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1、电子课程设计报告、职业技能训练之电子技术课程设计报告学 院电子与信息学院设计题目基于51单片机设计的带有测温功能的电子时钟班 级XXX姓 名XXX学 号XXX指导教师XXX时 间2012年06月25日目录一、 设计要求二、 课程设计的方案、目的及意义三、 硬件设计方案四、 软件设计方案五、 总结六、 参考资料一、 设计要求用51单片机设计带温度显示的电子时钟，具体要求如下：1、 利用DS1302时钟芯片实现时钟功能模块。2、 时钟要求可以调节时间：年、月、日、时、分、秒。3、 利用LCD1602显示。4、 利用DS18B20芯片实现温度功能模块。5、 利用按键完成各项功能。二、 课程设计方案、
2、目的及意义1、 总体方案：用STC89C51单片机作为CPU主控制器，DS1302时钟芯片提供准确时钟信号，DS18B20温度传感器采集温度信息，三个按键进行加减调整、功能切换作用，通过LCD1602对外多功能显示。2、 具体方案：CPU控制所有模块，通过循环反复从DS1302中读取时钟信息，传送至LCD1602显示，得到基本时钟功能。当分为59，秒为56时开始，每隔一秒LED灯点亮240毫秒，0分0秒时LED灯点亮700毫秒。从而实现整点光报时。定时循环从DS18B20中读取温度信息，传送至LCD1602显示，得到基本温度计功能。当温度高于30度（包括30度）时，点亮红色LED灯，提醒当天为
3、高温天气。低于0度时，点亮蓝色LED灯，提醒当天为冰冻天气。键盘使用扫面方式，MENU键控制功能切换，完成时钟和温度间的转换。OK键控制时间调整与确定，UP、DOWN键调节时间，R、L 键选择调整对象。进入调整时，暂停DS1302数据读取，并将改变的时间数据写入DS1302，并送LCD1602显示，同时，启动LCD1602光标闪烁，确定调整对象，完成人机对话。退出调整时，停止写入数据，重新读取DS1302时钟信息。从而完善时钟功能。3、 目的及意义可作为产品生产，作为居家的时钟显示与温度计。三、硬件设计方案1、原理图2、PCB图3、各功能模块分析（一）、主控制器：STC单片机89C51功能：程
4、序存储器16K、RAM数字存储器1280、可直接通过串口下载程序，单一+5V电源供电，五个中断源的中断控制系统，片内振荡器和时钟产生电路，石英晶体和微调电容需要外接。CPU：由运算和控制逻辑组成，同时还包括中断系统和部分外部特殊功能寄存器。RAM：用以存放可以读写的数据，如运算的中间结果、最终结果以及欲显示的数据。ROM：用以存放程序、一些原始数据和表格。I/O口：四个8位并行I/O口，既可用作输入，也可用作输出。P0口做I/O口需接上拉电阻。 T/C：两个定时/记数器，既可以工作在定时模式，也可以工作在记数模式。(二)、LCD1602显示模块介绍：工业字符型液晶，能够同时显示16x02即32
5、个字符（16列2行）。管脚信息：显示模式设置：显示开关及功能设置：数据指针设置：写时序：注：R3调节显示屏对比度（三）、DS1302时钟芯片 管脚信息：VCC：Vcc1为后备电源，VCC2为主电源。在主电源关闭的情况下，也能保持时钟的连续运行。DS1302由Vcc1或Vcc2两者中的较大者供电。当Vcc2大于Vcc10.2V时，Vcc2给DS1302供电。当Vcc2小于Vcc1时，DS1302由Vcc1供电。X1、X2：X1和X2是振荡源，外接32.768kHz晶振。RST：RST是复位/片选线，通过把RST输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。RST输入有两种功能：首先，RST接通控制逻辑，
6、允许地址/命令序列送入移位寄存器；其次，RST提供终止单字节或多字节数据的传送手段。当RST为高电平时，所有的数据传送被初始化，允许对DS1302进行操作。如果在传送过程中RST置为低电平，则会终止此次数据传送，I/O引脚变为高阻态。上电运行时，在Vcc2.0V之前，RST必须保持低电平。只有在SCLK为低电平时，才能将RST置为高电平。I/O为串行数据输入输出端(双向)，后面有详细说明。SCLK：SCLK为时钟输入端。日历寄存器：注：（1）：小时寄存器的位7用于定义DS1302是运行于12小时模式还是24小时模式。当为高时，选择12小时模式。在12小时模式下，位5为低时为AM，高时为PM。在
7、24小时模式下，位5是第二个10小时位。（2）、秒寄存器的位7定义为时钟暂停标志。当该位置为1时，时钟振荡器停止，DS1302处于低功耗状态；该位置0是，时钟开始运行。（3）、控制寄存器的位7是写保护位，其他7位均置为0。在任何的对时钟和RAM的写操作之前，WP位必须为0。当WP位1时，写保护位防止对任一寄存器的写操作。控制字节：注：控制字节的最高有效位(位7)必须是逻辑1，如果它为0，则不能把数据写入DS1302中，位6如果为0，则表示存取日历时钟数据，为1表示存取RAM数据;位5至位1指示操作单元的地址;最低有效位(位0)如为0表示要进行写操作，为1表示进行读操作，控制字节总是从最低位开始
8、输出。数据读写及时序：在控制指令字输入后的下一个SCLK时钟的上升沿时，数据被写入DS1302，数据输入从低位即位0开始。同样，在紧跟8位的控制指令字后的下一个SCLK脉冲的下降沿读出DS1302的数据，读出数据时从低位0位到高位7。（四）、DS18B20温度传感器管脚信息：GND：接地DQ： 数据I/OVDD：电源存储器：控制字节：Skip ROM CCh：允许总线控制器不用提供64 位ROM 编码就使用存储器操作命令，在单点总线情况下右以节省时间。Convert T44h：开始温度转换。Read ScratchpadBEh：读取暂存器和CRC 字节，知道9字节时序：读时间隙：当从DS12B
9、20读取数据时，主机生成读时间隙。当主机把数据线从逻辑高电平拉到逻辑低电平的时候，写时间隙开始。数据线必须保持至少1s，从DS18B20 输出的数据在读时间隙的下降沿出现后15s 内有效。因此，主机在读时间隙开始后必须停止把I/O 脚驱动为低电平15s，以读取I/O 脚状态。在读时间隙的结尾，I/O 引脚将被外部上拉电阻拉到高电平。所有读时间隙必须最少60s，包括两个读周期间至少1s的恢复时间。写时间隙：当主机把数据线从逻辑高电平拉到逻辑低电平的时候，写时间隙开始。所有写时间隙必须最少持续60s，包括两个写周期间至少1s 的恢复时间。I/O 线电平变低后，DS18B20 在一个15s 到60s
10、 的窗口内对I/O 线采样。如果线上是高电平，就是写1，如果线上是低电平，就是写0。主机要生成一个写时间隙，必须把数据线拉到低电平然后释放，在写时间隙开始后的15s 内允许数据线拉到高电平。主机要生成一个写0 时间隙，必须把数据线拉到低电平并保持60s。（六）、按键部分原理：键盘扫描，先将P3.6口置零，此时扫描S5S8，如果P3.0P3.3中有为0，则说明有对应键按下。然后将P3.7口置零，此时扫描S1S4，如果P3.0P3.3中有为0，则说明有对应键按下。四、软件设计方案部分程序代码（一）主程序：#include#includelcd1602.h /包含头文件，直接引用显示文件#inclu
11、deds18b20.h#include DS1302.h#define uchar unsigned char #define uint unsigned int#define TIMER0_COUNT 0xEE11sbit mode=P30; /设定修改位数sbit plus=P31; /加键sbit dec=P32; /减键uchar count,s1num,timer0_tick,count=0;typedef struct char hour; char minute; char second; time;typedef struct uint year; char month; ch
12、ar day; date;time now=11,20,7; /显示时间初始值date today=12,6,16;char code dayofmonth=31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31; /设定月份数组，用以判定12个月的最大值char code weekday710=Week1 ,Week2 ,Week3 ,Week4 ,Week5 ,Week6 ,Week7 ; /设定行星期显示数uchar monthday(uchar year,uchar month) if(month=2 & year%4=0) /用以判定是否为润年，其2月有29天 ret
13、urn(29); else return(28); /非闰年时的该月份天数28void display_week() /由年月日计算星期，用以显示星期数 char days; days=(today.day+1+2*today.month+3*(today.month+1)/5+today.year+today.year/4-today.year/100+today.year/400)%7; display_string(&weekdaydays0); static void timer0_initialize(void) /timer0 initialize EA=0; /设置不接受所有中断 timer0_tick=0; TR0=0; /关闭Timer0 TMOD=0X01; /设置Timer0为模式2，16位工作模式 TL0=(TIMER0_COUNT & 0X00FF); /设置Timer0低八位数值 TH0=(TIMER0_COUNT 8); /设置Timer0高八位数值 PT1=1; /设置Timer0的优先级为最高 ET0=1; /设置接受Timer0的中断 TR0=1; /启动Timer0 EA=1; /设置系统
