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1、设计题目：红外遥控电子钟温度计目录摘要 1Abstract 11方案的比较与选择 11.1 单片机的选择 21.2 时钟芯片的选择 31.3 温度采集模块的选择 31.4 声光报警模块的选择 31.5 显示模块的选择 41.6 电源模块的选择 41.7 红外发射接收模块的选择 42硬件系统的设计与功能实现 52.1 STC89C58单片机设计 52.4声光报警模块的设计 82.5温度检测模块的设计 82.6人机界面的设计 93软件设计的实现与说明 103.1 主程序框架图 103.2功能块框架图 103.3程序设计 113.3.1 main() 主函数 113.3.2 me nu() 函数 1
2、24产品调试 184.1 单片机的正常工作 184.2 液晶的显示 184.3 其他外设的测试 184.4 红外发射及接收的测试 195产品功能说明书 195.1功能清单 195.2按键说明 195.3功能详细说明 205.3.1主界面 20532查看闹钟时间 21533查看温度报警上下限 225.3.4 菜单 225.3.5设置普通时间 245.3.6设置闹钟时间 245.3.7设置日期 255.3.8设置温度报警上下限 255.3.9设置温度传感器 DS18B20的转换精度 265.3.10 关闭时钟芯片 DS12C887的晶振 265.3.11开启时钟芯片DS12C887的晶振 275.
3、3.12查看温度报警历史 275.3.13 清空温度报警历史 285.3.14查看时钟芯片DS12C887的内置电池状态 296结束语 297 致谢 298 参考文献 29附录I:元器件清单 30附录:系统实物图 32红外遥控电子钟温度计马正东，陈磊(西安科技大学计算机科学与技术学院陕西西安710600)摘要本产品是基于 DS12C887R时钟芯片和 DS18B20温度传感器并用红外遥控进行设置的电子钟温度计，以 STC89C58单片机为控制核心，用 1602液晶显作为人机交互界面。系统 可以对温度环境温度进行实时监测，当温度超过安全范围时， 系统发出报警并记录温度报警信息，等待操作人员处理，
4、 除此之外还具有闹钟功能。 报警温度和时间调整等所有产品功能 都可由红外遥控进行设置。本产品适用于需要温度监测的低端工业控制或者家居环境监测。关键字：温度计 电子钟 DS12C887 DS18B20红外遥控Electronic Clock and Thermometer Controlled byInfrared Remoter ControllerZhengdong Ma, Lei Chen(Computer Science and Technology College, Xian University of Science and Technology, Xian,Shannxi,1006
5、00)AbstractThis product is electr onic clock and thermometer which can be set by users and based on the real time clock chip DS12C887 and the temperature sensor chip DS18B20. And the product use STC89C58 to be its MCU and use 1602 to be its human machi ne in terface. This system can detect the tempe
6、rature of the environment in real time and it can sound the alarm record the alarm history whe n the en viro nment temperature bey ond the safe bounds and the n waits for the operator to deal with it. Whats more it has the ability of time alarm.The most highlight is all the functions including alarm
7、 temperature and time correct can be set by infrared remote controller. This product can be applied to low level in dustry con trol and livi ng environment mon itor.Keywords: thermometer, electro nic clock, DS12C887, DS18B20, i nfrared remote con troller1方案的比较与选择图1-1 系统总体框图1.1单片机的选择方案一：采用凌阳公司的16位单片机
8、，它是16位控制器，具有体积小、驱动能力强、可靠性高、功耗低、结构简单、具有语音处理、运算速度快等优点，但考虑到我们小组对这 个方案采用的微处理器并不熟悉，使用起来并不是很方便， 这对于硬件电路的设计和软件编 程增加了难度。我们决定不再使用此方案，考虑其他方案。方案二：采用STC 89C52系列单片机。STC89在8051基础上增加了许多功能，内置flash ROM可以反复擦写10万次，内置硬件看门狗，极大地提高了 MCS51家族的性能。STC89 由美国设计，在台湾生产，是目前在相同性能条件下价格最优的一个品种。STC89C52具有高性能、低价格的特点。其功能已能够满足我们对于产品的需要，所
9、以我们选择性价比更高的STC89C52。最后我们用了 STC89C58是因为在实验过程中 STC89C52芯片因为操作不当 被烧坏并且程序超过了 8KB达到了 9KB之多，而手中只有一片 STC89C58所以就直接用了， 故采用此方案。1.2时钟芯片的选择方案一：选择 DS1302，DS1302具有实时时钟显示，闹铃调校的功能，且价格便宜。但是DS1302还要额外搭建外围电路，同时供电中断之后内部晶振将停止，这意味着时钟将每次在断电之后重新调校，这将比较麻烦。方案二：选择 DS12C887R，同样是达拉斯公司出产的时钟芯片，与DS1302的主要区别就在于内置了锂电池，这样就算是意外断电时钟仍然
10、能够精准走时。电池容量可为振荡器和寄存器供电长达10年之久，故采用此方案。1.3温度采集模块的选择方案一：选择 AD590，AD590是美国模拟器件公司生产的单片集成两端感温电流源， 具有精度高、价格低、不需辅助电源、线性好的好特点。但是该温度传感器输出量是模拟量， 这对编程调试将带来比较大的工作量。方案二：选择 DS18B20，DS18B20具有先进的单总线结构，并且可以寄生供电。只要一根线即可让其工作，转换精度可由用户自己选择，一共有四种选择，9位，10位，11位,12位，步进分别为 05C, 0.25C, 0.125 C, 0.0625C。DS18B20可以自动转化输出温度数 据。单片机
11、可以直接识别，故采用此方案。1.4声光报警模块的选择方案一:通过单片机来控制语音芯片来实现提示信息的播报。但是因为语音芯片成本比 较高，而且扩展起来比较复杂，增加焊接难度和设计成本。方案二：用发光二极管和蜂鸣器搭一个简单的电路，成本底，电路比较简单，使用方便符合我们的系统要求，故采用此方案。1.5显示模块的选择方案一：采用LED数码管显示。颜色鲜艳，易于观察，但是因为产品需要显示的信息 较多，个别字符也无法显示不符合本作品的要求。方案二：采用1602液晶显示。我们对1602液晶的操作比较熟悉， 其显示功能也比较强 大，实用性很强，还可以显示自定义字符，故采用此方案。1.6电源模块的选择方案一：
12、采用蓄电池为系统供电。 蓄电池具有较强的电流驱动能力以及稳定的电压输出 性能。但是蓄电池的体积过于庞大，价格比较昂贵，对于我们的作品性价比不高。方案二：采用12V稳压电源，经过7805的电压变换后为单片机供电。经过实验验证， 输出电压供电时，单片机及外设的工作电压不够，性能不稳定。方案三：采用USB串口输出电压，其电压输出稳定，符合产品的需求，但是其不可移 动性降低了产品的灵活性，使用极其不便。方案四：采用手头上的 MP3充电器电源，其输出电压可以稳定在5.5伏，符合产品的需求，节省了一定的成本，大大简化了制作的难度，故采用此方案。1.7红外发射接收模块的选择方案一：红外编码和解码模块都有自己
13、编程序来实现，好处可以学习红外发射协议，但是难度大，容易出错。方案二：采用 PT2262-IR和PT2272-L6配对的红外发射和接收芯片，其编码译码都由 固件来实现。外围电路的搭建稍复杂，但是有利于提高我们的动手能力，故采用方案。经过反复的探讨和论证我们最终确定智如下最终方案：采用STC89C58单片机作为整个电路的控制核心。采用DS12C887R时钟芯片提供准确的时间。利用DS18B20采集当前环境的温度。采用蜂鸣器和二极管来完成声光报警功能。采用用1602液晶作为人机交互界面。采用MP3充电器为系统提供基准电源。用两节1.5伏电池为遥控模块提供电源。采用PT2262-IR和PT2272-L6的配对使用完成产品的遥控与接收控制。2硬件系统的设计与功能实现2.1STC89C58单片机设计图2-1单片机设计S1VCC4R4i10-r XIKalK31isC5TLOU
