數(shù)碼管電子顯示屏 自動(dòng)化與單片機(jī)等專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 畢業(yè)論

1、精品文檔摘 要：本設(shè)計(jì)采用的是AT89S52單片機(jī)，該單片機(jī)采用的MCU51內(nèi)核，因此具有很好的兼容性，內(nèi)部帶有8KB的ROM，能夠存儲(chǔ)大量的程序，最突出特點(diǎn)是具有ISP在系統(tǒng)燒寫(xiě)功能，使得燒寫(xiě)程序更加方便。計(jì)時(shí)芯片采用DALLAS公司的涓細(xì)充電時(shí)鐘芯片DS1302，該芯片通過(guò)簡(jiǎn)單的串行通信與單片機(jī)進(jìn)行通信，時(shí)鐘/日歷電路能夠?qū)崟r(shí)提供年、月、日、時(shí)、分、秒、星期信息，采用雙電源供電，當(dāng)外部電源掉電時(shí)能夠利用后備電池準(zhǔn)確計(jì)時(shí)。溫度檢測(cè)采用DALLAS公司的數(shù)字化溫度傳感器DS18B20，該芯片采用的是獨(dú)特的“一線總線的方式與單片機(jī)進(jìn)行通信，一線總線獨(dú)特而且經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，是用戶可以輕松的組建傳感器網(wǎng)

2、絡(luò)，為測(cè)量系統(tǒng)的構(gòu)建引入全新的概念。實(shí)時(shí)溫度采用一線總線的方式傳輸大大的提高了信號(hào)的抗干擾性，分辨率可通過(guò)軟件設(shè)置，其小巧的體積為各種環(huán)境下測(cè)量溫度提供了方便。綜上所述此萬(wàn)年歷具有讀取方便、顯示直觀、功能多樣、電路簡(jiǎn)潔、本錢低廉等諸多優(yōu)點(diǎn)，符合電子儀器儀表的開(kāi)展趨勢(shì)，更符合我們實(shí)際生活的需要，對(duì)我們大學(xué)生來(lái)說(shuō)也更加有用，具有廣闊的市場(chǎng)前景。關(guān)鍵詞：時(shí)鐘電鐘；DS1302；動(dòng)態(tài)掃描；單片機(jī) Abstract：This design USES the AT89S52 SCM is adopted, the SCM MCU51 kernel, therefore has the very good

3、compatibility with 8KB ROM, internal, able to store huge amounts of program, the most outstanding characteristic is to have the ISP in system burning function, causes burning program is more convenient. Timer chip adopt the DALLAS company Juan fine charging clock chip DS1302, this chip through simpl

4、e serial communication to communicate with MCU, clock/calendar circuit can real-time provide year, month, day, time, seconds, week information, adopt double power supply, when external power off when power will be able to use back-up battery accurate timing.Temperature detection using DALLAS company

5、's digital temperature sensor DS18B20, this chip USES is unique "1-wire bus" way to communicate with MCU, 1-wire bus unique and economic characteristic, is the user can easily established sensor network for measuring system, the construction of the concept of introducing new. Real-time

6、 temperature using 1-wire bus way transmission greatly improve the anti-interference signal by software Settings, resolution, its small volume for various circumstances measuring temperature provided convenience. To sum up the calendar has read convenient, direct display, functional diversity, simpl

7、e circuit, low cost, and many other advantages, conform to the trend of the development of electronic instruments, more accord with the need of our actual life, to our university students are more useful, a broad market prospect. Keywords ：clock actuated; DS1302; Dynamic scanning; microcontroller 目錄

8、第一章 緒論11.1 課題開(kāi)發(fā)的背景及意義1第二章 設(shè)計(jì)要求與方案論證32.1設(shè)計(jì)要求：32.2 系統(tǒng)根本方案選擇和論證3單片機(jī)芯片的選擇方案和論證：32.2.2 顯示模塊選擇方案和論證：3時(shí)鐘芯片的選擇方案和論證：4溫度傳感器的選擇方案與論證:42.3 電路設(shè)計(jì)最終方案決定5第三章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)63.1 電路設(shè)計(jì)框圖63.2 系統(tǒng)硬件概述63.3 主要單元電路的設(shè)計(jì)6單片機(jī)主控制模塊的設(shè)計(jì)6時(shí)鐘電路模塊的設(shè)計(jì)8溫度采集模塊設(shè)計(jì)93.3.4 電路原理及說(shuō)明9顯示模塊的設(shè)計(jì)12第四章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)134.1程序流程框圖134.2 子程序的設(shè)計(jì)154.2.1 DS18B20溫度子程序15

9、4.2.2 讀、寫(xiě)DS1302子程序16第五章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)185.1系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)185.2系統(tǒng)硬件仿真運(yùn)行情況圖195.2.1 顯示日期、時(shí)間、實(shí)時(shí)溫度19第六章 測(cè)試分析206.1軟件測(cè)試206.2測(cè)試結(jié)論20結(jié)論21致謝詞22參考文獻(xiàn)：23附錄一：系統(tǒng)程序清單24附錄二：系統(tǒng)電路圖36歡迎下載精品文檔第一章 緒論1.1 課題開(kāi)發(fā)的背景及意義20世紀(jì)末，電子技術(shù)獲得了飛速的開(kāi)展，在其推動(dòng)下，現(xiàn)代電子產(chǎn)品幾乎滲透了社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，有力地推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)力的開(kāi)展和社會(huì)信息化程度的提高，同時(shí)也使現(xiàn)代電子產(chǎn)品性能進(jìn)一步提高，產(chǎn)品更新?lián)Q代的節(jié)奏也越來(lái)越快。時(shí)間對(duì)人們來(lái)說(shuō)總是那么珍貴，工作的忙碌性

10、和繁雜性容易使人忘記當(dāng)前的時(shí)間。忘記了要做的事情，當(dāng)事情不是很重要的時(shí)候，這種遺忘無(wú)傷大雅。但是，一旦重要事情，一時(shí)的耽誤可能釀成大禍。近年來(lái)隨著計(jì)算機(jī)在社會(huì)領(lǐng)域的滲透和大規(guī)模集成電路的開(kāi)展，單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷地走向深入，由于它具有功能強(qiáng)，體積小，功耗低，價(jià)格廉價(jià)，工作可靠，使用方便等特點(diǎn)，因此特別適合于與控制有關(guān)的系統(tǒng)，越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于自動(dòng)控制，智能化儀器，儀表，數(shù)據(jù)采集，軍工產(chǎn)品以及家用電器等各個(gè)領(lǐng)域，單片機(jī)往往是作為一個(gè)核心部件來(lái)使用，再根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)，以及針對(duì)具體應(yīng)用對(duì)象的特點(diǎn)與軟件結(jié)合，以作完善。單片機(jī)自20世紀(jì)70年代問(wèn)世以來(lái)，以其極高的性能價(jià)格比，受到人們的重視和關(guān)注，應(yīng)用

11、很廣、開(kāi)展很快。單片機(jī)具有體積小、重量輕、抗干擾能力強(qiáng)、環(huán)境要求不高、價(jià)格低廉、可靠性高、靈活性好、開(kāi)發(fā)較為容易。目前單片機(jī)滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個(gè)領(lǐng)域沒(méi)有單片機(jī)的蹤跡。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機(jī)上各種儀表的控制，計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動(dòng)化過(guò)程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能IC卡，錄象機(jī)、攝象機(jī)，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開(kāi)單片機(jī)。更不用說(shuō)自動(dòng)控制領(lǐng)域的機(jī)器人、智能儀表、醫(yī)療器械了。因此，單片機(jī)的學(xué)習(xí)、開(kāi)發(fā)與應(yīng)用將造就一批計(jì)算機(jī)應(yīng)用與智能化控制的科學(xué)家、工程師。電子鐘是一種利用數(shù)字電路來(lái)顯示年、月、日、秒、分、時(shí)、星期的計(jì)時(shí)裝置，與傳統(tǒng)的機(jī)械鐘相比

12、，它具有走時(shí)準(zhǔn)確、顯示直觀、無(wú)機(jī)械傳動(dòng)裝置等優(yōu)點(diǎn)，因而得到廣泛應(yīng)用。隨著人們生活環(huán)境的不斷改善和美化，在許多場(chǎng)合可以看到數(shù)字電子鐘。在城市的主要營(yíng)業(yè)場(chǎng)所、車站、碼頭等公共場(chǎng)所使用數(shù)字電子鐘已經(jīng)成為一種時(shí)尚。但目前市場(chǎng)上各式各樣的數(shù)字電子鐘大多數(shù)用全硬件電路實(shí)現(xiàn)，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，功率損耗大等缺點(diǎn)。因此有必要對(duì)數(shù)字電子鐘進(jìn)行改良。 單片機(jī)應(yīng)用的重要意義還在于，它從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法。從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)的大局部功能，現(xiàn)在已能用單片機(jī)通過(guò)軟件方法來(lái)實(shí)現(xiàn)了。這種軟件代替硬件的控制技術(shù)也稱為微控制技術(shù)，是傳統(tǒng)控制技術(shù)的一次革命。數(shù)字電子鐘一個(gè)無(wú)處不在的電子產(chǎn)品，經(jīng)過(guò)多

13、年的開(kāi)展技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟了。目前應(yīng)用廣泛的數(shù)字鐘大多用AT89S52單片機(jī)為核心控制部件制作的，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)年、月、日、時(shí)、分、秒的數(shù)字顯示，通過(guò)擴(kuò)展還可實(shí)現(xiàn)對(duì)電子鐘所在地點(diǎn)的溫度顯示等，廣泛用于車站、醫(yī)院、機(jī)場(chǎng)、廁所等公共場(chǎng)所的時(shí)間顯示。與機(jī)械鐘表和3V電源半機(jī)械鐘相比，數(shù)字電子鐘具有時(shí)間精確、停電不用校準(zhǔn)、減少汞電池的使用等優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)代社會(huì)，守時(shí)已不僅關(guān)系到一個(gè)人的職業(yè)生涯，還成了衡量一個(gè)人道德的標(biāo)準(zhǔn)。手表為人解決了在沒(méi)有時(shí)鐘情況下的時(shí)間概念，然而，手表對(duì)于忙碌的生活顯然已不太適應(yīng)，設(shè)計(jì)一款電子數(shù)字手表勢(shì)在必行。本課題將通過(guò)對(duì)目前市場(chǎng)上的數(shù)字電子鐘的研究，制作一個(gè)以AT89S52單片機(jī)為核心控

14、制部件的數(shù)字式電子顯示屏，該屏具有顯示年、月、日、時(shí)、分、秒，星期，智能實(shí)時(shí)溫度等功能。因此，研究電子萬(wàn)年歷及擴(kuò)大其應(yīng)用，有著非?，F(xiàn)實(shí)的意義。第二章 設(shè)計(jì)要求與方案論證2.1設(shè)計(jì)要求： 具有年、月、日、星期、時(shí)、分、秒等顯示功能； 具有當(dāng)前環(huán)境溫度檢測(cè)顯示功能 具備年、月、日、星期、時(shí)、分、秒校準(zhǔn)調(diào)時(shí)功能；2.2 系統(tǒng)根本方案選擇和論證2.2.1單片機(jī)芯片的選擇方案和論證：方案一: 采用AT89C51芯片作為硬件核心，采用Flash ROM，內(nèi)部具有4KB ROM 存儲(chǔ)空間,能于3V的超低壓工作,而且與MCS-51系列單片機(jī)完全兼容,但是運(yùn)用于電路設(shè)計(jì)中時(shí)由于不具備ISP在線編程技術(shù), 當(dāng)在對(duì)

15、電路進(jìn)行調(diào)試時(shí)，由于程序的錯(cuò)誤修改或?qū)Τ绦虻男略龉δ苄枰獰氤绦驎r(shí)，對(duì)芯片的屢次拔插會(huì)對(duì)芯片造成一定的損壞。方案二: 采用AT89S52,片內(nèi)ROM全都采用Flash ROM；能以3V的超底壓工作；同時(shí)也與MCS-51系列單片機(jī)完全該芯片內(nèi)部存儲(chǔ)器為8KB ROM 存儲(chǔ)空間，同樣具有89C51的功能，且具有在線編程可擦除技術(shù)，當(dāng)在對(duì)電路進(jìn)行調(diào)試時(shí)，由于程序的錯(cuò)誤修改或?qū)Τ绦虻男略龉δ苄枰獰氤绦驎r(shí)，不需要對(duì)芯片屢次拔插，所以不會(huì)對(duì)芯片造成損壞。所以選擇采用AT89S52作為主控制系統(tǒng)。2.2.2 顯示模塊選擇方案和論證：方案一： 采用LCD液晶顯示屏,液晶顯示屏的顯示功能強(qiáng)大,可顯示大量文字,

16、圖形,顯示多樣,清晰可見(jiàn),但是價(jià)格昂貴,需要的接口線多,所以在此設(shè)計(jì)中不采用LCD液晶顯示屏。方案二： 采用8×8點(diǎn)陣式數(shù)碼管顯示，點(diǎn)陣式數(shù)碼管是由八行八列的發(fā)光二極管組成，對(duì)于顯示文字比擬適合,如采用在顯示數(shù)字顯得太浪費(fèi),且價(jià)格也相對(duì)較高,所以也不用此種作為顯示。方案三：采用LED數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描,LED數(shù)碼管價(jià)格適中,對(duì)于顯示數(shù)字最適宜,而且采用動(dòng)態(tài)掃描法與單片機(jī)連接時(shí),占用的單片機(jī)口線少。所以采用了LED數(shù)碼管作為顯示。2.2.3時(shí)鐘芯片的選擇方案和論證：方案一： 直接采用單片機(jī)定時(shí)計(jì)數(shù)器提供秒信號(hào)，使用程序?qū)崿F(xiàn)年、月、日、星期、時(shí)、分、秒計(jì)數(shù)。采用此種方案雖然減少芯片的使用，節(jié)

17、約本錢，但是，實(shí)現(xiàn)的時(shí)間誤差較大。所以不采用此方案。方案二： 采用DS1302時(shí)鐘芯片實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘，DS1302芯片是一種高性能的時(shí)鐘芯片，可自動(dòng)對(duì)秒、分、時(shí)、日、周、月、年以及閏年補(bǔ)償?shù)哪赀M(jìn)行計(jì)數(shù)，而且精度高,位的RAM作為數(shù)據(jù)暫存區(qū)，工作電壓2.5V5.5V范圍內(nèi)，2.5V時(shí)耗電小于300nA。所以選擇DS1302作為時(shí)鐘芯片用于計(jì)時(shí)。2.2.4溫度傳感器的選擇方案與論證:方案一：使用熱敏電阻作為傳感器，用熱敏電阻與一個(gè)相應(yīng)阻值電阻相串聯(lián)分壓，利用熱敏電阻阻值隨溫度變化而變化的特性，采集這兩個(gè)電阻變化的分壓值，并進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。此設(shè)計(jì)方案需用A/D轉(zhuǎn)換電路，增加硬件本錢而且熱敏電阻的感溫特性曲

18、線并不是嚴(yán)格線性的，會(huì)產(chǎn)生較大的測(cè)量誤差。方案二：采用數(shù)字式溫度傳感器DS18B20，此類傳感器為數(shù)字式傳感器而且僅需要一條數(shù)據(jù)線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，易于與單片機(jī)連接，可以去除A/D模塊，降低硬件本錢，簡(jiǎn)化系統(tǒng)電路。另外，數(shù)字式溫度傳感器還具有測(cè)量精度高、測(cè)量范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。所以采用數(shù)字式溫度傳感器DS18B20來(lái)檢測(cè)環(huán)境溫度。2.3 電路設(shè)計(jì)最終方案決定綜上各方案所述,對(duì)此次作品的方案選定: 采用AT89S52作為主控制系統(tǒng); DS1302提供時(shí)鐘;數(shù)字式溫度傳感器DS18B20檢測(cè);LED數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描作為顯示。第三章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)3.1 電路設(shè)計(jì)框圖AT89S52主控制模 塊LED數(shù)碼管

19、動(dòng)態(tài)掃描顯示模塊鍵盤(pán)掃描模塊 DS18B20溫度采集模塊DS1302時(shí)鐘模塊3.2 系統(tǒng)硬件概述本電路是由AT89S52單片機(jī)為控制核心，具有在線編程功能，低功耗，能在3V超低壓工作；時(shí)鐘電路由DS1302提供，它是一種高性能、低功耗、帶RAM的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，它可以對(duì)年、月、日、周、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能，工作電壓為2.5V5.5V。采用三線接口與CPU進(jìn)行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)或RAM數(shù)據(jù)。DS1302內(nèi)部有一個(gè)31*8的用于臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的RAM存放器?？僧a(chǎn)生年、月、日、周、時(shí)、分、秒，具有使用壽命長(zhǎng)，精度高和低功耗等特點(diǎn)，同時(shí)具有掉電自動(dòng)保存功

20、能；溫度的采集由DS18B20構(gòu)成；顯示部份由1個(gè)7SEG-MPX4-CC、6個(gè)7SEG-MPX2-CC和一個(gè)7SEG-MPX1-CC數(shù)碼管、74HC373鎖存構(gòu)成。使用動(dòng)態(tài)掃描顯示方式對(duì)數(shù)字的顯示。3.3 主要單元電路的設(shè)計(jì)3.3.1單片機(jī)主控制模塊的設(shè)計(jì)AT89S52單片機(jī)為40引腳雙列直插芯片,有四個(gè)I/O口P0,P1,P2,P3, MCS-51單片機(jī)共有4個(gè)8位的I/O口P0、P1、P2、P3，每一條I/O線都能獨(dú)立地作輸出或輸入。單片機(jī)的主控系統(tǒng)如下列圖所示,18引腳和19引腳接時(shí)鐘電路,XTAL1接外部晶振和微調(diào)電容的一端,在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸入,XTAL2接外部晶振和微

21、調(diào)電容的另一端,在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸出。第9引腳為復(fù)位輸入端,接上電容,電阻及開(kāi)關(guān)后夠上電復(fù)位電路,20引腳為接地端,40引腳為電源端. 如圖-1 所示 圖-1 主控制系統(tǒng) 3.3.2時(shí)鐘電路模塊的設(shè)計(jì)圖-2示出DS1302的引腳排列，其中Vcc1為后備電源，Vcc2為主電源。在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時(shí)鐘的連續(xù)運(yùn)行。DS1302由Vcc1或Vcc2兩者中的較大者供電。當(dāng)Vcc2Vcc1+0.2V時(shí)，Vcc2給DS1302供電。當(dāng)Vcc2 Vcc1時(shí)，DS1302由Vcc1供電。X1和X2是振蕩源，外接32.768KHz晶振。RST是復(fù)位/片選線，通過(guò)把RST輸入驅(qū)動(dòng)置高電平來(lái)啟

22、動(dòng)所有的數(shù)據(jù)傳送。RST輸入有兩種功能：首先，RST接通控制邏輯，允許地址/命令序列送入移位存放器；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。當(dāng)RST為高電平時(shí)，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對(duì)DS1302進(jìn)行操作。如果在傳送過(guò)程中RSTS置為低電平，那么會(huì)終止此次數(shù)據(jù)傳送，I/O引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。上電動(dòng)行時(shí)，在Vcc2.5V之前，RST必須保持低電平。中有在SCLK 為低電平時(shí)，才能將RST置為高電平，I/O為串行數(shù)據(jù)輸入端雙向。SCLK始終是輸入端。 圖-2 DS1302的引腳圖3.3.3溫度采集模塊設(shè)計(jì)如圖-3所示。采用數(shù)字式溫度傳感器DS18B20，它是數(shù)字式溫度傳感器，具有測(cè)量精

23、度高，電路連接簡(jiǎn)單特點(diǎn)，此類傳感器僅需要一條數(shù)據(jù)線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，使用P3.7與DS18B20的I/O口連接加一個(gè)上拉電阻,Vcc接電源,VssGND接地。 圖-3 DS18B20溫度采集3.3.4 電路原理及說(shuō)明(1) 時(shí)鐘芯片DS1302的工作原理： DS1302在每次進(jìn)行讀、寫(xiě)程序前都必須初始化，先把SCLK端置 “0”，接著把RST端置“1”，最后才給予SCLK脈沖；讀/寫(xiě)時(shí)序如下列圖4所示。表-1為DS1302的控制字，此控制字的位7必須置1，假設(shè)為0那么不能把對(duì)DS1302進(jìn)行讀寫(xiě)數(shù)據(jù)。對(duì)于位6，假設(shè)對(duì)程序進(jìn)行讀/寫(xiě)時(shí)RAM=1，對(duì)時(shí)間進(jìn)行讀/寫(xiě)時(shí)，CK=0。位1至位5指操作單元的地

24、址。位0是讀/寫(xiě)操作位，進(jìn)行讀操作時(shí)，該位為1；該位為0那么表示進(jìn)行的是寫(xiě)操作?？刂谱止?jié)總是從最低位開(kāi)始輸入/輸出的。表-2為DS1302的日歷、時(shí)間存放器內(nèi)容：“CH是時(shí)鐘暫停標(biāo)志位，當(dāng)該位為1時(shí)，時(shí)鐘振蕩器停止，DS1302處于低功耗狀態(tài)；當(dāng)該位為0時(shí)，時(shí)鐘開(kāi)始運(yùn)行。“WP是寫(xiě)保護(hù)位，在任何的對(duì)時(shí)鐘和RAM的寫(xiě)操作之前，WP必須為0。當(dāng)“WP為1時(shí)，寫(xiě)保護(hù)位防止對(duì)任一存放器的寫(xiě)操作。 (2) DS1302的控制字節(jié)DS1302的控制字如表-1所示。控制字節(jié)的高有效位位7必須是邏輯1，如果它為0，那么不能把數(shù)據(jù)寫(xiě)入DS1302中，位6如果0，那么表示存取日歷時(shí)鐘數(shù)據(jù)，為1表示存取RAM數(shù)據(jù)；

25、位5至位1指示操作單元的地址；最低有效位位0如為0表示要進(jìn)行寫(xiě)操作，為1表示進(jìn)行讀操作，控制字節(jié)總是從最低位開(kāi)始輸出 表-1 DS1302的控制字格式(3) 數(shù)據(jù)輸入輸出I/O在控制指令字輸入后的下一個(gè)SCLK時(shí)鐘的上升沿時(shí)，數(shù)據(jù)被寫(xiě)入DS1302，數(shù)據(jù)輸入從低位即位0開(kāi)始。同樣，在緊跟8位的控制指令字后的下一個(gè)SCLK脈沖的下降沿讀出DS1302的數(shù)據(jù)，讀出數(shù)據(jù)時(shí)從低位0位到高位7。如下列圖-4所示 圖-4 DS1302讀/寫(xiě)時(shí)序圖(4) DS1302的存放器DS1302有12個(gè)存放器，其中有7個(gè)存放器與日歷、時(shí)鐘相關(guān)，存放的數(shù)據(jù)位為BCD碼形式,其日歷、時(shí)間存放器及其控制字見(jiàn)表-2。 表-

26、2 DS1302的日歷、時(shí)間存放器 此外，DS1302 還有年份存放器、控制存放器、充電存放器、時(shí)鐘突發(fā)存放器及與RAM相關(guān)的存放器等。時(shí)鐘突發(fā)存放器可一次性順序讀寫(xiě)除充電存放器外的所有存放器內(nèi)容。 DS1302與RAM相關(guān)的存放器分為兩類：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C0HFDH，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫(xiě)操作；另一類為突發(fā)方式下的RAM存放器，此方式下可一次性讀寫(xiě)所有的RAM的31個(gè)字節(jié)，命令控制字為FEH(寫(xiě))、FFH(讀)。 3.3.5顯示模塊的設(shè)計(jì)如圖5所示，采用動(dòng)態(tài)掃描顯示，由1個(gè)7SEG-MPX4-CC、6個(gè)7SEG-MPX2-CC

27、和一個(gè)7SEG-MPX1-CC數(shù)碼管、74HC373鎖存構(gòu)成接2K限流電阻,再接9013三極管接到共陰數(shù)碼管的COM端作為選通位碼,每位選擇相應(yīng)的列。另一個(gè)74HC373接4.7K限流電阻,再接并行的LED數(shù)碼管的斷碼。圖-5 LED動(dòng)態(tài)掃描顯示第四章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)是本設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，軟件程序編寫(xiě)的好壞直接影響著系統(tǒng)運(yùn)行情況的良好。因本程序涉及的模塊較多，所以程序編寫(xiě)也采用模塊化設(shè)計(jì)，C語(yǔ)言具有編寫(xiě)靈活、移植方便、便于模塊化設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，所以本系統(tǒng)的軟件采用C51編寫(xiě)。4.1程序流程框圖 顯示子程序開(kāi)始初始化別離時(shí)間、日期、溫度讀寫(xiě)時(shí)間、日期、溫度 返回圖-A 主程序流程圖 圖-B 時(shí)間調(diào)

28、整程序流程圖4.2 子程序的設(shè)計(jì)4.2.1 DS18B20溫度子程序歡迎下載精品文檔歡迎下載精品文檔Init_DS18B20(void) DQ = 1; delay(1); DQ = 0; delay(60); DQ = 1; delay(15);/讀一個(gè)字節(jié)ReadOneChar(void)unsigned char i=0;unsigned char dat = 0;for (i=8;i>0;i-) DQ = 0; dat>>=1; DQ = 1; if(DQ) dat|=0x80; delay(10); return(dat);/寫(xiě)一個(gè)字節(jié)WriteOneChar(un

29、signed char dat) unsigned char i=0; for (i=8; i>0; i-) DQ = 0; DQ = dat&0x01;delay(10); DQ = 1; dat>>=1; /讀取溫度ReadTemperature(void)unsigned char a=0;unsigned char b=0;unsigned int t=0;float tt=0;Init_DS18B20();WriteOneChar(0xCC); WriteOneChar(0x44); Init_DS18B20();WriteOneChar(0xCC); Wr

30、iteOneChar(0xBE);a=ReadOneChar();b=ReadOneChar();t=b;t<<=8;t=t|a;tt=t*0.0625; t= tt*10+0.5; return(t);歡迎下載精品文檔4.2.2 讀、寫(xiě)DS1302子程序歡迎下載精品文檔unsigned int temp;/1302寫(xiě)入一字節(jié)void write_byte(uchar dat)uchar a;ACC=dat;for(a=8;a>0;a-)IO=ACC0;SCLK=0;/delayus(10);SCLK=1;ACC=ACC>>1;/向1302讀出一字節(jié)uchar r

31、ead_byte()uchar a;for(a=8;a>0;a-)ACC7=IO;SCLK=1;SCLK=0;ACC=ACC>>1;return(ACC);/向1302寫(xiě)入數(shù)據(jù)void Write1302(uchar add,uchar dat)RST=0;SCLK=0;/delayus(5);RST=1;write_byte(add);/write_byte(dat)/10*16+(dat)%10);write_byte(dat/10<<4)|(dat%10);/delayus(5);SCLK=1;RST=0;/向1302讀出數(shù)據(jù)uchar Read1302(u

32、char add)uchar temp,d,d1,d2;RST=0;SCLK=0;/delayus(5);RST=1;write_byte(add);temp=read_byte();/delayus(5);SCLK=1;RST=0; /*Decimal=temp>>4;Decimal=Decimal*10+(temp&=0x0F); */ d1=temp/16; d2=temp%16; d=d1*10+d2;return (d);/初始化DS1302void Initial_DS1302(void) Write1302(WRITE_PROTECT,0X80); Write

33、1302(WRITE_SEC,0x56); /秒位初始化 Write1302(WRITE_MIN,0x34); /分鐘初始化 Write1302(WRITE_HOUR,0x12); /小時(shí)初始化 Write1302(WRITE_PROTECT,0x00); 歡迎下載精品文檔第五章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)5.1系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)5.2系統(tǒng)硬件仿真運(yùn)行情況圖 顯示日期、時(shí)間、實(shí)時(shí)溫度第六章 測(cè)試分析6.1軟件測(cè)試電子萬(wàn)年歷是多功能的數(shù)字型時(shí)鐘，可以看當(dāng)前日期、時(shí)間，還有溫度的儀器。電子萬(wàn)年歷功能很多，所以對(duì)于它的程序也較為復(fù)雜,所以在編寫(xiě)程序和調(diào)試時(shí)出現(xiàn)了相對(duì)較多的問(wèn)題。最后經(jīng)過(guò)屢次的模塊子程序的修改，一步

34、一步的完成，最終解決了軟件。在軟件的調(diào)試過(guò)程中主要遇到的問(wèn)題如下：1燒入程序后，LED數(shù)碼管顯示閃動(dòng),而且亮度不均勻。解決：首先對(duì)調(diào)用的延時(shí)進(jìn)行逐漸修改，可以解決顯示閃動(dòng)問(wèn)題。其次，由于本作品使作動(dòng)態(tài)掃描方式顯示的數(shù)字，動(dòng)態(tài)掃描很快，人的肉眼是無(wú)法看出,但是調(diào)用的顯示程序時(shí)，如果不在返回時(shí)屏蔽掉最后的附值，那么會(huì)出現(xiàn)很亮的現(xiàn)象，所以在顯示的后面加了屏蔽子令，最后解決了此問(wèn)題。2.燒入溫度的程序后，進(jìn)行修改時(shí)間、日期時(shí)相應(yīng)的數(shù)碼管位沒(méi)有按要求閃動(dòng)。 解決：由于DS18B20是串行通信數(shù)據(jù)，只用一個(gè)口線傳輸，在處理采集的模擬信號(hào)時(shí)需要一定的時(shí)間，當(dāng)把萬(wàn)年歷的程序相接入時(shí)，會(huì)對(duì)延時(shí)有很大的影響。所以

35、在調(diào)用溫度子程序時(shí)，先關(guān)閉定時(shí)器1中斷允許，在溫度子程序返回時(shí)再翻開(kāi)定時(shí)器1中斷允許。最終解決了此問(wèn)題。6.2測(cè)試結(jié)論經(jīng)過(guò)屢次的反復(fù)測(cè)試仿真與分析,可以對(duì)電路的原理及功能更加熟悉,同時(shí)提高了設(shè)計(jì)能力與及對(duì)電路的分析能力.同時(shí)在軟件的編程方面得到更到的提高,對(duì)編程能力得到加強(qiáng).同時(shí)對(duì)所學(xué)的知識(shí)得到很大的提高與穩(wěn)固.結(jié)論通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)我不僅加深了對(duì)單片機(jī)理論的理解，將理論很好地應(yīng)用到實(shí)際當(dāng)中去，而且我還學(xué)會(huì)了如何去培養(yǎng)創(chuàng)新精神，從而不斷地戰(zhàn)勝自己，超越自己。創(chuàng)新可以是在原有的根底上進(jìn)行改良，使之功能不斷完善，成為真己的東西。在課題選擇和設(shè)計(jì)電路的過(guò)程中，加強(qiáng)了我思考問(wèn)題的完整性和實(shí)際生活聯(lián)系的可

36、行性。在方案設(shè)計(jì)選擇和芯片的選擇上，培養(yǎng)了我們綜合應(yīng)用單片機(jī)的能力,對(duì)單片機(jī)的各個(gè)管腳的功能也有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。還鍛煉我們個(gè)人的查閱技術(shù)資料的能力，動(dòng)手能力，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力。并且我們熟練掌握了有關(guān)器件的性能及測(cè)試方法。在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，分期分時(shí)工作，充分發(fā)揮我的主觀能動(dòng)性，自主學(xué)習(xí)，學(xué)到了許多課本上沒(méi)有學(xué)到的知識(shí)。較好的完成了作品。到達(dá)了預(yù)期的目的，在最初的設(shè)計(jì)中，發(fā)揮“三個(gè)臭皮匠，頂個(gè)諸葛亮的作用。相互學(xué)習(xí)、相互討論、研究。完了最初的設(shè)想。對(duì)電路的設(shè)計(jì)、布局要先有一個(gè)好的構(gòu)思，才顯得電路幅員美觀、大方。程序編寫(xiě)中，由于思路不清晰，開(kāi)始時(shí)遇到了很多的問(wèn)題，經(jīng)過(guò)靜下心來(lái)思考，和同學(xué)的討

37、論，通過(guò)老師的指導(dǎo)，理清了思路。在此次設(shè)計(jì)中，知道了做凡事要有一顆平常的心，不要想著走捷徑，一步一腳印。也練就了我們的耐心，做什么事都要有耐心。此次設(shè)計(jì)中學(xué)到了很多很多東西，這是最重要的?？傊?，這是一次對(duì)我們?nèi)陙?lái)所學(xué)專業(yè)的全方面考核，對(duì)我們以后進(jìn)入社會(huì)融入社會(huì)有很大幫助。致謝詞從論文選題到搜集資料，從提綱的完成到正文的反復(fù)修改，我經(jīng)歷了喜悅、聒噪、痛苦和彷徨，在寫(xiě)作論文的過(guò)程中，心情是如此復(fù)雜。如今，伴隨著這篇畢業(yè)論文的最終成稿，復(fù)雜的心情煙消云散，自己甚至還有一點(diǎn)成就感。 感謝學(xué)校系部給我們提供了一個(gè)展現(xiàn)自己的舞臺(tái)，給我們一次難得煅煉的時(shí)機(jī)，使得我們的動(dòng)手能力和專業(yè)技能都有了很大的提高。在

38、做畢業(yè)設(shè)計(jì)的日子里得到了張進(jìn)峰老師的悉心指導(dǎo)，在此向我的指導(dǎo)教師致以誠(chéng)摯的謝意。感謝提供相關(guān)技術(shù)幫助的老師和同學(xué)，你們的支持和鼓勵(lì)使我對(duì)這次的設(shè)計(jì)完成有了信心和動(dòng)力，也給了我很多無(wú)私的幫助和支持，我在此深表謝意。我還要感謝大學(xué)中給我們授課的所有老師們，是他們讓我學(xué)到了很多很多知識(shí)，讓我看到了世界的精彩，讓我學(xué)會(huì)了做人做事。 最后感謝陪伴我的同學(xué)、朋友們，有了你們我的人生才豐富，有了你們我在奮斗的路上才不孤獨(dú)，謝謝你們。 姓名：耿杰參考文獻(xiàn)：1周立功單片機(jī)開(kāi)發(fā)網(wǎng)2ATMEL公司AT89S52單片機(jī)中文PDF資料3維納電子DS18B20溫度傳感器中文PDF資料4古玉年 編 單片機(jī)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū) 蘇州市

39、職業(yè)大學(xué) 2006 5楊子文 編 單片機(jī)原理及應(yīng)用 西安電子科技大學(xué)出版社 20066陳正振 編 電子電路設(shè)計(jì)與制作 廣西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程系 20077劉娟 編 單片機(jī)C語(yǔ)言與Protues仿真技能實(shí)訓(xùn) 中國(guó)電力出版社 20218廣州周立功單片機(jī)開(kāi)展DS1302涓流式時(shí)鐘芯片原理及應(yīng)用中文PDF資料9周潤(rùn)景 編 基于PROTEUS的51單片機(jī)設(shè)計(jì)與仿真 北京航空航天大學(xué)出版社 2021附錄一：系統(tǒng)程序清單歡迎下載精品文檔1.頭文件相關(guān)定義歡迎下載精品文檔sfr P0 = 0x80;sfr P1 = 0x90;sfr P2 = 0xA0;sfr P3 = 0xB0;sfr PSW = 0

40、xD0;sfr ACC = 0xE0;sfr B = 0xF0;sfr SP = 0x81;sfr DPL = 0x82;sfr DPH = 0x83;sfr PCON = 0x87;sfr TCON = 0x88;sfr TMOD = 0x89;sfr TL0 = 0x8A;sfr TL1 = 0x8B;sfr TH0 = 0x8C;sfr TH1 = 0x8D;sfr IE = 0xA8;sfr IP = 0xB8;sfr SCON = 0x98;sfr SBUF = 0x99;sbit CY = 0xD7;sbit AC = 0xD6;sbit F0 = 0xD5;sbit RS1 =

41、0xD4;sbit RS0 = 0xD3;sbit OV = 0xD2;sbit P = 0xD0;/* TCON */sbit TF1 = 0x8F;sbit TR1 = 0x8E;sbit TF0 = 0x8D;sbit TR0 = 0x8C;sbit IE1 = 0x8B;sbit IT1 = 0x8A;sbit IE0 = 0x89;sbit IT0 = 0x88;/* IE */sbit EA = 0xAF;sbit ES = 0xAC;sbit ET1 = 0xAB;sbit EX1 = 0xAA;sbit ET0 = 0xA9;sbit EX0 = 0xA8;/* IP */ s

42、bit PS = 0xBC;sbit PT1 = 0xBB;sbit PX1 = 0xBA;sbit PT0 = 0xB9;sbit PX0 = 0xB8;/* P3 */sbit RD = 0xB7;sbit WR = 0xB6;sbit T1 = 0xB5;sbit T0 = 0xB4;sbit INT1 = 0xB3;sbit INT0 = 0xB2;sbit TXD = 0xB1;sbit RXD = 0xB0;/* SCON */sbit SM0 = 0x9F;sbit SM1 = 0x9E;sbit SM2 = 0x9D;sbit REN = 0x9C;sbit TB8 = 0x9

43、B;sbit RB8 = 0x9A;sbit TI = 0x99;sbit RI = 0x98;#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit p30=P30;sbit p31=P31;sbit p32=P32;uchar sec;uchar min;uchar hou;uchar day;uchar month;uchar year;uchar week;uchar Seg=0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66, 0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F;#define WRITE_SEC 0x80#def

44、ine WRITE_MIN 0x82#define WRITE_HOUR 0x84#define WRITE_DATA 0x86#define WRITE_MONTH 0x88#define WRITE_YEAR 0x8c#define SEC 0x81#define MIN 0x83#define HOUR 0x85#define DATA 0x87#define MONTH 0x89#define DAY 0x8b#define YEAR 0x8d#define WRITE_PROTECT 0x8esbit A8 =P20;sbit A9 =P21;sbit A10=P22;sbit A1

45、1=P23;sbit A12=P24;sbit A13=P25;sbit A14=P26;sbit A15=P27;sbit S0 =P10;sbit S1 =P11;sbit S2 =P12;sbit S3 =P13;sbit S4 =P14;sbit S5 =P15;sbit S6 =P16;sbit S7 =P17;sbit S8=P33;/位尋址存放器定義sbit ACC0=ACC0;sbit ACC7=ACC7; /管腳定義sbit RST = P34; / DS1302片選 sbit SCLK = P35; / DS1302時(shí)鐘信號(hào) sbit IO= P36; / DS1302數(shù)據(jù)

46、信號(hào) sbit DQ=P37;void delay(int n) while(n-);#endif歡迎下載精品文檔2.DS18B20讀寫(xiě)子程序歡迎下載精品文檔Init_DS18B20(void) DQ = 1; delay(1); DQ = 0; delay(60); DQ = 1; delay(15);/讀一個(gè)字節(jié)ReadOneChar(void)unsigned char i=0;unsigned char dat = 0;for (i=8;i>0;i-) DQ = 0; dat>>=1; DQ = 1; if(DQ) dat|=0x80; delay(10); retu

47、rn(dat);/寫(xiě)一個(gè)字節(jié)WriteOneChar(unsigned char dat) unsigned char i=0; for (i=8; i>0; i-) DQ = 0; DQ = dat&0x01;delay(10); DQ = 1; dat>>=1; /讀取溫度ReadTemperature(void)unsigned char a=0;unsigned char b=0;unsigned int t=0;float tt=0;Init_DS18B20();WriteOneChar(0xCC); WriteOneChar(0x44); Init_DS1

48、8B20();WriteOneChar(0xCC); WriteOneChar(0xBE);a=ReadOneChar();b=ReadOneChar();t=b;t<<=8;t=t|a;tt=t*0.0625; t= tt*10+0.5; return(t);歡迎下載精品文檔3.DS1302讀寫(xiě)子程序歡迎下載精品文檔unsigned int temp;/1302寫(xiě)入一字節(jié)void write_byte(uchar dat)uchar a;ACC=dat;for(a=8;a>0;a-)IO=ACC0;SCLK=0;/delayus(10);SCLK=1;ACC=ACC>

49、>1;/向1302讀出一字節(jié)uchar read_byte()uchar a;for(a=8;a>0;a-)ACC7=IO;SCLK=1;SCLK=0;ACC=ACC>>1;return(ACC);/向1302寫(xiě)入數(shù)據(jù)void Write1302(uchar add,uchar dat)RST=0;SCLK=0;/delayus(5);RST=1;write_byte(add);/write_byte(dat)/10*16+(dat)%10);write_byte(dat/10<<4)|(dat%10);/delayus(5);SCLK=1;RST=0/向1

50、302讀出數(shù)據(jù)uchar Read1302(uchar add)uchar temp,d,d1,d2;RST=0;SCLK=0;/delayus(5);RST=1;write_byte(add);temp=read_byte();/delayus(5);SCLK=1;RST=0; /*Decimal=temp>>4;Decimal=Decimal*10+(temp&=0x0F); */ d1=temp/16; d2=temp%16; d=d1*10+d2;return (d);/初始化DS1302void Initial_DS1302(void) Write1302 (WRITE_PROTECT