基于单片机的时钟温度显示器制作报告.doc
基于单片机的时钟温度显示器制作报告班级：电子信息工程1003班 姓名：刘洋一：方案1：采用STC89C52单片机便于硬件扩展。2：采用LCD1602液晶显示。3：采用DS12C887时钟芯片。4：采用DS18B20温度传感器。5：采用直流电源供电。因知识水平有限，所以直接采用5.5V直流电源供电。6：安装有电池仓，可用两节CR2302电池供电。二：主要元件简介1：1602LCD：标准字符型液晶显示模块(LCM)，采用点阵型液晶显示器(LCD)，可显示16个字符X2行西文字符，字符尺寸为2.95X4.35(WXH)mm，内置HD44780及兼容芯片接口型液晶显示控制器，可与单片机直接连接，广泛应用于各类仪器仪表及电子设备。2 ：DS12C887实时时钟芯片功能丰富，可以用来直接代替 IBM PC上的时钟日历芯片DS12887，同时，它的管脚也和MC146818B、DS12887相兼容。由于 DS12C887能够自动产生世纪、年、月、日、时、分、秒等时间信息，其内部又增加了世纪寄存器，从而利用硬件电路解决子“千年”问题；DS12C887中自带有锂电池，外部掉电时，其内部时间信息还能够保持 10年之久；对于一天内的时间记录，有12小时制和 24小时制两种模式。在 12小时制模式中，用 AM和 PM区分上午和下午；时间的表示方法也有两种，一种用二进制数表示，一种是用 BCD码表示；DS12C887中带有 128字节 RAM，其中有 11字节 RAM用来存储时间信息，4字节 RAM用来存储DS12C887的控制信息，称为控制寄存器，113字节通用 RAM使用户使用；此外用户还可对 DS12C887进行编程以实现多种方波输出，并对其内部的三路中断通过软件进行屏蔽。3： TS-18B20数字温度传感器，采用DALLAS公司生产的 DS18B20可组网数字温度传感器芯片封装而成，具有耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。 3.1 独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。 3.2 测温范围 55125，固有测温分辨率0.5。 3.3 支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，最多只能并联8个，如果数量过多，会使供电电源电压过低，从而造成信号传输的不稳定，实现多点测温 3.4 工作电源: 35V/DC 3.5 在使用中不需要任何外围元件 3.6 测量结果以912位数字量方式串行传送 3.7 适用于DN1525, DN40DN250各种介质工业管道和狭小空间设备测温 3.8 PVC电缆直接出线或德式球型接线盒出线,便于与其它电器设备连接。三：设计1：电子线路：用导线与锡条手工焊制，略显粗陋。2：程序设计：#include <reg52.h>#include <stdio.h>#define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit lcdrs=P24;/液晶控制sbit lcden=P26;sbit lcdrr=P25;sbit wen=P36;/温度按键sbit led=P37;sbit s1=P10;/按键sbit s2=P11;sbit s3=P12;sbit s4=P13;sbit dscs=P14;/时钟控制sbit dsas=P15;sbit dsrw=P16;sbit dsds=P17;sbit dsirq=P33;sbit ds=P31;/温度数据传输口bit flag1,flag_ri,flag2;uchar year,month,week,day,shi,fen,miao,amiao,ashi,afen,str6,flag_get,strt="Temperature"uchar count,s1num,flag,t0_num;uint temp;int num,j;void delay(int z)/延时1ms函数int x,y;for(x=z;x>0;x-) for(y=0;y<110;y+);void shan()led=1;delay(50);led=0;void write_com(char com)/液晶写指令lcdrs=0;P0=com;delay(5);lcden=1;delay(5);lcden=0;void write_date(char date)/液晶写数据lcdrs=1;P0=date;delay(5);lcden=1;delay(5);lcden=0;void write_ds(uchar add,uchar date)/写时钟芯片数据dscs=0;dsas=1;dsds=1;dsrw=1;P0=add;dsas=0;P0=0xff;dsrw=0;P0=date;dsrw=1;dsas=1;dscs=1;uchar read_ds(uchar add)/读取时钟芯片数据uchar ds_date;dsas=1;dsds=1;dsrw=1;dscs=0;P0=add;dsas=0;dsds=0;P0=0xff;ds_date=P0;dsds=1;dscs=1;return ds_date;void inittem(void)/温度芯片初始化ds = 1; delay1(8); ds = 0; delay1(80); ds = 1; delay1(20);void writeone(uchar dat)/温度写一个字节uchar i=0;for(i=8;i>0;i-)ds = 0; ds = dat&0x01; delay1(5); ds = 1; dat>>=1;delay1(5);uchar readone()/温度读一个字节uchar i=0;uchar dat = 0;for (i=8;i>0;i-)ds = 0; dat>>=1;ds = 1; if(ds)dat|=0x80;delay1(5);return(dat);uint readtem(void)/读取温度数据uchar a=0;uint b=0;uint t=0;inittem();writeone(0xCC); writeone(0x44); delay1(200);inittem();writeone(0xCC);writeone(0xBE); a=readone(); b=readone(); b<<=8;t=a+b;return t;void jisuan()/转换原始温度数据为十进制数uchar TempH,TempL;temp=readtem();if(temp&0x8000) str0='-' temp=temp; temp+=1;else str0='+'TempH=temp>>4;TempL=temp&0x0F;TempL=TempL*6/10;flag_get=0;str1=(TempH%100)/10+0x30; /储存在数组中str2=TempH%10+0x30;str3='.'str4=TempL+0x30; str5='C'void init()/中断、液晶、数据初始化write_ds(1,0);EA=1;EX1=1;IT1=1;flag1=0;t0_num=0;s1num=0;week=1;lcden=0;lcdrs=0;lcdrr=0;write_com(0x38);write_com(0x0c);write_com(0x06);write_com(0x01);write_com(0x80+0x40+6);write_date(':');write_com(0x80+0x40+9);write_date(':');write_com(0x80);write_date('2');write_date('0');void write_tem()/液晶显示温度函数int i;jisuan();write_com(0x80+0x40+6);for(i=0;i<6;i+)write_date(stri);/直接使用存在数组中的温度数据void write_sfm(char add,char date) /液晶显示时分秒函数char shi,ge;shi=date/10;ge=date%10;write_com(0x80+0x40+add);write_date(0x30+shi);write_date(0x30+ge);void write_nyr(char add,char date) /液晶显示年月日函数（与时分秒不在一行，所以分开方便控制）char shi,ge;shi=date/10;ge=date%10;write_com(0x80+add);write_date(0x30+shi);write_date(0x30+ge);void write_week(char w) /液晶显示星期函数（与年月日等显示方式不同）int i;char week73="MON","TUE","WEN","THU","FRI","SAT","SUN"write_com(0x80+13);for(i=0;i<3;i+) write_date(weekw-1i); delay(5); void read_alarm()/从时钟芯片中读取闹钟数据amiao=read_ds(1);afen=read_ds(3);ashi=read_ds(5);void keyscan()/键盘扫描if(flag_ri=1)if(s1=0)|(s2=0)|(s3=0)|(s4=0)/随意按键闹钟结束提示delay(5);if(s1=0)|(s2=0)|(s3=0)|(s4=0)while(!(s1&&s2&&s3&&s4);shan();if(s1=0) delay(5); if(s1=0)/功能键按下后停止液晶刷新 s1num+;if(flag1=1&&s1num=4)s1num=1;/调整闹钟时只在时分秒处闪烁flag=1; /功能键按下后停止液晶刷新while(s1=0);shan();/指示灯提示按下if(s1num=1) write_com(0x0f); write_com(0x80+0x40+11); else if(s1num=2) write_com(0x80+0x40+8); else if(s1num=3) write_com(0x80+0x40+5); else if(s1num=4) write_com(0x80+15); else if(s1num=5) write_com(0x80+9); else if(s1num=6) write_com(0x80+6); else if(s1num=7) write_com(0x80+3); else s1num=0;flag=0;write_ds(0,miao);/调整完毕后储存在时钟芯片内write_ds(2,fen);write_ds(4,shi);write_ds(6,week);write_ds(7,day);write_ds(8,month);write_ds(9,year); write_com(0x0c); if(s1num!=0)/只有功能键按下后还能调整时间 if(s2=0)/加一 delay(5); if(s2=0) shan(); while(s2=0); if(s1num=1) miao+; if(miao>=60)miao=0; write_sfm(10,miao); write_com(0x80+0x40+11); if(s1num=2) fen+; if(fen>=60)fen=0; write_sfm(7,fen); write_com(0x80+0x40+8); if(s1num=3) shi+; if(shi>=24)shi=0; write_sfm(4,shi); write_com(0x80+0x40+5); if(s1num=4) week+; if(week>7)week=1; write_week(week); write_com(0x80+15); if(s1num=5) day+; if(day>31)day=1; write_nyr(8,day); write_com(0x80+9); if(s1num=6) month+; if(month>12)month=1; write_nyr(5,month); write_com(0x80+6); if(s1num=7) year+; if(year>=100)year=0; write_nyr(2,year); write_com(0x80+3); if(s3=0)/减一 delay(5); if(s3=0) shan(); while(s3=0); if(s1num=1) miao-; if(miao=-1)miao=59; write_sfm(10,miao); write_com(0x80+0x40+11); if(s1num=2) fen-; if(fen=-1)fen=59; write_sfm(7,fen); write_com(0x80+0x40+8); if(s1num=3) shi-; if(shi=-1)shi=23; write_sfm(4,shi); write_com(0x80+0x40+5); if(s1num=4) week-; if(week=0)week=7; write_week(week); write_com(0x80+15); if(s1num=5) day-; if(day=0)day=31; write_nyr(8,day); write_com(0x80+9); if(s1num=6) month-; if(month=0)month=12; write_nyr(5,month); write_com(0x80+6); if(s1num=7) year-; if(year=-1)year=99; write_nyr(2,year); write_com(0x80+3); if(s4=0&&s1num=0)/调整闹钟按键，只有在功能键没按下时才能调整delay(5);if(s4=0&&s1num=0)flag1=flag1;shan();while(s4=0);if(flag1=0)flag=0;write_com(0x80+0x40);write_date(' ');write_date(' ');write_date(' ');write_date(' ');write_com(0x0c);write_ds(1,miao);write_ds(3,fen);write_ds(5,shi);elseread_alarm();miao=amiao;fen=afen;shi=ashi;write_com(0x80+0x40);write_date('R');write_date('I');write_date('N');write_date('G');write_sfm(4,shi);write_sfm(7,fen);write_sfm(10,miao);if(wen=0&&s1num=0)/显示温度按键，只有在功能键没按下时才能显示delay(5);if(wen=0&&s1num=0)flag2=flag2; shan();while(wen=0);if(flag2=1)write_com(0x01);delay(5);write_com(0x80+1);for(j=0;j<11;j+) write_date(strtj);write_tem();if(flag2=0)write_com(0x01);delay(5);write_com(0x80+0x40+6);write_date(':');write_com(0x80+0x40+9);write_date(':');write_com(0x80);write_date('2');write_date('0');void main()/主函数int i;init();while(1)keyscan();/不停进行键盘扫描if(flag2=1)/按下温度显示键后显示温度for(i=10;i>0;i-)write_tem();if(flag_ri=1)/闹铃中断后指示灯提示shan();delay(100);shan();delay(500);if(flag2=0&&flag=0&&flag1=0)/在没调整时间、闹铃，没显示温度的时候显示时间keyscan();year=read_ds(9);month=read_ds(8);keyscan();day=read_ds(7);week=read_ds(6);keyscan();/增加扫描次数减少卡顿感shi=read_ds(4);fen=read_ds(2);miao=read_ds(0);keyscan();write_sfm(10,miao);write_sfm(7,fen);write_sfm(4,shi);write_nyr(2,year);keyscan();write_nyr(5,month);write_nyr(8,day);write_week(week);keyscan();keyscan();void exter() interrupt 2 /时钟芯片发起的闹铃外部中断uchar c;flag_ri=1;c=read_ds(0x0c);void tim(void) interrupt 1 /内部中断，定时读取温度数据TH0=0xef;TL0=0xf0;num+;if(num=50) num=0; flag_get=1; 四：电路图1：单片机电路2：LCD1602电路3：DS12C887电路4：DS18B20电路五：安装调试电路板上共有六个按键。其中：R：单片机复位键；S1：功能键，调整时间（或闹钟时间），按一下调整秒，两下调整分，以此类推。按八下结束调整，时钟开始运行；S2：增加一；S3：减少一；S4：闹钟显示键；W:温度查看键。按一下显示温度，再按一下返回显示时间。六：总结单片机通过读取时钟芯片的时间，输出到液晶屏幕上从而达到电子钟的目的。通过写入和读取温度传感器中的数据，输出到液晶屏幕上从而达到显示温度的目的。通过按键的调整，从单片机中向时钟芯片写入数据，从而达到时间调整的目的。经过大约两周包括采购零件，设计布线，选取芯片，逐步焊接，耐心调试，让我有了许多收获。比如认识了许多元件与芯片的样子。比如焊焊拆拆几次，我才明白布线需要周密的考虑，不仅是为了美观，更是为了检查方便，电路也不易出现短路等问题。比如通过对电路的焊接，从而更加清晰的认识到了各个针脚的作用，而这是从前在现成的单片机开发板上烧程序实现功能是截然不同的，等等。当然，初次的电子制作存在许许多多的问题，比如作为指示灯的发光二极管亮度太低；加了过大的电压而烧坏单片机；焊接时锡的用量拿捏不准，导致两针脚短；第一次布线没有考虑周到，使液晶向板内方向，从而挡住了其他零件的摆放；没有排线冒导致两线短路，引起数据错误；电池电压低导致时钟芯片不能正常工作等等这次制作，是我加深了对单片机的理解，真正做到了学以致用。在今后的学习中我将更加注重动手能力的培养，努力提高自己的技能，争取做出更好更实用的作品。
