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电子工艺课程设计报告
题 目 温度测量及时钟显示的设计
姓 名 季琪源
学 号 20092305914
院 系 滨江学院
专 业 电子信息工程
组 员 季琪源、邢卫国
二O一二 年 五 月
南京信息工程大学电子信息工程系,南京 210044
基于AT89S52单片机温度测量及时钟显示设计
摘要:
本设计主要是温度测量及时钟显示的设计,由单片机AT89S52芯片和DS18B20芯片及1602液晶显示为核心,辅以必要的电路来设计制作完成。 它是低功耗、高性能的CMOS型8位单片机。片内带有4KB的Flash存储器,且允许在系统内改写或用编程器编程。另外, AT89S52的指令系统和引脚与51完全兼容,片内有128B 的RAM、32条I/O口线、2个16位定时计数器、5个中断源、一个全双工串行口等。由于其功能的实现主要通过软件编程来完成,降低了硬件电路的复杂性,而且其成本也有所降低,所以在该设计中采用单片机利用AT89S52。并且AT89S52单片机结合1602液晶显示器的设计,在显示方面比数码管更简单,不用送段码和位码只需键入所要输出的数字或单词即可。
关键字:AT89S52、DS18B20、数字钟
一、引言:
数字钟是采用数字电路实现对时分秒数字显示的计时装置,广泛用于个人家庭、办公室等公共场所,已成为人们日常生活中不可少的必需品,由于数字集成电路的发展和石英晶体与振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度远远超过老式钟表,而且大大地扩展了钟表原先的报时功能,这些的实现都是以钟表数字化为基础的。因此,研究数字钟及扩大其应用,有着非常现实的意义。
二、设计目的与要求
2.1设计目的
= 1 \* GB2 ⑴.进一步掌握单片机的原理及其功能。学会利用单片机做一些简单的电子 设计与制作。
= 2 \* GB2 ⑵.熟悉DS18B230温度传感器的作用及其原理,会利用其进行温度的测量。
= 3 \* GB2 ⑶.通过此次的电路焊接和调试提高自己的动手及其分析问题的能力。
2.2设计要求
1.以MCS-51系列单片机为核心器件,组成一个电子时钟系统。
2.系统显示器由4位LED数码管组成,分别显示时间值的小时和分,以24h(小时)计时方式。
3.??够使用按键开关随时对当前时间进行调整。
2.3系统的主要功能
通过DS18B20进行温度的测量,再由一条I/0数据端口与单片机进行通信,最后将结果显示在数码管上,实现温度检测的功能,另外在单片机上编写一个时钟程序同时在显示器上显示出来,实现时钟显示的功能。
小组分工情况
邢卫国主要负责软件部分,主要工作是编写程序,画电路图。季琪源主要负责焊接电路与报告的撰写,一起完成了本次课程设计的任务。
三、设计方法步骤及设计原理
3.1原理框图
为了实现LED显示器的数字显示,可以采用静态显示法和动态显示法。由于静态显示法需要数据锁存器等硬件,接口复杂一些。考虑时钟显示只有4位,且系统没有其他复杂的处理任务,所以决定采用动态扫描法实现LED的显示。单片机采用易购的AT89S52系列,这样单片机可具有足够的空余硬件资源实现其它的扩充功能。
AT89S52
电源
四位共阳数码管
放大电路
按键
复位电路
DS18B20传感器
时钟电路
图3—1总设计方框图
3.2原理说明
采用AT89S52单片机,最小化应用设计;采用共阴七段LED显示器,P0口输出段码数据,P1.0~P1.7口作列扫描输出,P2.0,P2.1,P2.2,P2.3,P2.4,口接五个按钮开关,用以调时功能设置,P2.5口接温度传感器用于温度的测量。为了提供共阴LED数码管的驱动电压,用9013三极管作电源驱动输出。采用12MHz晶振,有利于提高通信波特率的准确性。为了提高驱动能力在P0口,P1口和数码管之间要接上9013三极管,Proteus中不需接也可以正常显示,复位电路和晶振电路没接不影响仿真。
整体线路设计如下:
图3—2总设计原理图
3.3晶振及复位电路
3.4 系统仿真
点击仿真后默认显示时间
按下P2.3口上的开关后切换显示温度
按下P2.4口上的开关后切换显示时间
四、软件流程图及程序设计
(1)主程序
本设计中,计时采用定时器T0中断完成,其余状态循环调用显示子程序,当端口开关按下时,转入相应功能程序。
(2)LED显示子程序
数码管显示的数据存放在内存单元wei[0]- wei[7]中。其中
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