【正文】 求也不相符。 報(bào)警系統(tǒng)的方案比較 方案 1：用長(zhǎng)鳴的蜂鳴器實(shí)現(xiàn)鬧鐘鈴聲及 溫度超限報(bào)警。 用喇叭加語音芯片成本很高，但聲音還不錯(cuò)，再有喇叭體積龐大。限于設(shè)計(jì)所需要的功能，用蜂鳴器是最佳選擇。需要比較多的外部元件支持，且硬件電路復(fù)雜，制作成本相對(duì)較高。 DS18B20 溫度傳感器是美國(guó) DALLAS半導(dǎo)體公司最新推出的一種改進(jìn)型智能溫度傳感器， 它能直接讀出被測(cè)溫度，并且可根據(jù)實(shí)際要求通過簡(jiǎn)單的編程實(shí)現(xiàn) 9~12 位的數(shù)字值武漢紡織大學(xué) 電子與電氣工程學(xué)院 電子 91 班 4 讀數(shù)方式。 溫度實(shí)現(xiàn)只能通過外部的溫度傳感器來實(shí)現(xiàn)。內(nèi)部含有寄存器為我們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)上下限報(bào)警功能提供保障。 C，也符合我們?cè)O(shè)計(jì)的要求。 鍵盤控制方案選擇 方案 1：購(gòu)買集成鍵盤，采用矩陣形式連接。 雖然集成鍵盤美觀，與 單片機(jī)的接口少，但是它的成本比較高。通常我們選用價(jià)格便宜單個(gè)復(fù)位開關(guān)做成鍵盤。 二．硬件設(shè)計(jì)部分 1單片機(jī)最小系統(tǒng)電路設(shè)計(jì) 主 控 器 件AT89R54 DB1820 溫度采集系統(tǒng) DS1320 時(shí)間采集系統(tǒng) 12864 顯示系統(tǒng) 蜂鳴器 LED 報(bào)警系統(tǒng) 鍵盤 控制系統(tǒng) 武漢紡織大學(xué) 電子與電氣工程學(xué)院 電子 91 班 5 單片機(jī)芯片選擇 單片機(jī)采用 52系列單片機(jī)。使用 Atmel 公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。 AT89C52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié) Flash， 256字節(jié) RAM， 32 位 I/O 口線，看門狗定時(shí)器， 2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，一個(gè) 6向量 2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。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(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。 AT89C52 有 40 個(gè)引腳， 32 個(gè)外部雙向輸入 /輸出（ I/O）端口，同時(shí)內(nèi)含 2 個(gè)外中斷口， 2 個(gè) 16 位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器 ,2 個(gè)全雙工串行通信口， 片上 Flash 允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī) 編程器。其芯片 外觀及引腳圖如下： 圖 圖 武漢紡織大學(xué) 電子與電氣工程學(xué)院 電子 91 班 6 單片機(jī)管腳說明 VCC：供電電壓。 P0口： P0口為一個(gè) 8位漏級(jí)開路雙向 I/O口，每腳可吸收 8TTL門流。 P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。 P1口： P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8位雙向 I/O口， P1口緩沖器能接收輸出 4TTL門電流。在 FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)， P1口作為第八位地址接收。并因此作為輸入時(shí)， P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。 P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)， P2口輸出地址的高八位。 P2口在 FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。當(dāng) P3口寫入“ 1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。 P3口也可作為 AT89C52的一些特殊功能口，如下表所示： 管腳 備選功能 RXD （串行輸入口） TXD （串行輸出口） /INT0 （外部中斷 0） /INT1 （外部中斷 1） T0 （記時(shí)器 0外部輸入） T1 （記時(shí)器 1外部輸入） /WR （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） /RD （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） 武漢紡織大學(xué) 電子與電氣工程學(xué)院 電子 91 班 7 P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。當(dāng)振蕩器復(fù) 位器件時(shí)，要保持 RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。在 FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。如想禁止 ALE的輸出可在 SFR8EH地址上置 0。另外，該引腳被略微拉高。 /PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的 /PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。注意加密方式 1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi) 部時(shí)鐘工作電路的輸入。 單片機(jī)最小系統(tǒng) 單片機(jī)最小系統(tǒng)主要由復(fù)位電路，晶振電路，電源等幾部分組成。如下圖所示： 武漢紡織大學(xué) 電子與電氣工程學(xué)院 電子 91 班 8 2） 晶振電路 晶振電路原理圖如 32： 32 晶振模塊原理圖 選取原則：電容選取 30pF，晶振為 12MHz。 2 時(shí)鐘系統(tǒng)電路設(shè)計(jì) 時(shí)鐘芯片選擇 我們采用 具有涓細(xì)電流充電能力的低功耗實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路DS1302。 它采用主電源和備用電源雙電源供電。它內(nèi)部含有 31 個(gè)字節(jié)的靜態(tài) RAM，可提供用戶訪問。內(nèi)部的寄存器為我們調(diào)時(shí)，鬧鐘定時(shí)提供了寄存空間。而且它是串行接口，與單片機(jī)通信所需要的接口少。 DS1302管腳及寄存器說明 （ 1） DS1302 的引腳排列 Vcc1 為后備電源， VCC2 為主電源。 DS1302 由 Vcc1 或 Vcc2 兩者中的較大者供電。當(dāng) Vcc2 小于 Vcc1時(shí)， DS1302 由 Vcc1 供電。 X1 和 X2 是振蕩源，外接 晶振。 RST 輸入有兩種功能：首先， RST 接通控制邏輯，允許地址 /命令序列送入移位寄存器；其次， RST 提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。如果在傳送過程中 RST 置為低電平，則會(huì)終止此次數(shù)據(jù)傳送， I/O 引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。只有在 SCLK 為低電平時(shí)，才能將 RST 置為高電平。 武漢紡織大學(xué) 電子與電氣工程學(xué)院 電子 91 班 12 SCLK 為時(shí)鐘輸入端。此外， DS1302 還有年份寄存器、控制寄存器、充電寄存器、時(shí)鐘突發(fā)寄存器及與 RAM相關(guān)的寄存器等。 DS1302與 RAM相關(guān)的寄存器分為兩類：一類是單個(gè) RAM單元，共 31個(gè)，每個(gè)單元組態(tài)為一個(gè) 8位的字節(jié)，其命令控制字為 C0H～ FDH，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫操作；另一類為突發(fā)方式下的 RAM寄存器，此方式下可一次性讀寫所有的 RAM的 31個(gè)字節(jié)，命令控制字為 FEH(寫 )、FFH(讀 )。時(shí)鐘線 SCLK 與 相連，數(shù)據(jù)線 I/O 與 相連，復(fù)位線 RST 與 相連。 但是經(jīng)過查閱有關(guān)資料知道如果 DS1302 不是接 p0 口可以不接上拉電阻，為了節(jié)省成本，所以沒有接上拉電阻。 Vcc2 提供高電源作為芯片供電的主電源。 晶振為 接入 X X2 引腳。經(jīng)上網(wǎng)查閱資料及市場(chǎng)考察， DS18b20 體積小，只有 3 只腳，電路接法簡(jiǎn)單。內(nèi)部含有寄存器為我們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)上下限報(bào)警功能提供保障。 C，也符合我們?cè)O(shè)計(jì)的要求。 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)描述 DS18B20 溫度傳感器的內(nèi)部存儲(chǔ)器還包括一個(gè)高速暫存 RAM和一個(gè)非易失性的可電擦除的 EERAM。頭兩個(gè)字節(jié)包含測(cè)得的溫度信息，第三和第四 字節(jié)是 TH 和 TL 的拷貝，是易失的，每次上電復(fù)位時(shí)被刷新。 DS18B20 工作時(shí)按此寄存器中的分辨率將溫度轉(zhuǎn)換為相應(yīng)精度的數(shù)值。低 5 位一直為 1， TM 是測(cè)試模式位，用于設(shè)置 DS18B20 在工作模式還是在測(cè)試模式。這種方法應(yīng)用它內(nèi)部的寄生電源，因此在 QT 上要用 一個(gè) MOSFET 把 I/O 線只接拉到電TM R1 R0 1 1 1 1 1 圖 配置寄存器 武漢紡織大學(xué) 電子與電氣工程學(xué)院 電子 91 班 16 源上。方法一適合于遠(yuǎn)距離溫度監(jiān)控，不需要本地電源。 Vdd 接 5V 電源， vss 接地， QT 與 相連。用單片機(jī)的 4 個(gè) I/O 口接收控制信號(hào)，其電路圖如下： 4 個(gè)按鍵的一端與地相連，另一端分別與 、 、 、 相連。 5 報(bào)警電路系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 武漢紡織大學(xué) 電子與電氣工程學(xué)院 電子 91 班 17 報(bào)警電路由蜂鳴器、三極管、電阻 、 LED 等構(gòu)成電路圖如下： 它們與單片機(jī)的接口分別是 。 三、 軟硬件調(diào)試部分 1） 軟件調(diào)試 軟件調(diào)試，我是在 keil 軟件平臺(tái)和單片機(jī)學(xué)習(xí)板上來完成的。通過逐個(gè)錯(cuò)誤排錯(cuò)及修 改。 經(jīng)過一系列排錯(cuò)，最后文件沒有錯(cuò)誤但還有警告。我有回到文件，經(jīng)過對(duì)警告的分析及上網(wǎng)查閱。經(jīng)過分析，疊屏現(xiàn)象是沒有對(duì)液晶清平所致。結(jié)果疊屏現(xiàn)象解決。謝天謝地??！有進(jìn)步！ 又經(jīng)過幾天，排錯(cuò)，上網(wǎng)查閱與參考程序?qū)φ铡５袅藎0x01，加上生成 HEX 文 件，下載到單片機(jī)中。界面的閃爍不能閃爍。相應(yīng)的問題也解決了。加上另一個(gè)鬧鐘實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)需求。據(jù)分析，可能使程序的問題。我只有請(qǐng)教高手啰！ 2）硬件調(diào)試 硬件調(diào)試，我們用萬用表，單片機(jī)學(xué)習(xí)板來完成的。我將液晶顯示程序下載到單片機(jī)內(nèi)，連好所有的線，通電后，觀察顯示結(jié)果。我們用萬用表測(cè)試各連線是否導(dǎo)通及某些點(diǎn)的電壓，發(fā)現(xiàn)沒問題。由于沒準(zhǔn)備多的電阻，我在以前買的電阻找到了 的電阻。后來在調(diào)試液晶能夠顯示了。連上按鍵模塊，液晶顯示模塊，單片機(jī)最小系統(tǒng)，時(shí)鐘系統(tǒng)，溫度系統(tǒng)，連接所有線，通上電源后，我們觀察到液晶顯示 2085—85—85 武漢紡織大學(xué) 電子與電氣工程學(xué)院 電子 91 班 20 85： 85： 85 溫度能正常顯示，時(shí)鐘不能正常顯示。接上電源后，時(shí)鐘能夠正常顯示，按鍵也能控制。 雖然整個(gè)硬件都以做好了，但是看看我們的作品，那叫個(gè)慘不忍睹，上面因?yàn)楦鞣N修改，線路連的很不好看，于是我們換了一塊板子，經(jīng)過精心的設(shè)計(jì)各種器件的放置地方，然后為了盡量使板子 布線美觀，我們又修改了各種器件的接口，使焊好的板子盡量美觀，使布線盡量的少，做好后的實(shí)物圖如下： 五．總結(jié)與體會(huì) 在拿到課題以后，我們小組先召開了一個(gè)小會(huì)議，討論整個(gè)過程如何實(shí)施及如何分工，以及選擇哪個(gè)課題進(jìn)行設(shè)計(jì)。老板很細(xì)心的邊挑邊幫我們講解有關(guān)的知識(shí)，讓我們受益匪淺。 經(jīng)過將近一個(gè)月的設(shè)計(jì)，反復(fù)地討論各個(gè)環(huán)節(jié)，反復(fù) 調(diào)試，反復(fù)模擬仿真，終于完成 LCD 液晶時(shí)鐘設(shè)計(jì)。但畢竟這是我們第一次設(shè)計(jì)，能把實(shí)物做出來，我們心底還是很高興的。 在本次設(shè)計(jì)的過程中，我發(fā)現(xiàn)很多的問題，首先最大的問題就是單片機(jī)課程我們并沒有開始學(xué)，因此要完成這么繁瑣的編程與設(shè)計(jì)，我們不得不自己先自學(xué)單片機(jī)。單片機(jī)課程設(shè)計(jì)重點(diǎn)就在于軟件算法 的設(shè)計(jì)，需要有很巧妙的程序算法。特別到最后，程序在 protues 軟件模擬當(dāng)中能正常工作，等做出實(shí)物來后顯示屏居然沒有顯示。但最終還是堅(jiān)持下來，并成功將問題解決。在以后的學(xué)習(xí)中，要理論聯(lián)系實(shí)際，把我們所學(xué)的理論知識(shí)用到實(shí)際當(dāng)中，學(xué)習(xí)單機(jī)片機(jī)更是如此，程序只有在武漢紡織大學(xué) 電子與電氣工程學(xué)院 電子 91 班 22 經(jīng)常的寫與讀的過程中才能提高，這就是我在這次設(shè)計(jì)中的最大 收獲。月星期可以實(shí)現(xiàn)掉電保護(hù)，具有貪睡功能，且貪睡時(shí)間可以設(shè)置，具有跑表功能，可以實(shí)現(xiàn)背光長(zhǎng)亮或是自動(dòng)控制背光亮的時(shí)間。 //秒，分，小時(shí)，公歷日期，月份，年份，世紀(jì)，星期 unsigned char LunarMonth,LunarDay,LunarYear。 //大小月標(biāo)志位 bit cenbit=0。 //調(diào)時(shí)狀態(tài)標(biāo)志位 unsigned char next,flag=0,light_flag=0,tem_flag=0。 /**********定義 LCD12864 的數(shù)據(jù)線和相關(guān)函數(shù) *************/ sbit LCD_RS=P2^7。 //讀寫位，低電平讀，高電平寫 sbit LCD_E=P2^5。 //背光控制 define LCD_Data P0 //LCD12864 的 8 位數(shù)據(jù)總線，單片機(jī)的 P0端口 void WriteDataLCD(unsigned char WDLCD)。 // 給LCD12864 寫指令 void LCDInit(void)。 //LCD12864 清屏 void CheckBusy(void)。 //向 LCD 發(fā)送一個(gè)字符串 void LCDTestWord(bit i,unsigned char word)。 //在 LCD 上顯示秒鐘 void DisplayMin(void)。 //在 LCD 上顯示小時(shí) void DisplayDay(void)。 /