基于單片機的數字溫度計和數字鐘設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 圖 10 主程序流程圖 圖 11 讀溫度流程圖 讀出溫度子程序 讀出溫度子程序的主要功能是讀出 RAM 中的 9 字節，在讀出時需進行 CRC 校驗，校驗有錯時不進行溫度數據的改寫。其程序流程圖如 上 圖 圖 11 所 示 。 初始化 調用顯示子程序 1S 到？ 初次上電 讀溫度值并處理顯示數據刷 新、顯示時間日歷 發溫度轉換開始命令 N Y N Y Y 發 DS18B20 復位命令 發跳過 ROM 命令 發讀取溫度命令 讀取操作， CRC 校驗 9 字節完？ CRC 校驗正？確？ 移入溫度暫存器 結束 N N Y 武漢理工大學《專業課程設計 2》課程設計說明書 11 發 DS18B20 復位命令 發跳過 ROM 命令 發溫度轉換開始命令 結束 溫度轉換命 令子程序 溫度轉換命令子程序主要是發溫度轉換開始命令，當采用 12 位分辨率時轉換時間約為 750ms，在本程序設計中采用 1s 顯示程序延時法等待轉換的完成。溫度轉換命令子程序流程圖如上圖，圖 12 所示 。 圖 12 溫度轉換流程圖 計算溫度子程序 計算溫度子程序將 RAM中讀取值進行 BCD碼的轉換運算，并進行溫度值正負的判定，其程序流程圖如圖 13 所示。 圖 13 計算溫度流程圖 開始 溫度零下 ? 溫度值取補碼置“ — ”標志 計算小數位溫度 BCD值 計算整數位溫度 BCD值 結束 置“ +”標志 N Y 武漢理工大學《專業課程設計 2》課程設計說明書 12 顯示數據刷新子程序 顯示數據刷新子程序主要是對顯示緩沖器中 的顯示數據進行刷新操作，當最高顯示位為 0 時將符號顯示位移入下一位。程序流程圖如圖 14。 圖 14 顯示數據刷新流程圖 溫度數據移入顯示寄存器 十位數 0？ 百位數 0？ 十位數顯示符號百位數不顯示 百位數顯示數據（不顯示符號） 結束 N N Y Y 武漢理工大學《專業課程設計 2》課程設計說明書 13 5 功能測試 溫度測試 用一只精度為 ℃ 的水銀溫度計作對照標準，把它和溫度傳感器 DS18B20 一起放入 同 一杯冷水中，水銀溫度計讀數為 ℃ ，調節數字溫度計電位器，使其顯示值也為 ℃ ，然后逐次向燒杯加熱水改變水溫，記下每次兩 只 溫度計的讀數 θ1（標準值）與 θ2（測試值），其數據表格如表 3 所示。 表 3 溫度數據列表 θ1/℃ θ2/℃ 經 對 對照，兩 只 溫度計讀數相差最大為 ℃ ，平均相差 僅有 ℃ 。總體上講，符合設計要求。 通過按鍵 key1 鍵、 key2 鍵（增 1 鍵）和 key3 鍵（減 1 鍵）可任意 設定溫度的上下限報警功能，當所測溫度超出設定的上下限溫度范圍，則液晶顯示屏會產生報警提示。 時間測試 本系統上電后， 會以前一次 的 時間為基礎顯示同步時間，將此時間與北京時間相比，誤差小于 1 秒鐘，數字鐘計時準確 。 若按下 key1 鍵，年份開始閃動，表示可以通過 key2 鍵（增 1 鍵）和 key3 鍵（減1 鍵） 校 整年份，若再按下 key1 鍵，則選擇月份可以 校 整，日期、時分、秒、周均可通過key1 鍵選定后經 key2 鍵（增 1 鍵）和 key3 鍵（減 1 鍵）進行 校 整。 經反復測試，本系統很好的完成了各項 功能，完全符合系統 設計要求。 武漢理工大學《專業課程設計 2》課程設計說明書 14 6 總結與體會 經過 2 周 緊張的 單片機課程設計，終于完成了 基于單片機的 數字溫度計 和數字鐘 的設計 。在這 2 周 的課程設計中，有很多的心得體會，有關于單片機方面的，更多的是關于 與人 合作 方面的。 在這次課程設計的整個過程中，我做了一次全面、較規范的設計練習，全面地溫習了以前所學過的知識，用理論聯系實際并結合單片機原理課程和解決實際問題，鞏固、加深和擴展了有關單片機設計方面的知識。尤其重要的是讓我們養成了科學的習慣，在設計過程中一定要注意掌握設計進度，按預定計劃完成階段性的目標，在底圖設計階段，注意設計計算與結構設計畫圖交替進行，采用正確的設計方法。在整個設計過程中注意對設計資料和計算數據的保存和積累，保持記錄的完整性。 在課程設計的實踐中進行了設計基本技能的訓練，掌握了查閱和使用標準、規范、手冊、圖冊、及相關技術資料的基本技能以及計算、數據處理等方面的能力。 在本次設計 過程中，我 也 發現很多的問題，雖然以前 學習并 設計 過簡單單片機電路，但這次 課程 設計 仍然 讓我 學到 了很多 。本次 單片機課程設計重點就在于軟件算法的設計 及液晶顯示 ， 不僅 需要巧妙的程序算法， 而且需要一些單片機編程經驗。在編程設計過程中，遇到了許多困難，每當這個時候，我就再仔細檢查幾遍，如果自己仍然不能解決，就主動去找其他同學幫忙，相互討論，相互學習，逐步解決遇到的一個個問 題，最終完成整個系統的設計。 通過對通用 89C52 單片機機處理器鐵電存儲器芯片、常用元器件的設計，掌握了一般單片機設計的程序和方法，讓我對整個單片機程序的設計， C 語言有了一個比較深的理解。從這次的課程設計中，我真正的意識到，在學習過程中理論聯系實際的重要性。只有把所學的理論知識用到實際當中，所學的知識才會有價值，學習單機片機更是如此， 軟件編程能力 只有在經常的寫與讀的過程中才能 得到 提高，這是我在這次課程設計中的最大收獲。 武漢理工大學《專業課程設計 2》課程設計說明書 15 參考文獻 [1] 全國大學生電子設計競賽組委會 .全國大學生電子設計競賽獲獎作品選編 .北京 : 北京理工大學出版社 ,2020 [2] 陳永真 .全國大學生電子設計競賽試題精解選 .北京 : 電子工業出版 社 ,2020 [3] 李朝青 .單片機原理及接口技術 .北京 : 北京航空航天大學出版社 ,1998 [4] 張琳娜 ,劉武發 .傳感檢測技術及應用 .北京 : 中國計量出版社 ,1999 [5] 李廣弟 .單片機基礎 .北京 : 北京航空航天大學出版社 ,1994 [6] 李建民 .單片機在溫度控制系統中的應用 .江漢大學學報 ,1996 [7] AT89S52 DATA SHEEP Philips Semiconductors ,1999 [8] A Technical Tutorial on Digital Signal Device Inc.,1999 [9] , Sadiku Fundamentals of electric Circuits,2020 武漢理工大學《專業課程設計 2》課程設計說明書 16 附錄 1 實物圖 2 主程序 /**********************************************/ /**********時鐘日歷顯示溫度控制器 **************/ /******************2020/1/6*********************/ /**********************************************/ include include include define LCM_RS P2_0 //1602 定義引腳 define LCM_RW P2_1 define LCM_E P2_2 define LCM_Data P0 define Busy 0x80 //用于檢測 LCM 狀態字中的 Busy 標識 define uchar unsigned char uchar id,timecount,dipsmodid。 bit lmcinit_or_not。 武漢理工大學《專業課程設計 2》課程設計說明書 17 bit flag,sflag。 //flag 是時鐘冒號閃爍標志， sflag是溫度負號顯示標志 void Disp_line1(void)。 //顯示屏幕第一行 void Disp_line2(void)。 //顯示屏幕第二行 void Disp_line3(void)。 //顯示屏幕第二行 void Disp_line4(void)。 //顯示屏幕第二行 void id_case1_key()。 void Dispmod_id_case_key(void)。//選擇顯示模式 void D