單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、精選文檔計(jì)算機(jī)接口及與技術(shù)大作業(yè)電子時(shí)鐘（LCD顯示）設(shè)計(jì)專(zhuān) 業(yè)： 電子信息科學(xué)與技術(shù) 班 級(jí)： 電科1011班 姓 名： 何 燕 學(xué) 號(hào)： 1020108131 指導(dǎo)老師： 許 洪 華 2013年6月 1、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求1.設(shè)計(jì)任務(wù)基于AT89C51單片機(jī)，制作一個(gè)LCD顯示的智能電子鐘。鞏固和加深對(duì)單片機(jī)原理和計(jì)算機(jī)接口技術(shù)知識(shí)的理解；2.設(shè)計(jì)要求1）使用文字型LCD顯示當(dāng)前日期和時(shí)間；2）顯示格式為：“年-月-日，時(shí)時(shí)：分分：秒秒”；3）用4個(gè)功能鍵操作來(lái)設(shè)置當(dāng)前時(shí)間，功能鍵K1-K4功能如下；K1選擇設(shè)置年/月/日，時(shí)/分/秒；K2加1；K3減1；K4確認(rèn)完成設(shè)置；4）程序執(zhí)行后LCD

2、顯示日歷和時(shí)間；5）增加萬(wàn)年歷顯示“年月日”；6）增加鬧鈴功能，時(shí)間到則產(chǎn)生音樂(lè)聲；7）增加溫度傳感器顯示當(dāng)前的溫度。3.設(shè)計(jì)元件：AT89C52單片機(jī)；LCD采用LM016L16*2字符型LCD液晶顯示器；采用定時(shí)器DS1302；溫度傳感器DS18B20；四個(gè)開(kāi)關(guān)； 一個(gè)1k排阻。2、設(shè)計(jì)的基本方案及步驟設(shè)計(jì)方案此系統(tǒng)以AT89C52單片機(jī)為控制核心，通過(guò)與DS1302和DS18B20通信獲取實(shí)時(shí)時(shí)間和實(shí)時(shí)環(huán)境溫度，并將得到的數(shù)據(jù)通過(guò)1602液晶顯示出來(lái)，同時(shí)通過(guò)相應(yīng)的按鍵調(diào)整相應(yīng)的值。因此本設(shè)計(jì)可分為以下模塊：顯示模塊、實(shí)時(shí)時(shí)間計(jì)算模塊、實(shí)時(shí)環(huán)境溫度采集模塊、報(bào)警模塊、設(shè)置模塊（時(shí)間設(shè)置模

3、塊、最高溫度設(shè)置模塊、鬧鈴設(shè)置模塊）。3. 硬件設(shè)計(jì)3.1主要元器件介紹AT89C52單片機(jī)；LCD采用LM016L16*2字符型LCD液晶顯示器；采用定時(shí)器DS1302；溫度傳感器DS18B20；-四個(gè)開(kāi)關(guān)； 一個(gè)1k排阻。3.2原理圖及功能電路介紹1、 LCD液晶顯示模塊設(shè)計(jì)（圖1) 圖1 LCD1602液晶與單片機(jī)的接口電路圖1）1602液晶功耗較小，可直接與單片機(jī)接口相接，電源直接與電源電路相接，使用單片機(jī)的P0口和P2口與1602進(jìn)行通信。由于P0口為漏極，所以加個(gè)排阻，D0D7連接P0口，LCD的使能信號(hào)端接P2.7，數(shù)據(jù)/命令端（H/L）接P2.6，讀/寫(xiě)選擇端(H/L)接P2.

4、5。2）1602相應(yīng)功能特性介紹：（1）+5V電壓，對(duì)比度可調(diào)；（2）內(nèi)含復(fù)位電路；（3）提供各種控制命令，如：清屏、字符閃爍、光標(biāo)閃爍、顯示移位等多種功能；（4）有80字節(jié)顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器DDRAM；（5）內(nèi)建有160個(gè)5x7點(diǎn)陣的字型字符發(fā)生器CGROM；（6）8個(gè)可由用戶自定義的5x7的字符發(fā)生器CGRAM；2、DS1302與單片機(jī)的接口電路（圖2）：圖2 DS1302與單片機(jī)的接口電路各引腳的功能為：1Vcc2：5V電源（當(dāng)Vcc2>Vcc1+0.2V時(shí)，由Vcc2向DS1302供電，當(dāng)Vcc2< Vcc1時(shí)，由Vcc1向DS1302供電。）；2、3X1、X2 是外接晶振腳（

5、32.768KHZ的晶振）；4地（GND）；6I/O：數(shù)據(jù)輸入輸出口；5CE/RST：復(fù)位腳；7SCLK：串行時(shí)鐘輸入；8Vcc1：備用電池端。3、實(shí)時(shí)環(huán)境溫度檢測(cè)模塊設(shè)計(jì)DS18B20與單片機(jī)的接口電路（圖3）：圖3 DS18B20與單片機(jī)的接口電路數(shù)據(jù)DQ端接在P3.3口。DS18B20通過(guò)單總線實(shí)現(xiàn)與單片機(jī)的通信，每個(gè)DS18B20都有一個(gè)唯一的序列號(hào)，可以方便的實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)檢測(cè)，以9 位數(shù)字量的形式反映器件的溫度值。DS18B20 通過(guò)一個(gè)單線接口發(fā)送或接收信息，因此在中央微處理器和DS18B20 之間僅需一條連接線（加上地線）。用于讀寫(xiě)和溫度轉(zhuǎn)換的電源可以從數(shù)據(jù)線本身獲得，無(wú)需外部電源。

6、所以多只DS1820 可以同時(shí)連在一根單線總線上，這樣就可以把溫度傳感器放在許多不同的地方。這一特性在HVAC 環(huán)境控制、探測(cè)建筑物、儀器或機(jī)器的溫度以及過(guò)程監(jiān)測(cè)和控制等方面非常有用。4、報(bào)警（鬧鈴）模塊設(shè)計(jì)蜂鳴器與單片機(jī)的接口電路（圖4）：圖4蜂鳴器與單片機(jī)的接口電路圖報(bào)警（鬧鈴）模塊采用單片機(jī)輸出一定頻率的方波從而使蜂鳴器發(fā)出聲音。5、設(shè)置模塊設(shè)計(jì)各按鍵與單片機(jī)的接口電路（圖5）：圖5各按鍵與單片機(jī)的接口電路設(shè)置模塊采用四個(gè)按鍵k1、k2、k3、k4與P14、P15、P16、P17相接組成獨(dú)立按鍵。4. 軟件設(shè)計(jì)4.1 設(shè)計(jì)思想軟件設(shè)計(jì)是本設(shè)計(jì)的關(guān)鍵,因?yàn)榇讼到y(tǒng)的程序涉及的模塊較多，所以程

7、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)，所以此系統(tǒng)的軟件采用C語(yǔ)言編寫(xiě)。在此系統(tǒng)中共分為以下幾個(gè)模塊:LCD液晶顯示模塊，時(shí)間采集模塊,報(bào)警及鬧鐘模塊,實(shí)時(shí)溫度檢測(cè)模塊,系統(tǒng)設(shè)置模塊。 4.2軟件流程圖1)系統(tǒng)總流程圖2)LCD顯示流程圖3)報(bào)警和鬧鐘流程圖4)溫度流程圖5)設(shè)置流程圖5、 實(shí)驗(yàn)仿真圖1、 顯示實(shí)時(shí)時(shí)間：2、 實(shí)時(shí)溫度：3、 時(shí)間設(shè)置：4、附錄：源程序5. 調(diào)試運(yùn)行 6. 設(shè)計(jì)心得體會(huì)在此次課程設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)期間，很大程度上提高了我們自主學(xué)習(xí)和思考的能力，從中我們受益匪淺，同時(shí)，鞏固了我們這學(xué)期以來(lái)所學(xué)的理論課程，讓我們找到了求知的樂(lè)趣，明白了帶我們的的老師們的良苦用心和殷切希望。本次課程設(shè)計(jì)中所涉及的大部分知識(shí)，是在已有知識(shí)的基礎(chǔ)上，通過(guò)查閱相關(guān)資料和網(wǎng)上資源，經(jīng)過(guò)反復(fù)思考，經(jīng)融合而得出的。本次課程設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)切實(shí)體現(xiàn)了將課本所學(xué)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際生活中的價(jià)值所在！7. 參考書(shū)目：1 肖金球. <<單片機(jī)原理與接口技術(shù)>>.M.北京:清華大學(xué)出版社,2004.122 王小建、胡長(zhǎng)勝，<<單片機(jī)設(shè)計(jì)與應(yīng)用>>M,北京：清華大學(xué)出版社，2010.8.3 凌