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1、毕业设计报告毕业设计报告题题 目目: 智能温度测控时间显示系统智能温度测控时间显示系统学学 院：院： 广东交通职业技术学院广东交通职业技术学院 系系 别：别： 电子信息工程系电子信息工程系 专专 业：业： 应用电子技术应用电子技术 班班 级：级： 电子电子 082082 班班 姓姓 名：名： 张光辉张光辉 学学 号：号： 指导老师：指导老师： 许许 焕焕 明明 日日 期：期： 2010-11-82010-11-8 08 级应用电子毕业设计报告把握人生，掌握自己，我可以！2论论 文文 目目 录录第一章第一章 内容摘要内容摘要 3 31.1 引 言 3 1.2 设计任务 3 1.3 设计思想3第二
2、章智能温度测控时间显示系统基本模块的介绍第二章智能温度测控时间显示系统基本模块的介绍 4 42.1 独立键盘的介绍42.2 温度转换系统5 2.3 LED 发光二极管52.4 液晶显示 1602 62.5 蜂鸣器及其驱动电路 72.6 MCS51 单片机复位电路 8第三章：智能温度测控时间显示系统芯片介绍第三章：智能温度测控时间显示系统芯片介绍 8 83.1、DS18B20 的主要特性8第四章：智能温度测控时间显示系统原理介绍第四章：智能温度测控时间显示系统原理介绍 10104.1、13020 的主要特性10第五章：智能温度测控时间显示系统制作实图第五章：智能温度测控时间显示系统制作实图11第
3、六章：第六章：局部程序局部程序 1313第七章：第七章：总结总结 1717第八章第八章 工作分配情况工作分配情况 1919第九章第九章 参考文献参考文献 191908 级应用电子毕业设计报告把握人生，掌握自己，我可以！3第一章第一章 内容摘要内容摘要1.11.1 引引 言言AT89C52 是 51 系列单片机的一个型号，它是 ATMEL 公司生产的。 AT89C52 是一个低电压，高性能 CMOS 8 位单片机，片内含 8k bytes 的可反复擦写的 Flash 只读程序存储器和 256 bytes 的随机存取数据存储器（RAM） ，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术生产，
4、兼容标准 MCS-51 指令系统，片内置通用 8 位中央处理器和 Flash 存储单元，功能强大的 AT89C52 单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。AT89C52 有 40 个引脚，32 个外部双向输入 /输出（I/O）端口，同时内含 2 个外中断口， 3 个 16 位可编程定时计数器 ,2 个全双工串行通信口，2 个读写口线， AT89C52 可以按照常规方法进行编程 ,但不可以在线编程(S 系列的才支持在线编程 )。其将通用的微处理器和 Flash 存储器结合在一起，特别是可反复擦写的 Flash 存储器可有效地降低开发成本。 AT89C52 有 PDIP、PQFP/TQFP
5、及 PLCC 等三种封装形式，以适应不同产品的需求。1.21.2 设计任务设计任务利用单片机、时钟芯片 DS1302、温度传感器 DS18B20、1602 液晶等实现日期、时间、温度的显示即一个简单的智能温度测控系统。1.31.3 设计思想设计思想思路：思路：由于以 52 为内核的单片机应用很广泛，生产的厂家很多，品种型号也很多，性能和价格也有很大差别；所以在设计单片机时选择单片机的型号也是很重要08 级应用电子毕业设计报告把握人生，掌握自己，我可以！4的。52 单片机拥有以下特点： 兼容 MCS51 指令系统 8k 可反复擦写(1000 次）Flash ROM 32 个双向 I/O 口 25
6、6x8bit 内部 RAM 3 个 16 位可编程定时 /计数器中断 时钟频率 0-24MHz 2 个串行中断 可编程 UART 串行通道 2 个外部中断源 共 8 个中断源 2 个读写中断口线 3 级加密位 低功耗空闲和掉电模式 软件设置睡眠和唤醒功考虑到智能温度测控时间显示系统所需写的 C 程序较大，硬件较多，故选用了 52 系列单片机。第二章：智能温度测控时间显示系统基本模块的介绍第二章：智能温度测控时间显示系统基本模块的介绍如上面所说，智能温度测控时间显示系统可分为几个最小系统：矩阵键盘、温度转换系统、LED 发光二极管、液晶 1602、外部扩展 EEPROM 等 5 块模块。2.1
7、独立键盘的介绍1、电路图08 级应用电子毕业设计报告把握人生，掌握自己，我可以！52、设计及分析1） 、键盘的分类键盘分编码键盘和非编码键盘。键盘上闭合键的识别由专用的硬件编码器实现，并产生键编码号或键值的称为编码键盘，如计算机键盘。而靠软件编程来识别的称为非编码键盘；在单片机组成的各种系统中，用的最多的是非编码键盘。也有用到编码键盘的。非编码键盘有分为：独立键盘和行列式（又称为矩阵式）键盘。独立式键盘接法简单，但是严重浪费单片机的 I/O 口资源。当按键数目较少、I/O 口不是很紧张的情况下可以采用独立式接法。2.22.2 温度转换系统温度转换系统1、电路图2、设计及分析使用温度转换芯片 D
8、S18B20，通过单总线与 AT89C52 相连，同时把转换后08 级应用电子毕业设计报告把握人生，掌握自己，我可以！6的温度数据通过单总线传递给 AT89C52 单片机。2.32.3 LEDLED 发光二极管发光二极管1、电路图2、设计及分析发光二极管芯片进行适当连接（包括串联和并联）和适当的光学结构，可以构成发光显示器的发光段或发光点。由于这些发光段或发光点可以组成数码管、符号管、米字管、矩阵管、电平显示器管等。通常把数码管、符号管、米字管共称笔画显示器，而把笔画显示器和矩阵管统称为字符显示器。基本半导体数码管是由 7 个条状发光二极管芯片排列而成的，也称为七段数码显示器，可以实现 0-9
9、、A-F、H、P 等显示。从各发光段电极连接方式分为共阳极和共阴极两种。共阳极型是指笔画显示器各发光管的阳极是公共的，而阴极相互隔离；共阴则相反。七段 LED 数码管与单片机的接口很简单，只需要将单片机的一个8 位并行 I/O 口与数码管的发光二极管的引脚相连即可。根据 8 位 I/O 口输出的不同数据，LED 就可以显示不同的数字和字符，这 8 位数据称为显示代码（可以通过附件 LED 代码查询 V1.1 软件来生成代码） 。2.4 液晶显示 16021、电路图液晶显示器以其微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧的诸多优点，在袖珍式仪表和低功耗应用系统中得到越来越广泛的应用。08 级应用电子
10、毕业设计报告把握人生，掌握自己，我可以！71、设计及分析这里介绍的字符型液晶模块是一种用 5x7 点阵图形来显示字符的液晶显示器，根据显示的容量可以分为 1 行 16 个字、2 行 16 个字、2 行 20 个字等等，这里以常用的 2 行 16 个字的 1602 液晶模块来介绍它的编程方法。1602 引脚说明：第 1 脚：VSS 为地电源第 2 脚：VDD 接 5V 正电源第 3 脚：V0 为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个 10K的电位器调整对比度第 4 脚：RS 为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时
11、选择指令寄存器。第 5 脚：RW 为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当 RS 和 RW 共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当 RS 为低电平RW 为高电平时可以读忙信号，当 RS 为高电平 RW 为低电平时可以写入数据。第 6 脚：E 端为使能端，当 E 端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。08 级应用电子毕业设计报告把握人生，掌握自己，我可以！8第 714 脚：D0D7 为 8 位双向数据线。 第 1516 脚：BLA（BL1）： LED 背光正极。需要背光时，BLA 串接一个限流电阻接VDD，BLK 接地，实测该模块的背光电流为 50mA 左右,一般接一个
12、几十欧姆的电阻，47 欧、33 欧等；BLK（BL2）： LED 背光地端。1602 液晶模块内部的字符发生存储器（CGROM)已经存储了 160 个不同的点阵字符图形，如表 1 所示，这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等，每一个字符都有一个固定的代码。1602 液晶模块内部的控制器共有 11 条控制指令，具体请查看附件1602/12864 液晶说明。2.52.5 蜂鸣器及其驱动电路蜂鸣器及其驱动电路在简易自动报警器中，常常采用蜂鸣器发声或发光二极管发光产生示警信号。由于小 型蜂鸣器驱动电流不大，简化了电路设计。 驱动蜂鸣器的三极管开关电路 见图 7。采用低电压（
13、3V）蜂鸣器，其工作电流仅需十 几个毫安。VT 选用 9012，hfe200，偏置电阻器 R 为 10k，VT 的基极电流 IB 约 0.15mB，集电极电流 ID 约 15mB，此时 VT 已经饱和导通，其集电极-发射极之间电压 VDE 仅 0.05V 。 2.62.6 MCS51MCS51 单片机复位电路单片机复位电路当 MCS-5l 系列单片机的复位引脚 RST(全称 RESET)出现 2 个机器周期以上的高电平时，单片机就执行复位操作。如果 RST 持续为高电平，单片机就处于循环复位状态。根据应用的要求，复位操作通常有两种基本形式：上电复位和上电或开关复位。08 级应用电子毕业设计报告把握人生，掌握自己，我可以！9上电复位要求接通电源后，自动实现复位操作。常用的上电复位电路如下图 A 中左图所示。图中电容 C1和电阻 R1 对电源十 5V 来说构成微分电路。上电后，保持 RST 一段高电平时间，由于单片机内的等效电阻的作用，不用图中电阻 R1，也能达到上电复位的操作功能，如下图(A)中右图所示。上电或开关复位要求电源接通后，单片机自动复位，并且在单片机运行期间，用开关操作也能使单片机复位。常用的上电或开关复位电路如上图(B)所示。上电后，由于电容 C3 的充电和反相门的作用，使 RST 持续一段时间的高电平。当单片机已在运行当中时，按下复位键 K 后松开，也能
