) 的處理 [5]。 ROM 中的 64 位序列號(hào) 可以看做是 DS18B20 的地址序列碼,它是出廠前就被定義好的,則每個(gè) DS18B20 的 64 位序列號(hào)均不相同,即所有的 DS18B20 都各不相同,因此可以多個(gè) DS18B20 并聯(lián)在一根總線上。另一種是寄生電源供電方式。 單線總線開啟時(shí)間 非常短 , 而它的引腳驅(qū)動(dòng)能力有限,只能輸出低電平,無(wú)法輸出高電平, 為了 保證 寫存儲(chǔ)器操作和溫度 A/D 轉(zhuǎn)換操作 能正常進(jìn)行 必須使用外部上拉 硬件的仿真 硬件的調(diào)試 首先根據(jù)硬件電路圖利用 PROTEUS 把電路圖鏈接好,如圖 硬件實(shí)際圖: X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 .0 /T 21P 1 .1 /T 2 E X2P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 2X1CR Y S T A LF RE Q = 1 2 M H zC12 2 p FC22 2 p FC32 0 u FR11kRS T5S CL K7I /O6X12X23V CC 18V CC 21U2DS 1 3 0 2B A T 19VX2CR Y S T A LF RE Q = 3 2 7 6 8 H zD714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3L C D 1L M 0 1 6 LR V 11k234567891R P 1RE S P A C K 83 4 . 0DQ2V C C3G ND1U3DS 1 8 B 2 0R24 .7 kR31 0 kR41 0 kR51 0 kR61 0 kL S 1S O UN D E R 圖 硬件模擬圖 然后保存文件的格式為 .DSN,以便下次使用的時(shí)候調(diào)用。 U3 為溫度的調(diào)試,左 /右邊分別表示為溫度減 /加 1。 圖 報(bào)警時(shí)的圖 煙臺(tái)大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) 14 時(shí)間的調(diào)整 年、月、日、星期、時(shí)、分、秒的調(diào)整為 R R R5 和 R6 下面的那個(gè) BUTTON,它們分別表示啟動(dòng)、加、減、恢復(fù)。如圖 時(shí)間的調(diào)整 時(shí)間的調(diào)整 煙臺(tái)大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) 15 4 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 陽(yáng)歷程序設(shè)計(jì) 因?yàn)樵谠摮绦蛑惺褂?DS1302 時(shí)鐘芯片,陽(yáng)歷程序只需從 DS1302 各寄存器中讀出年 、月、日、周、 [小 ]時(shí)、分、秒等數(shù)據(jù),再處理即可。 陽(yáng)歷時(shí)間顯示的 程序流程圖見圖 所示。 在時(shí)間 修改的 過(guò)程中,要 修改 的位與 不需要修改 的位 應(yīng)該把它們給分別開 。 需要修改的位一直閃 的 原理是 利用定時(shí)器把需要修改的位亮和 熄滅 一定時(shí)間 ,比如說(shuō) 每次 亮和熄滅的 時(shí)間 均為 為 40ms。 這個(gè)時(shí)候把正確的 數(shù)定住,不在閃 , 然后使下一個(gè)需要修改的數(shù)不停的閃 。 先要根據(jù)當(dāng)前陽(yáng)歷的日期,算出陽(yáng)歷為該年中的第 多少 天 ,設(shè)為 A,該年春節(jié)和元旦的日差 為 B, 當(dāng) A=B 時(shí) ,則 AB=C 時(shí), C就是陰歷在該年中的第 多少 天, 然后就可以算出 當(dāng)前陰歷日期; 當(dāng) AB 時(shí) , 則陰歷比陽(yáng)歷小一年,通常此時(shí)陰歷會(huì)是 11 月或者 12 月 , 此時(shí) BA=D, 而 D 表示距離 過(guò)新年還剩 的天數(shù)。 軟件測(cè)試 首先在 Keil uVision3 軟件上在 File 中把寫好的程序調(diào)用出來(lái), 程序見附錄 B, 然后再 Project 中通過(guò) New Project 把生成的以 .Uv2 為后綴的文件打開如圖 圖 工程的調(diào)用 最后為程序的調(diào)試,程序的調(diào)試為單擊左邊的第一個(gè) 如圖 ,調(diào)試的結(jié)果如圖 圖 程序的調(diào)試圖 程序的調(diào)試結(jié)果 煙臺(tái)大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) 17 5 結(jié)論 與展望 結(jié)論 此次設(shè)計(jì) 具有可以顯示陽(yáng)歷日期、按鍵調(diào)整時(shí)間和可動(dòng)態(tài)顯示年等功能 。 展望 這次設(shè)計(jì)雖然完成了,但是還存在著缺點(diǎn): 顯示的年限過(guò)短,只能顯示 2020 年 — 2100 年之間的部分。 于未 來(lái)的陰歷日期是不能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)出的,所以,未來(lái)所顯示的陰歷日期有可能與別人 設(shè)計(jì)的電子萬(wàn)年歷所表示的時(shí)間不一樣 。 仿真出來(lái)的溫度不能自動(dòng)感受溫度,必須用手動(dòng)調(diào)節(jié)。 煙臺(tái)大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) 18 致 謝 正是 至此論文全部結(jié)束,在論文創(chuàng)作工程中,我特別感謝所有關(guān)心、愛護(hù)我的人們,謝謝他們的鼓勵(lì)和幫助。在此,我衷心地感謝我的指導(dǎo)老師 張老師! 不管在選
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