mcs51單片機(jī)課設(shè)報(bào)告范本

1、題 姓學(xué) 學(xué) 專 年福的MCS-51單片機(jī)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書及課程報(bào)告目:名:號(hào):院:業(yè):級(jí):指導(dǎo)教師:設(shè)計(jì)任務(wù)一、技術(shù)要求使用單總線的DS18B20W量溫度，進(jìn)行LCD液晶顯示，當(dāng)溫度超過(guò)50c時(shí)，通過(guò)指示燈報(bào)警。請(qǐng)根據(jù)需求撰寫任務(wù)書，寫出詳細(xì)的功能，以及設(shè)計(jì)步驟。在課程設(shè)計(jì)之前提交給老師。（可以對(duì)內(nèi)容進(jìn)行擴(kuò)展，可適當(dāng)加分）二、擬采用的方法（包括芯片的選型等）51芯片采用國(guó)產(chǎn)STC89C52乍為主控.美國(guó)達(dá)拉斯公司生產(chǎn)的DS18B20a度傳感器芯片進(jìn)行溫度采集。和DALLAS司的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片DS1302M年月日周日分秒進(jìn)行計(jì)時(shí)。采用LCD1602a行溫度、實(shí)時(shí)時(shí)間等顯示。用蜂鳴器與LED燈進(jìn)行報(bào)

2、警。三、該同學(xué)在本設(shè)計(jì)中承擔(dān)的任務(wù)目錄1 .設(shè)計(jì)概述32 .硬件電路圖43 .軟件設(shè)計(jì)74 .結(jié)論95 .參考文獻(xiàn)106 .電路圖111 .設(shè)計(jì)概述本課程設(shè)計(jì)題目基本要求：使用單總線的DS18B20W量溫度，進(jìn)行LC躁碼管顯示，當(dāng)溫度超過(guò)50時(shí)，通過(guò)指示燈報(bào)警。該題目設(shè)計(jì)的意義在于不僅可以對(duì)一些需要溫度環(huán)境要求比較高的房間進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量、監(jiān)測(cè)和報(bào)警，亦可以在無(wú)人監(jiān)守的控制室進(jìn)行火災(zāi)報(bào)警，具有良好的適用環(huán)境，有一定的意義。本設(shè)計(jì)定時(shí)對(duì)環(huán)境溫度進(jìn)行采樣，數(shù)據(jù)送至單片機(jī)處理，顯示在LCD1602±,并判斷是否超過(guò)臨界報(bào)警值。2 .硬件電路圖本設(shè)計(jì)由微處理器、DS18B20溫度采集電路、DS1

3、302時(shí)鐘電路、鍵盤輸入模塊、LCD1602a示單元、LED報(bào)警模塊和EEPROM電源管理模塊。本報(bào)告主要介紹微處理器用到的資源、DS18B20a度采集電路、DS1302時(shí)鐘電路、LCD1602M示單元和LED艮警模塊。硬件設(shè)計(jì)框圖如圖1。圖1硬件設(shè)計(jì)框圖2.1 微處理器兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)的AT89C52®性能8位單片機(jī)是一個(gè)低電壓，高性能CMOS8位單片機(jī)，片內(nèi)含8kbytes的可反復(fù)擦寫的Flash只讀程序存儲(chǔ)器和256bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM,器件采用ATME公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)。片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的AT

4、89C52m片機(jī)可為您提供許多較復(fù)雜系統(tǒng)控制應(yīng)用場(chǎng)合。AT89C52有40個(gè)引腳，32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時(shí)內(nèi)含2個(gè)外中斷口，3個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器，2個(gè)全雙工串行通信口，2個(gè)讀寫口線，AT89C52可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程，也可以在線編程。其將通用的微處理器和Flash存儲(chǔ)器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的Flash存儲(chǔ)器可有效地降低開發(fā)成本。本設(shè)計(jì)用到的資源有一個(gè)中斷，一個(gè)RXD和TXD（燒寫程序），和若干個(gè)普通IO口。AT89C52介格低廉，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且資料豐富，作為本設(shè)計(jì)的微處理切實(shí)可行。2.2 DS18B20溫度采集電路DS18B201美國(guó)達(dá)拉斯（Dallas）公

5、司的單線數(shù)字溫度傳感器芯片，與傳統(tǒng)的熱敏電阻不同，DSl8B20可直接將被測(cè)溫度轉(zhuǎn)換為串行數(shù)字信號(hào)，供單片機(jī)處理。通過(guò)編程，DSl8B20可以實(shí)現(xiàn)912位的溫度讀數(shù)。信息經(jīng)過(guò)單線接口送入DSl8B20,或從DSl8B20送出，因此，從單片機(jī)到DSl8B20僅需連接一條信號(hào)線和地線。另外，每片DSl8B20都設(shè)有惟一的產(chǎn)品序列號(hào)，存放在它的內(nèi)部ROW,單片機(jī)通過(guò)簡(jiǎn)單的協(xié)議就能識(shí)別這個(gè)序列號(hào)。因此，多個(gè)DS18B20可以掛接于同一條單線總線上，特別適合構(gòu)成多點(diǎn)溫度測(cè)控系統(tǒng)。5.0VDS18B20的硬件原理如圖2。為了保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，故?duì)DQR據(jù)線進(jìn)行上拉VCCDQGNDDS18B20圖2DS

6、18B20硬件原理圖2.3 DS1302時(shí)鐘電路實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路DS1302是DALLA宓司的一種具有涓細(xì)電流充電能力的電路，主要特點(diǎn)是采用串行數(shù)據(jù)傳輸，可為掉電保護(hù)電源提供可編程的充電功能，并且可以關(guān)閉充電功能。圖3中左側(cè)是電源信號(hào)濾波電路，右側(cè)二極管D1的作用是保護(hù)電源BATTERY其中VCC勸主電源，VCC1為備用電源。BATTERYI11D141485.0VVCC2VCC1X1SCLKX2I/OGND/RSTSCLKDS1302DATARESET5.0V510R1圖3DS1302時(shí)鐘電路2.4 LCD1602顯示單元VEE為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地電源時(shí)對(duì)比度最高

7、。若對(duì)比度過(guò)高會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過(guò)一只10kQ電阻來(lái)調(diào)整對(duì)比度。RS為寄存器選擇端，RS為高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器，為低電平時(shí)選擇指令寄存器。RW為讀寫信號(hào)線，為高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，為低電平時(shí)為寫操作。當(dāng)RS和RW為低電平時(shí)可以寫入指令或者顯示地址。當(dāng)RS為低電平、RW的高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng)RS為高電平、RW的低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)。E為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。DO-D叨位雙向數(shù)據(jù)線。圖4為L(zhǎng)CD1602的硬件原理圖。5.0V圖4LCD1602硬件原理圖3 .軟件設(shè)計(jì)3.1 流程圖圖5為主流程圖。單片機(jī)上電，先對(duì)LCD1602DS1302DS18B20

8、S行初始化配置。繼而獲取DS1302的時(shí)間量和DS18B20B勺溫度值，判斷溫度值是否超過(guò)預(yù)定設(shè)定的報(bào)警值，如果超過(guò)點(diǎn)亮報(bào)警燈。LCD1602M示時(shí)間量和溫度值，供人查看。同時(shí)判斷按鍵是否按下，判斷是調(diào)整時(shí)間還是設(shè)定報(bào)警值。相應(yīng)處理，返回獲取時(shí)間量和溫度值。圖5主流程圖3.2 程序/*ds18b20初始化函數(shù)*/voidInit_DS18B20(void)unsignedcharx=0;DQ = 1;delay (8); /DQ = 0;delay (80); /DQ = 1;delay (14);x=DQ;delay (20);/DQ復(fù)位/*ds18b20稍做延時(shí)單片機(jī)將DQB低 精確延時(shí)大

9、于480us拉高總線稍做延時(shí)后如果x=0則初始化成功x=1則初始化失敗1 寶一個(gè)字節(jié) *unsignedcharReadOneChar(void)uchari=0，dat=0;for(i=8;i>0;i-)DQ=0;dat>>=1;DQ=1;if(DQ)dat|=0x80;delay(4);return(dat);/*ds18b20寫一個(gè)字節(jié)*/voidWriteOneChar(uchardat)unsignedchari=0;for(i=8;i>0;i-)DQ=0;DQ=dat&0x01;delay(5);DQ=1;dat>>=1;/*讀取ds18

10、b20當(dāng)前溫度*/voidReadTemp(void)unsignedchara=0，b=0，tc=0;Init_DS18B20();WriteOneChar(0xCC);/跳過(guò)讀序號(hào)列號(hào)的操作WriteOneChar(0x44);/啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換delay(100);/thismessageisweryimportantInit_DS18B20();WriteOneChar(0xCC);/跳過(guò)讀序號(hào)列號(hào)的操作WriteOneChar(0xBE);/讀取溫度寄存器等，前兩個(gè)就是溫度delay(100);a=ReadOneChar();/讀取溫度值低位b=ReadOneChar();/讀取溫度值高

11、位temp_value=b<<4;temp_value+=(a&0xf0)>>4;4 .結(jié)論4.1 測(cè)試結(jié)果本課程設(shè)計(jì)滿足題目基本要求：使用單總線的DS18B20H量溫度，進(jìn)行LCDgC碼管顯示，當(dāng)溫度超過(guò)50時(shí)，通過(guò)指示燈報(bào)警。本課程設(shè)計(jì)完成的拓展內(nèi)容為：使用DS1302時(shí)鐘芯片實(shí)現(xiàn)RTC功能，并可以通過(guò)按鍵對(duì)時(shí)間量進(jìn)行修改。修改時(shí)可以開啟設(shè)置光標(biāo)，選中所修改值。4.2 遇到問(wèn)題(1) LCD顯示問(wèn)題，不能正常顯示(2) DS130獨(dú)數(shù)據(jù)問(wèn)題，時(shí)間不能正常顯示(3) DS18B20艮警問(wèn)題(4)文件之間的調(diào)用問(wèn)題4.3 如何解決(1) LCD正反插；由于P0口

12、內(nèi)部沒(méi)有上拉電阻，輸出數(shù)據(jù)時(shí)高低電平不穩(wěn)定，所以不使用P0口作為數(shù)據(jù)口；延時(shí)E控制線高電平輸出數(shù)據(jù)間隔時(shí)間太短，致使顯示不正常，解決方案加長(zhǎng)延時(shí)。（2）由于DS1302芯片有寫保護(hù)功能，所以對(duì)其設(shè)置時(shí)間時(shí)，應(yīng)開啟寫保護(hù)，然后才能對(duì)其進(jìn)行按鍵設(shè)置時(shí)間；取時(shí)間量過(guò)快，時(shí)序錯(cuò)誤，致使芯片工作不正常，延長(zhǎng)兩次操作芯片的間隔時(shí)間，重新對(duì)照芯片數(shù)據(jù)手冊(cè)修改時(shí)序。（3）溫度環(huán)境無(wú)法達(dá)到50，不能報(bào)警，把上限值改成28實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能。（4）變量之間調(diào)用出現(xiàn)混亂，使用外部變量定義，理清思路。4.4 經(jīng)驗(yàn)感想（ 1） 根據(jù)軟件功能要求，將系統(tǒng)軟件劃分為若干個(gè)相對(duì)獨(dú)立的部分，設(shè)計(jì)出合理的總體結(jié)構(gòu)，使軟件開發(fā)清晰、簡(jiǎn)潔

13、和流程合理；（ 2）培養(yǎng)良好的編程風(fēng)格，如考慮結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)、實(shí)行模塊化、子程序化，既便于調(diào)試、鏈接，又便于移植和修改；（ 3）繪制程序流程圖，再根據(jù)流程圖寫程序；（ 4）合理分配系統(tǒng)資源；（5）可以充分利用定時(shí)器的定時(shí)功能，讓每到特定的時(shí)間去做執(zhí)行一個(gè)任務(wù)，分時(shí)段執(zhí)行若干個(gè)任務(wù)；（ 6）為程序加入注釋，提高可讀性，便于以后修改移植復(fù)用；（ 7）分模塊寫，利用文件之間的調(diào)用，不全寫在main.c里。5.參考文獻(xiàn)1張毅剛.MCS-51單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì).哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2003:142-1692譚浩強(qiáng).C程序設(shè)計(jì)M.二版.北京:清華大學(xué)出版社,2004.3單片機(jī)AT89C52中文數(shù)據(jù)手冊(cè).4 DS1302中文數(shù)據(jù)手冊(cè).5 DS