STC89C52单片机测试报告
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基于STC89C52单片机的数字温度计学院:信息科学与工程学院专业:电子信息科学与技术一、摘要温度的检测是工业生产中比较典型的应用之一,随着传感器在生产和生活中的更加广泛的应用,利用新型数字温度传感器实现对温度的测试与控制得到更快的开发。
本文设计了一种基于STC89C52单片机的温度检测系统,该系统将温度传感器DS18B20接在控制器的端口上,对温度进行采集,将采集到的温度值显示在1602液晶屏上。
经实验测试表明,该系统设计和布线简单,结构紧凑,有可读性高,反应速度快,测量准确,抗干扰能力强,性价比高,扩展方便等优点,具有关阔的应用前景。
关键词:STC89C52 数字温度计 DS18B20二、前言随着人民生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一,它所给人带来的方便是不可否定的,其中数字温度计就是一个典型的例子。
单片机控制温度检测系统的温感系统主要是DS18B20芯片,该芯片由一根总线控制,电压范围为3.0v--5.5v。
DS18B20具有测温方便、测温范围广、测温精度高等特点。
出于对此类问题的探索,我们设计并制作了此温度检测系统。
本设计所介绍的数字温度计与传统的温度计相比,具有读数方便,测温范围广,测温准确。
其输出温度采用数字显示,主要用于对测温比较准确的场所,该设计控制器模块主要使用STC89C52单片机,测温传感模块使用DS18B20;显示模块使用1602液晶显示屏,可以只管、准确的显示所测温度值。
三、系统组成及工作原理3.1、总体设计方案经分析,将系统分为两个部分,一个是由温度传感器DS18B20组成的检测部分,另一个是由单片机和1602液晶组成的主控与显示部分。
如图所示DS18B20将检测到的数据送到单片机,单片机对接收到的数据进行处理并送到1602显示,6V电源给各个部分供电。
3.2系统单元的选择与论证3.2.1单片机控制模块的选择与论证方案一:采用XC9000系列的FPGA。
洛阳理工学院课程设计报告课程名称单片机原理与应用设计题目基于STC89C52单片机的实验平台开发设计专业计算机科学与技术班级学号姓名完成日期B110501 B11050108 王刚2013/6/20基于51系列单片机的实验平台开发设计摘要由于单片机技术在各个领域正得到越来越广泛的应用,许多集成电路生产厂家相继推出了各种类型的单片机,在单片机家族的众多成员中,MCS-51系列单片机以其优越的性能、成熟的技术及高可靠性和高性能价格比,迅速占领了市场,成为国内单片机应用领域中的主流。
目前,可用于MCS-51系列单片机开发的产品越来越多,与其配套的各类开发系统、各种软件也日趋完善,因此,可以极方便地利用现有资源,开发出用于不同目的的各类应用系统。
STC51系列单片机开发板是一款功能强大、集成度高、可扩展性强具有成本低、体积小、可靠性高、功能齐全、低功耗设计、操作方便等特点的单片机实验开发系统,并且摆脱了传统单片机开发套件繁琐的方式本课题设计采用了STC89C52型号的单片机设计一款单片机实验开发系统,并利用Keil软件建立工程文件,编写简单的程序(比如LCD显示器、数码管和流水灯的程序)进行仿真、下载验证,对我们在书本上学到的只是进行验证,关键词:STC单片机,Keil软件,数码管,流水灯51 series microcontroller comprehensive experimental boarddevelopment designABSTRACTAs the single chip microcomputer technic is used wider and wider in all areas, many manufactures of integrated circuit have developed all kind of single chip microcomputer one after another. Among the many member of single chip manufactures family, the MCS-51series of single chip microcomputer has quickly gained the market share and become the main stream in the national application area of single chip microcomputer with their exclllent performance, mature thenic, high reliability and high performance. At present, there are more and more products that can be used to develop MCS-51 series single chip microcomputer, and the development systems and softwares matched to them are improved day by day. Therefore, we can conveniently use available resources to develop all linds of application system used for different aims.STC51 Series MCU development board is a powerful, high integration, scalability, strong low cost, small size, high reliability, full-featured, low-power design, easy to operate and features microcontroller experimental development system and get rid of umberome way of a traditional microcontroller development kitDesign of this project with a STC89C52 models of single-chip design a single-chip experiment development system, and the establishment of the project file, using the Keil software write simple programs (such as LCD monitors, digital tubes and light water program) simulation download validation of ourbooks to school to verifyKEYWORDS:STC microcontroller, Keil, Digital tube, light water目录前言 (1)第1章系统概述 (2)1.1设计题目 (2)1.2系统设计目的和内容 (2)1.2.1设计目的 (2)1.2.2设计内容 (2)1.2.3设计要求 (2)1.2.4设计步骤 (2)第2章整体设计方案 (3)2.1开发板整体外观 (3)2.2整板电路Proteus仿真电路 (3)2.3软件功能描述 (4)2.4仿真软件Proteus中的效果图 (5)第3章硬件电路设计 (6)3.1两位一体共阴数码管 (6)3.1.1数码管概述 (6)3.1.2数码管内部结构 (6)3.1.3两位一体共阴数码管和74LS374锁存器接口电路 (7)3.2LCD1602液晶 (7)3.2.1LCD1602液晶简介 (7)3.2.2LCD1602液晶引脚介绍 (8)3.2.3LCD1602液晶外围接口电路 (8)3.3 串口通信 (9)3.3.1串口通讯概述 (9)3.3.2MAX232接口电路 (9)第4章软件设计 (10)4.1程序整体流程图 (10)4.2程序清单 (10)第5章调试及故障分析 (15)5.1 焊接准备阶段元器件测试、电路原理图故障分析 (15)5.2 电路焊接过程中的故障分析 (18)5.3 程序编写过程中的故障分析 (18)5.4 实物演示效果 (19)结论 (20)谢辞 (21)参考文献 (22)前言单片机是一种在线式实时控制计算机,在线式就是现场控制,需要的是有较强的抗干扰能力,较低的成本,这也是和离线式计算机的(比如家用PC)的主要区别,片机是靠程序的,并且可以修改。
PIC流水灯实验报告
实验目的:通过编写程序,使单片机控制LED流水灯逐个点亮和熄灭。
实验材料:
1、STC89C52单片机开发板×1
2、220欧姆电阻×9
3、LED×9
4、杜邦线
实验原理:
流水灯可以通过将多个LED连接在一起,然后按照一定的顺序控制它们的亮灭来实现。
在该实验中,将使用STC89C52单片机控制流水灯的亮灭。
实验步骤:
1、将220欧姆电阻插入LED的负极(短腿)上。
2、将LED的正极(长腿)依次连接到单片机的P1.0-P1.7和P3.5口上。
3、连接单片机和PC,打开Keil软件,新建工程。
4、在工程中添加头文件和声明变量。
5、编写主函数,并在其中添加控制流水灯的代码。
6、通过编译程序,并将程序下载到单片机中。
7、连接外部电源,观察流水灯的运行情况。
实验效果:
实验成功后,将能够看到LED从1-8依次点亮和熄灭,然后又从8-1依次点亮和熄灭,如图所示。
总结:
通过该实验,掌握了单片机控制LED流水灯的方法。
熟悉了Keil软件的使用,加深了对单片机编程的理解。
在实验过程中,还加深了对电路原理图的理解,并学习了使用杜邦
线进行电路的连接。
该实验不仅提高了我们的动手能力,也增加了我们的实践经验,为以后的学习打下了坚实的基础。
由于高新技术的不断发展,仪器仪表的微型化,数字化已得到实现。
90年代高精确度、高性能、多功能仪器仪表都已经采用微处理器件。
而作为工业控制和自动化领域的各种新技术、新方法、新产品的发展趋势和显著标志智能化是自动化技术当前和今后发展的动向之一。
本文采用AT89C52单片机开发了键盘、液晶显示器、多路温度检测来实现温度的采集、温度的文字显示和图形显示三个系统。
实验证明,采用AT89C52开发的系统性能可靠、成本较低、软件设计灵活简单、硬件接口功能丰富,具有扩展性好、通用性强等优点。
1 元器件的选择1.1 核心芯片的选择AT89C52单片机价格低廉,输入输出口丰富,无需再另外扩展,简化了外围电路。
256 B 内部RAM,8 kB内部ROM,程序存储空间大,防止由于字模过多而造成存储空间不够。
另外由于前期开发需要多次的写入、擦除,而89C52可以完成1 000次写/擦,故满足要求。
1.2 模数转换芯片的选择ADC0809是8位的A/D转换芯片,为逐次逼近型。
由单一的+5 V电源供电,片内带有所存功能的8路模拟多路开关,可对8路0~5 V的输入模拟电压信号分时进行转换,完成一次转换约需100μs;片内的地址译码和锁存电路,将单片机的三条地址信号译码生成选择八路模拟通道。
输出具有TTL三态锁存缓冲器,可以直接接到单片机的数据线上。
1.3 温度传感器的选择温度传感器类型很多,目前出现的石英体温度传感器如AD590具有很高的稳定性、准确度和良好的线性,抗干扰能力强。
单总线数字型的温度传感器DS18B20直接产生温度数字信号,不需要A/D转换,准确度、稳定性都相当高,但这些传感器的适用范围不广,不利于以后其他功能的扩展。
所以本次采用TREND公司的铂热电阻温度传感器T/PI/HT,传感器的工作电压为24 V,输出电流为4~20 mA,外接250 Ω精确电阻用于提取电压时进行A/D 转换,ADC0809的输入电压在1~5 V范围内对应的测量温度范围为-10~+160℃。
摘要现代生活的人们越来越重视起了时间观念,可以说是时间和金钱划上了等号。
对于那些对时间把握非常严格和准确的人或事来说,时间的不准确会带来非常大的麻烦,所以以数码管为显示器的时钟比指针式的时钟表现出了很大的优势。
数码管显示的时间简单明了而且读数快、时间准确显示到秒。
而机械式的依赖于晶体震荡器,可能会导致误差。
数字钟是采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。
数字钟的精度、稳定度远远超过老式机械钟。
在这次设计中,我们目前只采用LED数码管显示秒来显示最高秒为99秒的方式,根据数码管动态显示原理来进行显示,用基于C52单片机、12MHz的晶振产生振荡脉冲。
在此次设计中,电路具有显示时间的其本功能,还可以实现对时间的调整。
数字钟是其小巧,价格低廉,走时精度高,使用方便,功能多,便于集成化而受广大消费的喜爱,因此得到了广泛的使用。
关键字:数字钟晶振引言集成电路是信息产业和高新技术的核心,是推动国民经济和社会信息化的关键技术。
集成电路的产业规模和技术水平已成为国家综合国力的一个重要标志.集成电路有体积小、功耗小、功能多等优点,因此在许多电子设备中被广泛使用。
电子钟是人们日常生活中常用的计时工具,而数字式电子钟又有其体积小、重量轻、走时准确、结构简单、耗电量少等优点而在生活中被广泛应用,因此本次设计就用数字集成电路和一些简单的逻辑门电路来设计一个数字式电子钟,使其完成时间及星期的显示功能。
本次设计以数字电子为主,分别对1S时钟信号源、秒计时显示进行设计的功能,并通过本次设计加深对数字电子技术的理解以及更熟练使用计数器、触发器和各种逻辑门电路的能力。
日常生活中常见的电路图有:如74ls48,LED数码管,分频器电路,CD4060,及各种门电路和基本的触发器等组成,很适合在日常生活中使用。
目录第一章:1.1、设计任务 (4)第二章:2.1、设计方案的选择与论证 (5)第三章:3.1、系统原理 (6)3.2、振荡电路........................................................... .. (7)3.3、单元电路的设计.................................................. 8、93.4、整体电路 (10)第四章:4.1、电路总图 (11)4.2、元器件列表 (12)4.3、程序 (13)4.4、总结与体会 (18)第五章:5.1、参考文献 (19)第一章1.设计任务:设计一种多功能数字钟,该数字钟具有准确计时,以数字形式显示时秒的时间功能。
摘要现代生活的人们越来越重视起了时间观念,可以说是时间和金钱划上了等号。
对于那些对时间把握非常严格和准确的人或事来说,时间的不准确会带来非常大的麻烦,所以以数码管为显示器的时钟比指针式的时钟表现出了很大的优势。
数码管显示的时间简单明了而且读数快、时间准确显示到秒。
而机械式的依赖于晶体震荡器,可能会导致误差。
数字钟是采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。
数字钟的精度、稳定度远远超过老式机械钟。
在这次设计中,我们目前只采用LED数码管显示秒来显示最高秒为99秒的方式,根据数码管动态显示原理来进行显示,用基于C52单片机、12MHz的晶振产生振荡脉冲。
在此次设计中,电路具有显示时间的其本功能,还可以实现对时间的调整。
数字钟是其小巧,价格低廉,走时精度高,使用方便,功能多,便于集成化而受广大消费的喜爱,因此得到了广泛的使用。
关键字:数字钟晶振引言集成电路是信息产业和高新技术的核心,是推动国民经济和社会信息化的关键技术。
集成电路的产业规模和技术水平已成为国家综合国力的一个重要标志.集成电路有体积小、功耗小、功能多等优点,因此在许多电子设备中被广泛使用。
电子钟是人们日常生活中常用的计时工具,而数字式电子钟又有其体积小、重量轻、走时准确、结构简单、耗电量少等优点而在生活中被广泛应用,因此本次设计就用数字集成电路和一些简单的逻辑门电路来设计一个数字式电子钟,使其完成时间及星期的显示功能。
本次设计以数字电子为主,分别对1S时钟信号源、秒计时显示进行设计的功能,并通过本次设计加深对数字电子技术的理解以及更熟练使用计数器、触发器和各种逻辑门电路的能力。
日常生活中常见的电路图有:如74ls48,LED数码管,分频器电路,CD4060,及各种门电路和基本的触发器等组成,很适合在日常生活中使用。
目录第一章:1.1、设计任务 (4)第二章:2.1、设计方案的选择与论证 (5)第三章:3.1、系统原理 (6)3.2、振荡电路........................................................... .. (7)3.3、单元电路的设计.................................................. 8、93.4、整体电路 (10)第四章:4.1、电路总图 (11)4.2、元器件列表 (12)4.3、程序 (13)4.4、总结与体会 (18)第五章:5.1、参考文献 (19)第一章1.设计任务:设计一种多功能数字钟,该数字钟具有准确计时,以数字形式显示时秒的时间功能。
基于STC89C52单片机的电子时钟研究一、本文概述本文旨在研究和探讨基于STC89C52单片机的电子时钟设计与实现。
STC89C52单片机作为一种高效、稳定的微控制器,在嵌入式系统设计中具有广泛的应用。
通过对其内部资源的合理配置与外部硬件电路的设计,我们可以构建出功能丰富、性能稳定的电子时钟系统。
本文将详细介绍电子时钟的硬件电路设计、软件编程、功能实现以及性能优化等方面的内容,旨在为相关领域的研究者和实践者提供有益的参考和借鉴。
在硬件电路设计方面,我们将围绕STC89C52单片机的核心功能,设计包括时钟显示、按键输入、时钟校准等功能的电路模块。
在软件编程方面,我们将采用C语言进行程序编写,实现时钟的计时、显示、控制等功能。
我们还将对电子时钟的功耗、稳定性、精度等性能进行优化和提升,以满足实际应用的需求。
通过本文的研究和探讨,我们期望能够为STC89C52单片机在电子时钟设计中的应用提供有益的思路和方法,同时也为推动嵌入式系统设计和技术发展做出一定的贡献。
二、STC89C52单片机在电子时钟设计中的应用优势STC89C52单片机在电子时钟设计中具有显著的应用优势,其独特的特性和功能使其成为电子时钟设计的理想选择。
STC89C52单片机具有较高的集成度和可靠性,能够在较小的空间内实现复杂的功能,并且具有良好的稳定性,保证了电子时钟的长期稳定运行。
STC89C52单片机具有丰富的I/O接口和扩展能力,方便与其他硬件模块进行连接和通信。
这使得电子时钟设计更加灵活,可以根据实际需求添加各种功能模块,如温度显示、日期提醒等,提高了电子时钟的实用性和便利性。
STC89C52单片机还具有低功耗的特点,能够在保证性能的同时降低能耗,延长电子时钟的使用寿命。
其编程简单易懂,便于开发人员快速上手,降低了开发成本和时间。
STC89C52单片机在电子时钟设计中具有集成度高、可靠性好、扩展能力强、低功耗和编程简单等优势,使得其在电子时钟领域得到了广泛应用。
单片机综合实验报告综合实验报告:单片机应用于智能家居控制系统摘要:本实验通过使用单片机进行智能家居控制的设计,实现了对家居中电器的远程控制和监控,并实现了对环境参数的自动调节。
实验中,通过设计电路,编写程序,连接传感器和执行器,并通过手机APP实现对智能家居系统的远程控制和监控。
实验结果表明,该系统可以准确地实现对家居中电器的远程控制和监控,并对环境参数进行自动调节。
1.引言随着科技的发展,智能家居系统逐渐成为人们生活中的一部分。
通过智能家居系统,人们可以远程控制和监控家中的电器,提高生活的舒适度和便捷性。
单片机作为一种重要的控制器件,被广泛应用于各种智能家居系统中。
2.实验设计本实验主要包括以下步骤:(1)硬件设计:设计智能家居系统的电路,包括单片机控制模块、传感器模块和执行器模块。
(2)程序设计:编写单片机的控制程序,实现对电器的远程控制和监控功能。
(3)通信设计:与手机APP进行通信,实现对智能家居系统的远程控制和监控。
3.硬件设计本实验使用STC89C52单片机作为控制器,通过串口通信模块与手机APP进行通信。
传感器模块包括温湿度传感器、光线传感器和人体红外传感器,用于监测环境参数。
执行器模块包括继电器和直流电机,用于控制电器。
4.程序设计本实验使用C语言编写单片机的控制程序。
程序主要包括以下功能:(1)初始化:对各个模块进行初始化设置。
(2)温湿度监测:读取温湿度传感器的数值,并将其显示在LCD屏幕上。
(3)光线监测:读取光线传感器的数值,并根据阈值判断是否开启照明灯。
(4)人体红外监测:读取人体红外传感器的信号,当有人经过时,启动报警器。
(5)远程控制:通过串口通信模块与手机APP进行通信,实现远程控制电器的开关。
5.实验结果经过搭建和调试,实验取得了良好的结果。
通过手机APP,可以实现对智能家居系统的远程控制和监控。
通过温湿度传感器、光线传感器和人体红外传感器,可以准确地监测环境参数,并根据设定的规则进行自动调节。
STC89C52单片机详细介绍单片机作为嵌入式系统中最重要的组成部分之一,广泛应用于各个领域。
STC89C52单片机是一款备受关注的产品,具备出色的性能和广泛的应用范围。
本文将详细介绍STC89C52单片机的特性、应用场景以及使用方法。
一、STC89C52单片机的概述STC89C52是由深圳市意法半导体技术有限公司推出的一款高性能、低功耗的8位单片机。
它采用了先进的CMOS技术,并具备51系列单片机的完整外设功能。
STC89C52单片机的主要特点如下:1. 指令执行速度快:STC89C52工作频率高达33MHz,使其能够迅速响应各种指令,并实现快速、高效的数据处理。
2. 存储空间大:STC89C52单片机内置8KB的闪存和256字节的RAM,可以满足大部分应用的存储需求。
3. 强大的外设功能:STC89C52单片机提供了丰富的外设,包括四个定时器/计数器、两个串口、一个可编程方式的I/O口等,以满足各种应用需求。
4. 丰富的接口资源:STC89C52单片机具备40个I/O引脚,可用于连接各种外部设备,如LCD显示屏、键盘、传感器等。
5. 低功耗设计:STC89C52单片机采用了先进的低功耗技术,在保证性能的同时,最大程度地降低功耗,延长系统的使用寿命。
二、STC89C52单片机的应用场景由于STC89C52单片机拥有强大的性能和丰富的外设功能,它在各个领域都有广泛的应用。
以下列举了几个常见的应用场景:1. 工业自动化控制:STC89C52单片机可以用于工厂的自动化控制系统中,通过与传感器、执行器等设备的连接,实现自动监控和控制,提高生产效率和安全性。
2. 家电控制:STC89C52单片机可以用于家电产品,如空调、洗衣机、电视等的控制系统中。
它可以控制设备的运行状态、模式切换以及与其他设备的通信,实现智能化的家居控制。
3. 电子秤:STC89C52单片机具备高精度的数据处理能力,可用于电子秤的设计。
STC89C52单片机调试报告 The debugging report of STC89C52 MCU
姓名:*** 专业:电子信息工程 时间:2011年8月2日 STC89C52单片机调试报告 摘要:通过这次对单片机最小系统的焊接与调试,我对单片机内部结构有了深入的了解,并且学会了利用单片机扩展其他模块,对单片机的外围器件已经能熟练地操作,自己亲自焊接与调试,发现了自己画的PCB板有许多问题,经过不断的调试,最后顺利完成了52单片机基本外围器件的调试和扩展,这次52单片机外围器件的调试为我以后参加比赛奠定了基础。 【本科组】
1. 技术讨论: STC89C52是一种八位的单片机,共40个引脚,五个中断源,三个内部中断,分别为定时器0,定时器1,串口中断,两个外部中断,分别为外部中断0和外部中断1,4个双向的I/O口可以用来扩展外部器件和存储器。除此之外,利用单片机的ALE和PSEN引脚也可以扩展外部存储器。如果外部器件需要时钟信号,可以利用单片机的定时器作外部器件的时钟,由于单片机正常工作的时候ALE引脚会输出6分频的方波,所以时钟信号也可以接单片机的ALE引脚。 2. 技术路线: 我用的PCB板是自己画的,板子上除了STC89C52单片机主控芯片外,主要模块有:四位数码管,两位数码管,蜂鸣器,虚拟串口,矩阵键盘,电源指示灯,时钟芯片DS1302,温度传感器DS18B20,12864液晶,诺基亚液晶,除此之外,我利用单片机外围引脚的排针扩展了ADC0809,DS18B20多点测温。 3. 硬件设计: 3.1数码管部分 采用的是四位共阴数码管,段选通过单片机的P2口控制,位选通过P0.4-P0.7控制,驱动用的是8050NPN数码管,R5-R8的作用是限流,防止电流过大烧坏数码管,R1-R4的作用也是限流作用,防止电流过大烧坏单片机。 3.2复位电路
单片机的第九脚只要出现连续两个机器周期以上的高电平就恢复位,复位电路上电容采用的是10UF,电阻中的阻值是10K。 3.3震荡电路 晶振,内部是电容和电阻,串联后再并联的。它可以在一定的时间完成充放电。有了充放电,就有了时间基准。这样单片机就有一个标准的时间源了,实现计数,及其他的功能。电容接地是为了稳定,因为频率太高,旁边不接东西,附近都可能有干扰,用这个电容接地,可以消除干扰,电容还可以帮助晶振起振。 单片机内部有一个高增益的反向放大器,XTAL1是输入端,XTAL2是输出端 如果外接时钟的话,要把XTAL1端接地,XTAL2端外接时钟。 3.4蜂鸣器
蜂鸣器控制端接单片机的P3.5口,通过8050NPN三极管驱动。利用蜂鸣器可以产生各种声音。其原理是:乐曲中不同的音符,实质就是不同频率的声音,通过单片机产生不同频率的脉冲信号,经过放大电路,由蜂鸣器发出,就产生了美妙和谐的乐曲。单片机产生不同频率脉冲信号的原理:1)要产生音频脉冲,只要算出某一音频的脉冲,然后将此周期除以2,即为半周期的时间,每当计时到后就将输出脉冲的I/O反向,就可以在I/O脚上得到此脉冲的脉冲。2)利用8952的内部定时器使其工作在方式1下,改变计数值TH0和TL0以产生不同的频率。 3.5时钟芯片DS1302 DS1302是DALLAS公司推出的涓流充电时钟芯片,内含一个实时时钟/日历和31字节静态RAM,可以通过串行接口与单片机进行通信。实时时钟/日历电路
提供秒、分、时、日、星期、月、年的信息,每个月的天数和闰年的天数可自动调整,时钟操作可通过AM/PM标志位决定采用24或12小时时间格式。DS1302与单片机之间能简单地采用同步串行的方式进行通信,仅需三根I/O线:复位(RST)、I/O数据线、串行时钟(SCLK)。时钟/RAM的读/写数据以一字节或多达31字节的字符组方式通信。DS1302工作时功耗很低,保持数据和时钟信息时,功耗小于1mW。PCB板上DS1302的三个数据口分别接单片机的P3.2,P3.3,P3.4口。DS1302工作时为了对任何数据传送进行初始化,需要将复位脚(RST)置为高电平且将8位地址和命令信息装入移位寄存器。数据在时钟(SCLK)的上升沿串行输入,前8位指定访问地址,命令字装入移位寄存器后,在之后的时钟周期,读操作时输出数据,写操作时输出数据。时钟脉冲的个数在单字节方式下为8+8(8位地址+8位数据),在多字节方式下为8加最多可达248的数据。 3.6温度传感器DS18B20
DS18B20 通过一个单线接口发送或接收信息,因此在中央微处理器和DSB1820 之 间仅需一条连接线(加上地线)。用于读写和温度转换的电源可以从数据线本身获得,无需外部电源。因为每个 DS18B20 都有一个独特的片序列号,所以多只 DS18B20 可以同时连在一根单线总线上,这样就可以把温度传感器放在许多不同的地方。这一特性在 HVAC 环境控制、探测建筑物、仪器或机器的温度以及过程监测和控制等方面非常有用。DS18B20 依靠一个单线端口通讯。在单线端口条件下,必须先建立 ROM 操作协议,才能进行存储器和控制操作。因此,控制器必须首先提供下面 5 个 ROM 操作命令之一:1)读 ROM,2)匹配 ROM,3)搜索 ROM,4)跳过 ROM,5)报警搜索。这些命令对每个器件的激光 ROM 部分进行操作,在单线总线上挂有多个器件时,可以区分出单个器件,同时可以向总线控制器指明有多少器件或是什么型号的器件。成功执行完一条 ROM 操作序列后,即可进行存储器和控制操作,控制器可以提供 6 条存储器和控制操作指令中的任一条。一条控制操作命令指示 DS18B20 完成一次温度测量。测量结果放在 DS18B20 的暂存器里,用一条读暂存器内容的存储器操作命令可以把暂存器中数据读出。温度报警触发器 TH 和 TL 各由 一个 EEPROM 字节构成。如果没有对 DS18B20 使用报警搜索命令,这些寄存器可以做为一般用途的用户存储器使用。可以用一条存储器操作命令对 TH 和 TL 进行写入,对这些寄存器的读出需要通过暂存器。所有数据都是以最低有效位在前的方式进行读写。 3.7矩阵键盘
矩阵键盘为4*4的16个键盘,既可以进行行扫描,又可以进行列扫描,行扫描时分位三次,列扫描时分为6次,扫描时间应控制好,最好加上松手检测和消抖检测。三个电阻的作用是限流,防止电流过大烧坏单片机。 3.8 ADC0809 ADC0809是八位逐次逼近型的模数转换芯片,为满足系统要求,在AD转换器中还设有多路开关,用于选择模拟量输入通道,使通道中的任何一个模拟信号都能分时直接进入AD转换器,转换后的数字量输出可直接与单片机数据总线相连,采用+5V电源供电,外接时钟,典型工作时钟为500KHZ,转换时间为128US。 3.9 12864液晶
液晶显示模块是 128×64 点阵的汉字图形型液晶显示模块,可显示汉字及图形,内置国标 GB2312 码简体中文字库(16X16 点阵)、128 个字符(8X16 点阵)及 64X256 点阵显示 RAM(GDRAM)。可与 CPU 直接接口,提供两种界面来连接微处理机:8-位并行及串行两种连接方式。具有多种功能:光标显示、画面移位、睡眠模式等。 3.9.1显示资料 RAM(DDRAM):显示资料 RAM 提供 64×2 个位元组的空间,最多可以控制 4 行 16 字(64 个字)的中文字型显示,当写入显示资料RAM 时,可以分别显示CGROM、HCGROM 与 CGRAM 的字型ST7920A可以显示三种字型分别是半宽的HCGROM 字型、CGRAM字型及中 CGROM字型,三种字型的选择,由在DDRAM 中写入的编码选择,在 0000H—0006H 的编码中将自动的结合下一个位元组,组成两个位元组的编码达成中文字型的编码(A140—D75F),各种字型详细编码如下:1:)显示半宽字型:将8位元资料写入 DDRAM 中,范围为 02H—7FH 的编码。 2)显示 CGRAM 字型:将 16 位元资料写入 DDRAM 中,总共有 0000H,0002H, 0004H,0006H 四种编码。 3)显示中文字形:将16位元资料写入 DDRAMK ,范围为A1A1H—F7FEH的编码。 3.9.2绘图 RAM(GDRAM): 绘图显示 RAM 提供 64×32 个位元组的记忆空间,最多可以控制 256×64 点的二维绘图缓冲空间,在更改绘图 RAM 时,先连续写入水平与垂直的坐标值,再写入两个 8 位元的资料到绘图 RAM,而地址计数器(AC)会自动加一;在写入绘图 RAM 的期间,绘图显示必须关闭,整个写入绘图 RAM 的步骤如下: 1)关闭绘图显示功能。 2)先将垂直的坐标(Y)写入绘图 RAM 地址; 3)再将水平的位元组坐标(X)写入绘图 RAM 地址; 4)将 D15——D8 写入到 RAM 中; 5)将 D7——D0 写入到 RAM 中; 6)打开绘图显示功能。
4.软件设计 软件设计见附件 5.调试 5.1时钟芯片DS1302 调试过程中,主要看走时是否准确,掉电后再次开启时看时间是否准确。测试结果如下: 5.2温度传感器 测试效果如下:
5.3矩阵键盘的测试 通过液晶显示按下地键盘号,测试效果如下: 5.4 ADC0809的测试 通过调整电位器,在液晶上显示电压值,测试效果如下:
实际电压为: