單片機電子萬年歷畢業(yè)論文

1、系統(tǒng)基本方案選擇和論證 單片機芯片的選擇本設計采用AT89S51芯片作為硬件核心，該芯片采用Flash ROM，內(nèi)部具有4KB ROM存儲空間,相對于本設計而言程序空間完全夠用。能于3V的超低壓工作,而且與MCS-51系列單片機完全兼容,而且運用于電路設計中時具備ISP在線編程技術,當在對電路進行調(diào)試時，由于程序的錯誤修改或對程序的新增功能需要燒入程序時，避免芯片的多次拔插對芯片造成的損壞。顯示模塊選擇方案和論證方案一： 采用點陣式數(shù)碼管顯示，點陣式數(shù)碼管是由八行八列的發(fā)光二極管組成，對于顯示文字比較適合,如采用在顯示數(shù)字顯得太浪費,且價格也相對較高,所以也不用此種作為顯示.方案二： 采用LE

2、D數(shù)碼管動態(tài)掃描,LED數(shù)碼管價格雖適中,對于顯示數(shù)字也最合適,而且采用動態(tài)掃描法與單片機連接時,占用的單片機口線少。但是由于數(shù)碼管動態(tài)掃描需要借助74LS164移位寄存器進行移位，該芯片在電路調(diào)試時往往會有很多障礙，所以不采用LED數(shù)碼管作為顯示2。方案三： 采用LCD液晶顯示屏,液晶顯示屏的顯示功能強大,可顯示大量文字,圖形,顯示多樣,清晰可見3,對于電子萬年歷而言，一個1602的液晶屏即可，價格也還能接受,需要的接口線較多,但會給調(diào)試帶來諸多方便，所以此設計中采用LCD1602液晶顯示屏作為顯示模塊.時鐘芯片的選擇方案和論證方案一： 直接采用單片機定時計數(shù)器提供秒信號，使用程序實現(xiàn)年、月

3、、日、星期、時、分、秒計數(shù)。采用此種方案雖然可以減少時鐘芯片的使用，節(jié)約成本，但是，實現(xiàn)的時間誤差較大。所以不采用此方案。方案二：采用DS1302時鐘芯片實現(xiàn)時鐘，DS130是美國DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶RAM的實時時鐘電路，它可以對年、月、日、周日、時、分、秒進行計時，具有閏年補償功能，工作電壓為2.5V5.5V。采用三線接口與CPU進行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個字節(jié)的時鐘信號或RAM數(shù)據(jù)。DS1302內(nèi)部有一個31×8的用于臨時性存放數(shù)據(jù)的RAM寄存器。DS1302是DS1202的升級產(chǎn)品，與DS1202兼容，但增加了主電源/后背電源雙電源引腳，同

4、時提供了對后背電源進行涓細電流充電的能力。主要特點是采用串行數(shù)據(jù)傳輸，可為掉電保護電源提供可編程的充電功能，并且可以關閉充電功能。采用普通32.768kHz晶振4。因此，本設計中采用DS1302提供時鐘。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，用熱敏電阻與一個相應阻值電阻相串聯(lián)分壓，利用熱敏電阻阻值隨溫度變化而變化的特性，采集這兩個電阻變化的分壓值，并進行A/D轉換。此設計方案需用A/D轉換電路，增加硬件成本而且熱敏電阻的感溫特性曲線并不是嚴格線性的，會產(chǎn)生較大的測量誤差5。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)線進行數(shù)據(jù)傳

5、輸，易于與單片機連接，可以避免A/D模數(shù)轉換模塊，降低硬件成本，簡化系統(tǒng)電路6。另外，數(shù)字式溫度傳感器還具有測量精度高、測量范圍廣等優(yōu)點。因此，本設計DS18B20溫度傳感器作為溫度采集模塊。電路設計最終方案決定 綜上各模塊的選擇方案與論證，確定最后的主要硬件資源如下：采用AT89S51作為主控制系統(tǒng)；DS1302提供時鐘；DS18B20作為數(shù)字式溫度傳感器；LCD1602液晶屏作為顯示。系統(tǒng)的硬件設計與實現(xiàn)電路設計框圖 本系統(tǒng)的電路系統(tǒng)框圖如圖1所示。AT89S51單片機對DS1302和DS18B20寫入控制字并讀取相應的數(shù)據(jù)，繼而控制LCM1602作出對應的顯示。LCD1602液晶顯示模塊

6、AT89S51主控模塊鍵盤控制模塊DS1302時鐘模塊溫度采集模塊 圖1 系統(tǒng)硬件框圖系統(tǒng)硬件概述本電路是由AT89S51單片機作為控制核心，能在3V超低壓工作，AT89S51是一個低功耗，高性能CMOS 8位單片機，片內(nèi)含4kBytes ISP(In-system programmable)的可反復擦寫1000次的Flash只讀程序存儲器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術制造，兼容標準MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳結構，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲單元，功能強大的微型計算機的AT89S51可為許多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高性價比的解決方案；時鐘電

7、路由DS1302提供，它是一種高性能、低功耗、帶RAM的實時時鐘電路，它可以對年、月、日、周、時、分、秒進行計時，具有閏年補償功能，工作電壓為2.5V5.5V。采用三線接口與CPU進行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個字節(jié)的時鐘信號或RAM數(shù)據(jù)。DS1302內(nèi)部有一個31*8的用于臨時性存放數(shù)據(jù)的RAM寄存器?？僧a(chǎn)生年、月、日、周、時、分、秒，具有使用壽命長，精度高和低功耗等特點，同時具有掉電自動保存功能；溫度的采集由DS18B20完成，它具有獨特的單線接口方式，DS18B20在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊，測溫范圍 55125，固有測溫分辨率0

8、.5，支持多點組網(wǎng)功能，多個DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，最多只能并聯(lián)8個，如果數(shù)量過多，會使供電電源電壓過低，從而造成信號傳輸?shù)牟环€(wěn)定，實現(xiàn)多點測溫，工作電源:35V/DC，在使用中不需要任何外圍元件；顯示部份由LCD1602液晶顯示器完成，該顯示器為工業(yè)字符型液晶，能夠同時顯示16x02即32個字符（16列2行）。主要單元電路的設計 AT89S52單片機主控制模塊的設計 AT89S52是一個低功耗，高性能CMOS 8位單片機，片內(nèi)含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反復擦寫1000次的Flash只讀程序存儲器，器件采用ATMEL公司的高密度

9、、非易失性存儲技術制造，兼容標準MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳結構，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲單元，功能強大的微型計算機的AT89S51可為許多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高性價比的解決方案。AT89S51具有如下特點：40個引腳，4kBytes Flash片內(nèi)程序存儲器，128Bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），32個外部雙向輸入/輸出（I/O）口，5個中斷優(yōu)先級2層中斷嵌套中斷，2個16位可編程定時計數(shù)器,2個全雙工串行通信口，看門狗（WDT）電路，片內(nèi)時鐘振蕩器。此外，AT89S51設計和配置了振蕩頻率可為0Hz并可通過軟件設置省電模式?？臻e模式下，CP

10、U暫停工作，而RAM定時計數(shù)器，串行口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結振蕩器而保存RAM的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復位。同時該芯片還具有PDIP、TQFP和PLCC等三種封裝形式，以適應不同產(chǎn)品的需求。AT89S52單片機為40引腳雙列直插芯片,有四個I/O口P0,P1,P2,P3,MCS-51單片機共有4個8位的I/O口（P0、P1、P2、P3），每一條I/O線都能獨立地作輸出或輸入7。 P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。

11、在FIASH編程時，P0口作為原碼輸入口，當FIASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。 P1口：P1口是一個內(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。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。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。 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P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P

12、2口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 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。當P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。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。I/O口作為輸入口時有兩種工作方式，即所謂的讀端口與讀引腳。讀端口時實際上并不從外部讀入數(shù)據(jù)，而是把端口鎖存器的內(nèi)容讀入到

13、內(nèi)部總線，經(jīng)過某種運算或變換后再寫回到端口鎖存器。只有讀端口時才真正地把外部的數(shù)據(jù)讀入到內(nèi)部總線。輸入緩沖器CPU將根據(jù)不同的指令分別發(fā)出讀端口或讀引腳信號以完成不同的操作。這是由硬件自動完成的，不需要我們操心，1然后再實行讀引腳操作，否則就可能讀入出錯，如果不對端口置1，端口鎖存器原來的狀態(tài)有可能為0Q端為0Q為1加到場效應管柵極的信號為1，該場效應管就導通對地呈現(xiàn)低阻抗，此時即使引腳上輸入的信號為1，也會因端口的低阻抗而使信號變低使得外加的1信號讀入后不一定是1。若先執(zhí)行置1操作，則可以使場效應管截止引腳信號直接加到三態(tài)緩沖器中實現(xiàn)正確的讀入，由于在輸入操作時還必須附加一個準備動作，所以這

14、類I/O口被稱為準雙向口。89C51的P0/P1/P2/P3口作為輸入時都是準雙向口。 單片機的最小系統(tǒng)如圖2所示：18引腳和19引腳接時鐘電路,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引腳為復位輸入端,接上電容,電阻及開關后夠上電復位電路,20引腳為接地端,40引腳為電源端.單片機的最小系統(tǒng)如下圖所示：圖2中的晶振頻率為12MHz，復位方式為上電自動復位8-9。 單片機中斷系統(tǒng) 在提及單片機的最小系統(tǒng)后，現(xiàn)對單片機的另一重要應用系統(tǒng)即中斷系統(tǒng)做一個比較詳細的介紹。 在CPU 與外設交

15、換信息時，存在著一個快速CPU與慢速的外設之間的矛盾。為解決這個問題，發(fā)展了中斷的概念。單片機在某一時刻只能處理一個任務，當多個任務同時要求單片機處理時，這一要求應該怎么實現(xiàn)呢？通過中斷可以實現(xiàn)多個任務的資源共享。所謂的中斷就是，當CPU正在處理某項事務的時候，如果外界或者內(nèi)部發(fā)生了緊急事件，要求CPU暫停正在處理工作而去處理這個緊急事件，待處理完后，再回到原來中斷的地方，繼續(xù)執(zhí)行原來被中斷的程序，這個過程稱作中斷。 從中斷的定義我們可以看到中斷應具備中斷源、中斷響應、中斷返回這樣三個要素。中斷源發(fā)出中斷請求，單片機對中斷請求進行響應，當中斷響應完成后應進行中斷返回，返回被中斷的地方繼續(xù)執(zhí)行原

16、來被中斷的程序。MCS-51單片機的中斷源共有兩類，它們分別是：外部中斷和內(nèi)部中斷。外部中斷0(INT0)來自P3.2引腳，通過外部中斷0觸發(fā)方式控制位IT0(TCON.0)，來決定中斷輸入信號是低電平有效還是負跳變有效。一旦輸入信號有效，便使IE0標志置一，向CPU申請中斷；外部中斷1(INT1)來自P3.3引腳，通過外部中斷1觸發(fā)方式控制位IT1(TCON.2)，來決定中斷輸入信號是低電平有效還是負跳變有效。一旦輸入信號有效，便使IE0標志置一，向CPU申請中斷。內(nèi)部中斷有三個：TF0,TF1,RI或TI。TF0（TCON.5），片內(nèi)定時/計數(shù)器T0溢出中斷請求標志。當定時/計數(shù)器T0發(fā)生

17、溢出時，置位TF0，并向CPU申請中斷；TF1（TCON.7），片內(nèi)定時/計數(shù)器T1溢出中斷請求標志。當定時/計數(shù)器T1發(fā)生溢出時，置位TF1，并向CPU申請中斷；RI（SCON.0）或TI（SCON.1），串行口中斷請求標志。當串行口接收完一幀串行數(shù)據(jù)時置位RI或當串行口發(fā)送完一幀串行數(shù)據(jù)時置位TI，向CPU申請中斷10。 MCS-51單片機為用戶提供了四個專用寄存器，來控制單片機的中斷系統(tǒng)。定時器控制寄存器（TCON），該寄存器用于保存外部中斷請求以及定時器的計數(shù)溢出。進行字節(jié)操作時，寄存器地址為88H。按位操作時，各位的地址為88H8FH，當CPU采樣到INT0（或INT1）端出現(xiàn)有效中

18、斷請求時，IE0（IE1）位由硬件置“1”。當中斷響應完成轉向中斷服務程序時，由硬件把IE0（或IE1）清零， 當計數(shù)器產(chǎn)生計數(shù)溢出時，相應的溢出標志位由硬件置“1”。當轉向中斷服務時，再由硬件自動清“0”。計數(shù)溢出標志位的使用有兩種情況：采用中斷方式時，作中斷請求標志位來使用；采用查詢方式時，作查詢狀態(tài)位來使用；串行口控制寄存器（SCON），進行字節(jié)操作時，寄存器地址為98H。按位操作時，各位的地址為98H9FH，當發(fā)送完一幀串行數(shù)據(jù)后，由硬件置“1”；在轉向中斷服務程序后，用軟件清“0”，當接收完一幀串行數(shù)據(jù)后，由硬件置“1”；在轉向中斷服務程序后，用軟件清“0”。串行中斷請求由TI和RI

19、的邏輯或得到。就是說，無論是發(fā)送標志還是接收標志，都會產(chǎn)生串行中斷請求；中斷允許控制寄存器（IE），進行字節(jié)操作時，寄存器地址為0A8H。按位操作時，各位的地址為0A8H0AFH，可見，MCS-51單片機通過中斷允許控制寄存器對中斷的允許（開放）實行兩級控制。即以EA位作為總控制位，以各中斷源的中斷允許位作為分控制位。當總控制位為禁止時，關閉整個中斷系統(tǒng)，不管分控制為狀態(tài)如何，整個中斷系統(tǒng)為禁止狀態(tài)；當總控制位為允許時，開放中斷系統(tǒng)，這時才能由各分控制位設置各自中斷的允許與禁止。MCS-51單片機復位后（IE）00H，因此中斷系統(tǒng)處于禁止狀態(tài)。單片機在中斷響應后不會自動關閉中斷。因此在轉中斷服

20、務程序后，應根據(jù)需要使用有關指令禁止中斷，即以軟件方式關閉中斷。中斷優(yōu)先級控制寄存器（IP）MCS-51單片機的中斷優(yōu)先級控制比較簡單，因為系統(tǒng)只定義了高、低2個優(yōu)先級。高優(yōu)先級用“1”表示，低優(yōu)先級用“0”表示。各中斷源的優(yōu)先級由中斷優(yōu)先級寄存器（IP）進行設定。IP寄存器地址0B8H，位地址為0BFH0B8H。時鐘電路模塊的設計 DS1302 是美國DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶RAM的實時時鐘芯片，它可以對年、月、日、周、時、分、秒進行計時，具有閏年補償功能，工作電壓為2.5V5.5V。采用三線接口與CPU進行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個字節(jié)的時鐘信號或RAM數(shù)據(jù)

21、。DS1302內(nèi)部有一個31×8的用于臨時性存放數(shù)據(jù)的RAM寄存器。DS1302是DS1202的升級產(chǎn)品，與DS1202兼容，但增加了主電源/后背電源雙電源引腳，同時提供了對后背電源進行涓細電流充電的能力11。 DS1302的引腳排列,其中Vcc1為后備電源，VCC2為主電源。在主電源關閉的情況下，也能保持時鐘的連續(xù)運行。DS1302由Vcc1或Vcc2兩者中的較大者供電。當Vcc2大于Vcc10.2V時，Vcc2給DS1302供電。當Vcc2小于Vcc1時，DS1302由Vcc1供電。X1和X2是振蕩源，外接32.768kHz晶振。RST是復位/片選線，通過把RST輸入驅動置高電平

22、來啟動所有的數(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。當RST為高電平時，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對DS1302進行操作。如果在傳送過程中RST置為低電平，則會終止此次數(shù)據(jù)傳送，I/O引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。上電運行時，在Vcc>2.0V之前，RST必須保持低電平。只有在SCLK為低電平時，才能將RST置為高電平。I/O為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端(雙向)，SCLK為時鐘輸入端。DS1302的控制字節(jié)的最高有效位(位7)必須是邏輯1，如果它為0，則不能把數(shù)據(jù)寫入DS1302中，位6如果為0，則表示存取

23、日歷時鐘數(shù)據(jù)，為1表示存取RAM數(shù)據(jù);位5至位1指示操作單元的地址;最低有效位(位0)如為0表示要進行寫操作，為1表示進行讀操作，控制字節(jié)總是從最低位開始輸出。 在控制指令字輸入后的下一個SCLK時鐘的上升沿時，數(shù)據(jù)被寫入DS1302，數(shù)據(jù)輸入從低位即位0開始。同樣，在緊跟8位的控制指令字后的下一個SCLK脈沖的下降沿讀出DS1302的數(shù)據(jù)，讀出數(shù)據(jù)時從低位0位到高位7。DS1302有12個寄存器，其中有7個寄存器與日歷、時鐘相關，存放的數(shù)據(jù)位為BCD碼形式。此外，DS1302還有年份寄存器、控制寄存器、充電寄存器、時鐘突發(fā)寄存器及與RAM相關的寄存器等。時鐘突發(fā)寄存器可一次性順序讀寫除充電寄

24、存器外的所有寄存器內(nèi)容。DS1302與RAM相關的寄存器分為兩類：一類是單個RAM單元，共31個，每個單元組態(tài)為一個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個字節(jié)，命令控制字為FEH(寫)、FFH(讀)。DS1302與CPU的連接需要三條線，即SCLK(7)、I/O(6)、RST(5)。實際上，在調(diào)試程序時可以不加電容器，只加一個32.768kHz 的晶振即可。只是選擇晶振時，不同的晶振，誤差也較大。另外，還可以在上面的電路中加入DS18B20，同時顯示實時溫度。只要占用CPU一個口線即可。

25、單片機與DS1302連接圖如圖3所示：圖3 DS1302與單片機的連接溫度采集模塊設計 采用數(shù)字式溫度傳感器DS18B20，它是數(shù)字式溫度傳感器，具有測量精度高，電路連接簡單特點，此類傳感器僅需要一條數(shù)據(jù)線進行數(shù)據(jù)傳輸，使用0.7與DS18B20的I/O口連接加一個上拉電阻,Vcc接電源,Vss接地。獨特的一線接口，只需要一條口線通信多點能力，簡化了分布式溫度傳感應用無需外部元件可用數(shù)據(jù)總線供電，電壓范圍為3.0V至5.5V無需備用電源 測量溫度范圍為-55度至+125度。-10度至+85度范圍內(nèi)精度為±0.5度溫度傳感器可編程的分辨率為912位12。DS18B20連線如圖4所示：

26、圖4 DS18B20管腳連線顯示模塊的設計如下圖5所示，采用LCM1602液晶顯示器，單片機P1口作為數(shù)據(jù)輸出口，RS，RW，E分別通過10K的上拉電阻連接到單片機的P0.0，P0.1,P0.2。VDD接5V電源，VSS接地。VEE為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高（對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影”，使用時可以通過一個10K的電位器調(diào)整對比度）。RS為寄存器選擇，高電平1時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平0時選擇指令寄存器。R/W為讀寫信號線，高電平(1)時進行讀操作，低電平(0)時進行寫操作。E(或EN)端為使能(enable)端，下降沿使能。DB0-DB7為雙向數(shù)據(jù)總線，

27、同時最高位DB7也是忙信號檢測位。BLA、BLK分別為顯示器背光燈的正、負極13。 圖5 LCM1602與單片機的連接 系統(tǒng)仿真電路 本次仿真使用軟件Protues7.0，該軟件元件庫豐富，元件封裝要求相對簡單且參數(shù)調(diào)整方便，除此之外，程序還可進行動態(tài)調(diào)試。系統(tǒng)仿真截圖如圖9所示： 圖9 系統(tǒng)仿真電路圖 如圖，左上角為顯示模塊LCM1602，U1是時鐘芯片DS1302,U2是主控模塊AT89C51，U3為溫度傳感器DS18B20，右下角是鍵盤控制模塊。系統(tǒng)的軟件設計 開始初始化讀、寫日期、時間和溫度分離日期時間溫度顯示值 顯示子程序日期、時間修改子程序閏月子程序 返回 程序流程框圖 圖10 主

28、程序流程圖主程序流程圖如上圖10所示。由于LCM1602，DS18B20,DS1302的數(shù)據(jù)讀取及指令寫入函數(shù)均已在各自的頭文件中完成，在主程序中只須引用即可。由于在硬件電路方面上設計了時間調(diào)整按鍵和開關，因此應有對應的時間調(diào)整程序。時間調(diào)整程序的流程圖如圖11所示。 圖11 時間調(diào)整程序流程圖子程序 由于本系統(tǒng)程序涉及的可編程器件有LCM1602，DS18B20以及DS1302，各芯片的控制字及數(shù)據(jù)讀寫如果混雜，將會使程序可讀性大大降低，因此采用子程序的方法進行調(diào)用并將其封裝于各自的頭文件中。詳盡的程序設計見附錄。系統(tǒng)測試硬件測試在Protues仿真結束后，于焊接板上完成了硬件組裝。在調(diào)試硬

29、件時遇到過很多問題，但只要細心、認真檢查這些問題都是可以避免的，主要問題及解決辦法現(xiàn)列如下：(1) 接通電源后LCM1602沒有正確的顯示。在不通電狀態(tài)下用萬用表檢測電路是否正常連接，在檢查回路時發(fā)現(xiàn)有的點之間看似連接，但由于虛焊導致其并無電氣連接，只能對焊腳進行在加工直到解決問題。(2) 電路工作一段時間之后有的芯片發(fā)熱嚴重。經(jīng)查發(fā)現(xiàn)原來是有尖銳的管腳刺破鄰近的漆包線造成短路，斷掉該線并再次連接可解決問題。軟件測試由于本系統(tǒng)涉及到多個子程序，多個芯片的編程。首先必須對可編程芯片的控制字即其控制指令要熟記于心。其次，芯片很多都有時鐘輸入端，需要晶振支持。對芯片的讀寫都需要在相應的觸發(fā)沿到來時才

30、能進行。由于DS18B20是串行通信數(shù)據(jù)，只用一個口線傳輸，在處理采集的模擬信號時需要一定的時間，會對延時有較高要求。所以在調(diào)用溫度子程序時，先關閉定時器1中斷允許，在溫度子程序反回時再打開定時器1中斷允許。主程序：#include<reg52.h>#include"lcd1602.h"#include"ds1302.h"#include"ds18b20.h"#define uint unsigned int#define uchar unsigned charuint b6;/年、月、日、時、分、秒uchar code

31、row1="2009-01-01"uchar code row2="00:00:00"uchar year112=31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31;/平年uchar year212=31,29,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31;/潤年uchar j6=0x85,0x88,0x8b,0x84+0x40,0x87+0x40,0x8a+0x40;/LCD地址uchar i,k,jj=0,w,clock=0,bigclock=0,c=0,num;/i循環(huán)數(shù)，k溫度緩存，jj地址位uint temp;

32、sbit b1=P30;/設置sbit b2=P31;/上調(diào)sbit b3=P32;/下調(diào)sbit b4=P33;/轉換sbit b5=P34;/鬧鐘sbit speaker=P35;lcdscan()for(i=0;i<6;i+) lcdwrite(ji);lcdshuju(a11-i*2+0x30);lcdwrite(ji+0x01);lcdshuju(a10-i*2+0x30);void key()if(b1=0) dsaddshuju(0x80,(a1<<4)+a0+0x80);while(b1=0)for(i=0;i<6;i+)bi=a11-i*2+clock

33、*10+a10-i*2+clock;if(b4=0) delay(3);jj+;if(jj=6)jj=0;if(b2=0)delay(3);bjj+;if(b5=60)b5=0;if(b4=60)b4=0;if(b3=24)b3=0;if(b0%4=0&&b0%100!=0)|b0%400=0)if(b2>year2b1-1)b2=1;else if(b2>year1b1-1)b2=1;if(b1=13)b1=1;if(b0=100)b0=0;if(b3=0)delay(3);bjj-;if(b5=-1)b5=59;if(b4=-1)b4=59;if(b3=-1)b

34、3=23;if(b0%4=0&&b0%100!=0) | b0%400=0)if(b2<=0)b2=year2b1-1;else if(b2<=0)b2=year1b1-1;if(b1=0)b1=12;if(b0=-1)b0=99;for(i=0;i<6;i+) a11-i*2+clock=bi/10;a10-i*2+clock=bi%10;lcdwrite(jjj);lcdshuju(0);lcdwrite(jjj+1);lcdshuju(0);delay(200);lcdwrite(jjj);lcdshuju(a11-2*jj+clock+0x30);lc

35、dwrite(jjj+1);lcdshuju(a10-2*jj+clock+0x30);delay(200);if(b1=1) dsaddshuju(0x80,(a1<<4)+a0);dson();if(b5=0)clock=12;void main()speaker=0;lcdrw=0;dson();lcdon();lcdwrite(0x83);for(i=0;i<10;i+)lcdshuju(row1i);delay(1);lcdwrite(0x84+0x40);for(i=0;i<8;i+)lcdshuju(row2i);delay(1);dsrst=0;dssc

36、lk=0;while(1)for(i=0;i<5;i+)dsrst=1;dswrite(0x81+i*2);k=dsread();dsrst=0;ai*2=k&0x0f;ai*2+1=(k>>4)&0x0f;dsrst=1;dswrite(0x8d);k=dsread();dsrst=0;a10=k&0x0f;a11=(k>>4)&0x0f;delay(100);lcdscan();key();if(b5=0)for(i=0;i<12;i+)if(ai+12=ai)num+;if(num=12)bigclock=1;else

37、num=0;lcdwrite(0x8e);lcdshuju('&');else lcdwrite(0x8e);lcdshuju(0x00);if(bigclock=1) speaker=1;c+;if(c=100)bigclock=0;speaker=0;temp=readtemperature();/temp是uint型的。不然會出現(xiàn)溫度到25后回00的現(xiàn)象。可能是由于十六進制與十進制的差異。lcdwrite(0x8d+0x40);lcdshuju(temp/100+0x30);lcdwrite(0x8e+0x40);lcdshuju(temp/10%10+0x30)

38、;子程序：LCM1602頭文件：#include<reg52.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit lcdrs=P00;sbit lcdrw=P01;sbit lcden=P02;void delay(uint z) uint x,y; for(x=z;x>0;x-) for(y=110;y>0;y-);/1毫秒左右延時/lcdwrite() LCD寫指令void lcdwrite(uchar write)lcdrs=0;P1=write;delay(1);lcden=1;delay(1);

39、lcden=0;/lcdshuju() LCD寫數(shù)據(jù)void lcdshuju(uchar shuju)lcdrs=1;P1=shuju;delay(1);lcden=1;delay(1);lcden=0;/lcdon() LCD顯示初始化void lcdon()lcden=0;lcdwrite(0x38);/顯示模式lcdwrite(0x0c);/開顯示，光標不閃爍lcdwrite(0x06);/光標設置lcdwrite(0x01);DS18B20頭文件：#include<reg52.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit dq=P03;void sdelay(unsigned int i)while(i-);ds18b20on(void)/ds18b20初始化uchar x=0;dq=1; sdelay(8); dq=0; sdelay(80); dq=1; sdelay(14);sdelay(20);/讀一個字節(jié)readds18b20(void)uchar i=0,dat=0;for(i=8;i&g