STC12C5A60S2單片機課程設(shè)計報告

1、.一、課程設(shè)計基本情況介紹1.1課程設(shè)計的基本目的與任務(wù)本課程設(shè)計旨在駕馭本專業(yè)學(xué)生理論指導(dǎo)實踐能力以及電子產(chǎn)品工程設(shè)計與開發(fā)能力。本實踐課所要達到的主要目的是：1、通過本次課程設(shè)計，是對學(xué)生綜合能力的檢，提高學(xué)生綜合運用專業(yè)知識，強化單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計與防震能力。2、本次課程設(shè)計是在生產(chǎn)實習(xí)所完成的“單片機核心板+電子鐘模塊+MP3模塊+RFID模塊+無線傳輸模塊+GPS模塊+脈搏傳感模塊”的基礎(chǔ)上設(shè)計該硬件系統(tǒng)的工作程序。1.2課程設(shè)計的基本內(nèi)容1、在生產(chǎn)實習(xí)設(shè)計單片機硬件系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，設(shè)計相應(yīng)的應(yīng)用軟件系統(tǒng)。2、在LCD1602上顯示學(xué)號程序設(shè)計。3、基于DS1302的實時時鐘軟件設(shè)計。

2、4、基于DS18B20的溫度測量軟件設(shè)計。5、基于TL1838A的紅外遙控解碼軟件設(shè)計。6、設(shè)計應(yīng)用軟件系統(tǒng)框圖和流程圖，完成所設(shè)計軟件的調(diào)試。1.3課程設(shè)計的教學(xué)要求1、通過資料查閱及學(xué)習(xí)了解單片機應(yīng)用系統(tǒng)的軟件設(shè)計方法及單片機編程、軟硬件聯(lián)機調(diào)試技巧。2、獨立設(shè)計并編寫下列應(yīng)用程序：（1）LCD1602學(xué)號顯示程序；（2）DS1302實時時鐘程序；（3）DS18B20溫度測量程序；（4）TL1838A紅外遙控解碼程序；3、獨立完成所設(shè)計程序與硬件系統(tǒng)的聯(lián)機仿真。二、整機系統(tǒng)框圖（硬件、軟件）該設(shè)計方案是以STC12C5A60S2單片機為核心，采用LCD液晶屏幕顯示模塊、實時時鐘模塊、溫度測

3、量模塊、紅外遙控解碼等模塊所構(gòu)建的系統(tǒng)，能在LCD1602液晶屏上顯示當(dāng)前的日期（年、月、日）、時間（時、分、秒）數(shù)據(jù)、當(dāng)前環(huán)境溫度值和紅外遙控解碼值。用戶可通過遙控器或單片機核心板上的按鍵來進行日期和時間的設(shè)置。本系統(tǒng)設(shè)計大部分功能由軟件來實現(xiàn)，電路簡單明了，系統(tǒng)穩(wěn)定性也得到大大提高。1、總體硬件設(shè)計框架圖：2、總體軟件設(shè)計框架圖/三、整機硬件電路原理圖（見99SE圖）1、核心板電路原理圖2、蜂鳴器驅(qū)動電路3、按鍵電路4、單片機復(fù)位電路5、LCD1602液晶顯示電路6、電子鐘模塊接口電路四、軟件系統(tǒng)設(shè)計思想/五、系統(tǒng)軟件資源分配表（調(diào)試程序、工作程序）/六、顯示學(xué)號的調(diào)試程序流程圖、程序源代

4、碼1、程序流程圖/2、程序源代碼/*LCD1602*/#include#includesbit RS=P37;sbit RW=P36;sbit E=P27;sbit BF=P07;#define LCD_Data P0/*函數(shù)聲明*/void Lcd_Int(void);void huanying_show(void);void dongtai_show(void);char string1= LIU JING ;/LIU JING char string2= 080104020013 ;/080104020013/*函數(shù)功能：主函數(shù)*/void main()Lcd_Int(); /1602初

5、始化while(1)huanying_show();dongtai_show();/*函數(shù)功能：延時1ms注：不同單片機不同晶振需要對此函數(shù)進行修改*/void Lcd_delay1ms()unsigned char i,j;for(i=0;i90;i+)for(j=0;j33;j+);/*函數(shù)功能：延時若干毫秒入口參數(shù)：n*/void Lcd_delay(unsigned int n)unsigned int i;for(i=0;in;i+)Lcd_delay1ms();/*函數(shù)功能：判斷液晶模塊的忙碌狀態(tài)返回值：result。result=1,忙碌;result=0,不忙*/bit Lcd

6、_BusyTest(void)bit result;RS=0; /根據(jù)規(guī)定，RS為低電平，RW為高電平時，可以讀狀態(tài)RW=1;E=1; /E=1，才允許讀寫_nop_(); /空操作_nop_();_nop_();_nop_(); /空操作四個機器周期，給硬件反應(yīng)時間result=BF; /將忙碌標(biāo)志電平賦給resultE=0;return result;/*函數(shù)功能：將模式設(shè)置指令或顯示地址寫入液晶模塊入口參數(shù)：dictate*/void Lcd_WriteCom(unsigned char dictate)while(Lcd_BusyTest()=1); /忙就等待RS=0; /根據(jù)規(guī)定，

7、RS和RW同時為低電平時，可以寫入指令RW=0;E=0; /E置低電平（寫指令時，就是讓E從0到1發(fā)生正跳變，所以應(yīng)先置0_nop_();_nop_(); /空操作兩個機器周期，給硬件反應(yīng)時間LCD_Data=dictate;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); /空操作四個機器周期，給硬件反應(yīng)時間E=1; /E置高電平_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); /空操作四個機器周期，給硬件反應(yīng)時間E=0; /當(dāng)E由高電平跳變成低電平時，液晶模塊開始執(zhí)行命令/*函數(shù)功能：指定字符顯示的實際地址入口參數(shù)：x注：此函數(shù)已經(jīng)加上了0x80，故只需寫上

8、實際地址就行*/void Lcd_WriteAddress(unsigned char x)Lcd_WriteCom(x|0x80); /顯示位置的確定方法規(guī)定為80H+地址碼x/*函數(shù)功能：將數(shù)據(jù)（字符的標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼）寫入液晶模塊入口參數(shù)：y（為字符常量）*/void Lcd_WriteData(unsigned char y)while(Lcd_BusyTest()=1);RS=1; /RS為高電平，RW為低電平時，可以寫入數(shù)據(jù)RW=0;E=0; /E置低電平（寫指令時，就是讓E從0到1發(fā)生正跳變，所以應(yīng)先置0 LCD_Data=y; /將數(shù)據(jù)送入P0口，即將數(shù)據(jù)寫入液晶模塊_nop_

9、();_nop_();_nop_();_nop_(); /空操作四個機器周期，給硬件反應(yīng)時間E=1; /E置高電平_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); /空操作四個機器周期，給硬件反應(yīng)時間E=0; /當(dāng)E由高電平跳變成低電平時，液晶模塊開始執(zhí)行命令/*函數(shù)功能：對LCD的顯示模式進行初始化設(shè)置*/void Lcd_Int(void)Lcd_delay(15); /延時15ms,首次寫指令時應(yīng)給LCD一段較長的反應(yīng)時間Lcd_WriteCom(0x38);/顯示模式設(shè)置：16*2顯示，5*7點陣，8位數(shù)據(jù)接口Lcd_delay(5); /延時5msLcd_WriteC

10、om(0x38);Lcd_delay(5); Lcd_WriteCom(0x38); /3次寫設(shè)置模式Lcd_delay(5); Lcd_WriteCom(0x0C); /顯示模式設(shè)置：顯示開，有光標(biāo)，光標(biāo)不閃爍Lcd_delay(5); Lcd_WriteCom(0x06); /顯示模式設(shè)置：光標(biāo)右移，字符不移Lcd_delay(5); Lcd_WriteCom(0x01); /清屏幕指令，將以前的顯示內(nèi)容清除Lcd_delay(5); /*函數(shù)功能：LCD的顯示*/void huanying_show(void)unsigned int Lcd_i;Lcd_WriteCom(0x01);

11、/清顯示：清屏幕指令Lcd_delay(1); Lcd_WriteAddress(0x00); /設(shè)置顯示位置為第一行的第1個字Lcd_delay(1); for(Lcd_i=0;Lcd_i16;Lcd_i+) /顯示字符LIU JING Lcd_WriteData(string1Lcd_i);Lcd_delay(150); Lcd_WriteAddress(0x40); /設(shè)置顯示位置為第二行的第1個字for(Lcd_i=0;Lcd_i16;Lcd_i+) /顯示字符080104020013 Lcd_WriteData(string2Lcd_i);Lcd_delay(150); Lcd_de

12、lay(1000);/右側(cè)移位進來void dongtai_show(void)unsigned int Lcd_i;Lcd_WriteCom(0x01); /清顯示：清屏幕指令Lcd_delay(2); Lcd_WriteAddress(0x10); /設(shè)置顯示位置為最右側(cè)Lcd_delay(2); for(Lcd_i=0;Lcd_i16;Lcd_i+) /顯示字符LIU JING Lcd_WriteData(string1Lcd_i);Lcd_delay(2); Lcd_WriteAddress(0x50); /設(shè)置顯示位置為最右側(cè)for(Lcd_i=0;Lcd_i16;Lcd_i+)/顯

13、示字符080104020013 Lcd_WriteData(string2Lcd_i);Lcd_delay(2); for(Lcd_i=0;Lcd_i16;Lcd_i+) /開始左移 Lcd_WriteCom(0x18); /左移指令Lcd_delay(400); Lcd_delay(1000);Lcd_WriteCom(0x08);Lcd_delay(400);Lcd_WriteCom(0x0c);Lcd_delay(400);Lcd_WriteCom(0x08);Lcd_delay(400);Lcd_WriteCom(0x0c);Lcd_delay(400);Lcd_WriteCom(0x

14、08);Lcd_delay(400);Lcd_WriteCom(0x0c);Lcd_delay(400);Lcd_WriteCom(0x08);Lcd_delay(400);Lcd_WriteCom(0x0c);Lcd_delay(1);Lcd_WriteCom(0x01); /清顯示：清屏幕指令Lcd_delay(1);七、實時時鐘、溫度測量、紅外遙控解碼等程序的流程圖、程序源代碼（一）流程圖1、實時時鐘模塊圖7.1.1為電子時鐘設(shè)計框圖，系統(tǒng)由主控制器STC12C5A60S2、時鐘電路DS1302、顯示電路LCD1602及鍵掃描電路組成。電子萬年歷的程序主要包括3個方面的內(nèi)容：一是DS13

15、02從單片機中讀取數(shù)據(jù)進行計數(shù)，二是利用按鍵進行時間的調(diào)整，三是MAX7219從單片機中讀取數(shù)據(jù)驅(qū)動LED數(shù)碼管顯示時間。圖7.1.1電子時鐘設(shè)計框圖STC12C5A60S2單片機主要I/O口的分配， P1.4、P1.5、P1.6分別接DS1302的SCLK，MCUIO，RST端，P0口接LCD1602八位數(shù)據(jù)口，P2.7 、P3.6、P3.7分別接LCD1602的E、RW、RS端，P2.0-P2.3分別接按鍵K1-K4.下圖7.1.2為電子時鐘程序設(shè)計流程圖。圖7.1.2電子時鐘程序設(shè)計流程圖2、溫度測量模塊溫度測量程序主要包括主程序，讀出溫度子程序，溫度轉(zhuǎn)換子程序，計算溫度子程序，顯示數(shù)據(jù)

16、子程序等。主程序的主要功能是負(fù)責(zé)溫度的實時顯示、讀出并處理DS18B20的測量的當(dāng)前溫度值，溫度測量每1s進行一次。這樣可以在一秒之內(nèi)測量一次被測溫度，其系統(tǒng)程序流程見圖7.2.1所示。Y發(fā)DS18B20復(fù)位命令發(fā)跳過ROM命令發(fā)讀取溫度命令讀取操作，CRC校驗8字節(jié)完？CRC校驗正？確？移入溫度暫存器結(jié)束NNY初始化調(diào)用顯示子程序1S到？初次上電讀出溫度值溫度計算處理顯示數(shù)據(jù)刷新發(fā)溫度轉(zhuǎn)換開始命令NYNY 圖7.2.1溫度測量主程序流程圖圖7.2.2讀溫度流程圖 3、紅外遙控解碼模塊（1）遙控器發(fā)射端程序流程圖：（2）遙控器接收端程序流程圖：（二）程序源代碼1、實時時鐘模塊/*DS1302時

17、鐘顯示程序*/#include#include#include#define uint unsigned int#define uchar unsigned char/變量定義sbit SCLK=P14; /DS1302時鐘控制總線sbit DATA_IO=P15; /DS1302數(shù)據(jù)傳送總線sbit RESET=P16; /DS1302復(fù)位總線sbit ACC0=ACC0; /移位時的第0位sbit ACC7=ACC7; /移位時的第7位uchar table116 ; uchar table216 ; uchar second,minute,hour,day,month,year;/定義秒

18、分時日月年變量 /*DS1302時鐘部分子程序*/向DS1302寫入一個字節(jié)的函數(shù)void SentByte(uchar byte)uchar i;ACC=byte;for(i=8;i0;i-) /相當(dāng)于匯編中的RRC DATA_IO=ACC0;/將自己的最低位傳到時鐘的數(shù)據(jù)總線上 SCLK=1;/時鐘上升沿發(fā)送數(shù)據(jù)有效 SCLK=0;/清時鐘總線 ACC=ACC1;/將累加器中的數(shù)據(jù)右移1位 /從DS1302讀取一個字節(jié)函數(shù)uchar ReceiveByte(void) uchar i;for(i=8;i0;i-) /相當(dāng)于匯編中的RRC ACC=ACC1;/將累加器中的數(shù)據(jù)右移1位 ACC

19、7=DATA_IO;/將數(shù)據(jù)線上的1位數(shù)據(jù)存入累加器中 SCLK=1;/時鐘上升沿發(fā)送數(shù)據(jù)有效 SCLK=0;/清時鐘總線 return(ACC);/函數(shù)最終返回讀取的1字節(jié)數(shù)據(jù)/向DS1302的某個地址里寫入數(shù)據(jù)函數(shù)void WriteClock(uchar Address,uchar Data)/Address:要寫入數(shù)據(jù)的DS1302地址；Data:要寫的數(shù)據(jù)RESET=0;/復(fù)位引腳為低電平所有數(shù)據(jù)傳送中止SCLK=0;/清時鐘總線RESET=1;/復(fù)位引腳為高電平邏輯控制有效delay(10);SentByte(Address);/寫入地址命令SentByte(Data);/寫入1字

20、節(jié)數(shù)據(jù)SCLK=1;/時鐘總線置高RESET=0;/邏輯操作完畢，清復(fù)位總線/讀取DS1302某地址的數(shù)據(jù)uchar ReadClock(uchar Address)/Address:要讀取數(shù)據(jù)的DS1302地址uchar Data;/定義數(shù)據(jù)變量RESET=0;/復(fù)位引腳為低電平所有數(shù)據(jù)傳送終止SCLK=0;/清時鐘總線RESET=1;/復(fù)位引腳為高電平邏輯控制有效delay(1);SentByte(Address|0X01);/寫入地址命令，讀取地址為寫入地址+1HData=ReceiveByte();/讀取1字節(jié)數(shù)據(jù)SCLK=1;/時鐘總線置高RESET=0;/邏輯操作完畢，清復(fù)位總線r

21、eturn(Data);/返回讀取的數(shù)據(jù)/時鐘芯片初始化函數(shù)void Init_Clock(void) uchar Second=ReadClock(0x81);/讀取秒數(shù)據(jù) if(Second&0x80)/判斷時鐘芯片是否關(guān)閉 WriteClock(0x8e,0x00);/寫入允許 WriteClock(0x8c,0x11);/一下寫入初始化時間11年11月25日15：05：00 WriteClock(0x88,0x11); WriteClock(0x86,0x25); WriteClock(0x84,0x15); WriteClock(0x82,0x05); WriteClock(0x80

22、,0x00); WriteClock(0x8e,0x80);/禁止寫入 void Read_Date(void) uchar ReadValue;/定義變量 ReadValue=ReadClock(0x81); second=(ReadValue&0x70)4)*10 + (ReadValue&0x0F);/將讀取的秒數(shù)據(jù)的BCD碼轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)據(jù) ReadValue=ReadClock(0x83); if (ReadValue0x60) ReadValue=ReadClock(0x83); minute=(ReadValue&0x70)4)*10 + (ReadValue&0x0F); /將

23、讀取的分?jǐn)?shù)據(jù)的BCD碼轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)據(jù) ReadValue=ReadClock(0x85); if (ReadValue0x24) ReadValue=ReadClock(0x85); hour=(ReadValue&0x70)4)*10 + (ReadValue&0x0F); /將讀取的時數(shù)據(jù)的BCD碼轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)據(jù) ReadValue=ReadClock(0x87); day=(ReadValue&0x70)4)*10 + (ReadValue&0x0F); /將讀取的日數(shù)據(jù)的BCD碼轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)據(jù) ReadValue=ReadClock(0x89); month=(ReadValue

24、&0x70)4)*10 + (ReadValue&0x0F); /將讀取的月數(shù)據(jù)的BCD碼轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)據(jù) ReadValue=ReadClock(0x8d); year=(ReadValue&0xf0)4)*10 + (ReadValue&0x0F); /將讀取的年數(shù)據(jù)的BCD碼轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)據(jù) table10=D; table11=a; table12=t; table13=a; table14=:; table15=2; table16=0; table17=0x30+year/10; table18=0x30+year%10; table19=-; table110=0x30+mont

25、h/10; table111=0x30+month%10; table112=-; table113=0x30+day/10; table114=0x30+day%10; table115= ; table20= ; table21= ; table22= ; table23= ; table24=0x30+hour/10; table25=0x30+hour%10; table26=:; table27=0x30+minute/10; table28=0x30+minute%10; table29=:; table210=0x30+second/10; table211=0x30+secon

26、d%10; table212= ; table213= ; table214= ; table215= ;/時鐘顯示函數(shù)void show_Data()uint i;Lcd_WriteAddress(0x00); /設(shè)置顯示位置為第一行的第1個字for(i=0;i16;i+) /顯示字符 Lcd_WriteData(table1i);delay(10); Lcd_WriteAddress(0x40); /設(shè)置顯示位置為第二行的第1個字for(i=0;i16;i+)/顯示字符 Lcd_WriteData(table2i);delay(10); void main()Lcd_Int(); /160

27、2初始化 huanying_show();Lcd_WriteCom(0x01);Init_Clock(); /將1302初始化while(1) Read_Date(); show_Data();2、溫度測量模塊/*DS18B29溫度顯示程序*/#include#include#include#define uchar unsigned char #define uint unsigned intsbit DQ=P17; /DS18B20與單片機連接口unsigned char a,b;uint tvalue;/溫度值uchar disdata12;void delay_18B20(unsign

28、ed int i)/延時1微秒 while(i-); _nop_();_nop_(); void delay1ms(uint m)/延時m毫秒while(m-) delay_18B20(1000);void DS18B20rst()/*ds18b20復(fù)位*/ DQ = 1; /DQ復(fù)位 delay_18B20(10); /延時 DQ = 0; /DQ拉低 delay_18B20(600); DQ = 1; /拉高 _nop_(); _nop_(); while(DQ); _nop_(); _nop_(); while(DQ); _nop_(); uchar DS18B20rd()/*讀數(shù)據(jù)*/

29、 unsigned char i; unsigned char dat; DQ = 1; for (i=8;i0;i-) dat=1; DQ = 0; /給脈沖信號 _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); DQ = 1; /給脈沖信號 delay_18B20(5); if(DQ) dat|=0x80; delay_18B20(50); return(dat); void DS18B20wr(uchar wdata)/*寫數(shù)據(jù)*/ unsigned char d; int i; DQ = 1; for (i=8; i0; i-) d=wdata&0x01; wda

30、ta=1; if(d)DQ = 0;delay_18B20(2);DQ=1;delay_18B20(60); else DQ=0;delay_18B20(60);DQ=1;_nop_();_nop_(); read_temp()/*讀取溫度值并轉(zhuǎn)換*/ DS18B20rst(); DS18B20wr(0xcc);/*跳過讀序列號*/ DS18B20wr(0x44);/*啟動溫度轉(zhuǎn)換*/ delay1ms(30); DS18B20rst(); DS18B20wr(0xcc);/*跳過讀序列號*/ DS18B20wr(0xbe);/*讀取溫度*/ a=DS18B20rd(); b=DS18B20r

31、d(); tvalue=b; tvalue=tvalue8; tvalue=tvalue|a; if(tvalue&0x8000) tvalue=tvalue+1; tvalue=tvalue*(0.625);return(tvalue); void DS18B20disp()/溫度值顯示 uint i; disdata0=T; disdata1=e; disdata2=m; disdata3=p; disdata4=t; disdata5=:; disdata6=(int)tvalue/1000+0x30;/百位數(shù) disdata7=(int)(tvalue%1000)/100+0x30;/十位數(shù) disdata8=(int)(tvalue%100)/10+0x30;/個位數(shù) disdata9=.; disdata10=(int)tvalue%10+0x30;/小數(shù)位 disdata11=C; Lcd_WriteAddress(0x40); /設(shè)置顯示位置為第二行的第1個字 for(i=0;i12;i+) /顯示字符 Lcd_WriteData(