帶溫度顯示電子鐘

1、關(guān)于帶溫度顯示的電子鐘第一張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月目錄1.設(shè)計(jì)任務(wù)及要求2.產(chǎn)品功能概述3.工作原理及設(shè)計(jì)思路4.主要模塊程序及描述5.總結(jié)第二張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月設(shè)計(jì)任務(wù)（1）通過(guò)查閱相關(guān)資料，深入了解電子鐘 的組成結(jié)構(gòu)和工作原理；（2）學(xué)習(xí)有關(guān)動(dòng)態(tài)顯示方式及原理；（3）復(fù)習(xí)“MCS-51單片機(jī)原理及C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”，掌握其接口擴(kuò)展，如：顯示、鍵盤等；（4）設(shè)計(jì)具有報(bào)時(shí)報(bào)溫功能電子鐘的原理圖，構(gòu)建硬件平臺(tái)；（5）采用匯編或C語(yǔ)言編寫(xiě)應(yīng)用程序并調(diào)試通過(guò)；（6）制作出樣機(jī)并測(cè)試達(dá)到功能和技術(shù)指標(biāo)要求；（7）寫(xiě)出設(shè)計(jì)報(bào)告。 第三張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2

2、022年6月產(chǎn)品功能： 設(shè)計(jì)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)一個(gè)依據(jù)時(shí)段可變顯示亮度電子鐘，具體如下： （1）能夠?qū)崿F(xiàn)基本時(shí)鐘的走時(shí)，顯示范圍是00:00:0023:59:59。能夠?qū)崿F(xiàn)時(shí)鐘的調(diào)整，通過(guò)按鍵可以對(duì)“時(shí)”位和“分”位進(jìn)行加1調(diào)節(jié)，并能當(dāng)加至最大值時(shí)能重新歸零。 （2）能夠?qū)崿F(xiàn)當(dāng)前室溫的測(cè)量功能，并 在數(shù)碼管上予以顯示 （3）能夠?qū)崿F(xiàn)年月日的顯示與切換。 （4）能夠?qū)崿F(xiàn)溫度的顯示與切換。 第四張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖單片機(jī)DS1302芯片DS18B20其他模塊數(shù)碼顯示模塊第五張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月電路圖第六張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月IO

3、定義sbit DQ=P13;/DS18B20 I/Osbit led=P10;Sbit T-RST=P35;/ds1302-5Sbit T-IO=P34;/ds1302-6Sbit T-CLK=P36;/ds1302-7Sbit ACC0=ACC0;Sbit ACC7=ACC7;Sbit up=P31; /4Sbit down=P32; /8Sbit set=P30; / 0Sbit c=P33; /C第七張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.程序流程圖開(kāi)始初始化是否按c鍵時(shí)間顯示顯示日期是否按c鍵顯示溫度是否按c鍵是是是否否否注釋：調(diào)整程序包含其中第八張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于20

4、22年6月3.主要器件介紹(1)溫度傳感器DS18B201.1、適應(yīng)電壓范圍更寬，電壓范圍：3.05.5V1.2、獨(dú)特的單線接口方式，DS18B20在與微處理器連接時(shí)僅需要 一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊 1.3、DS18B20在使用中不需要任何外圍元件，全部 傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi) 1.4、溫范圍55+125，在-10+85時(shí)精度為0.5 1.5、測(cè)量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號(hào)，以一 線總線串行傳送給CPU，同時(shí)可傳送CRC校驗(yàn)碼，具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯(cuò)能力 第九張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月圖：封裝圖，內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，溫度格式表第十張，P

5、PT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月RAM指令表：溫度變換：44H，啟動(dòng)DS1820進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換，12位轉(zhuǎn)換時(shí)最長(zhǎng)為750ms（9位為93.75ms）。結(jié)果存入內(nèi)部9字節(jié)RAM中。讀暫存器 ：0BEH ，讀內(nèi)部RAM中9字節(jié)的內(nèi)容 寫(xiě)暫存器： 4EH ，發(fā)出向內(nèi)部RAM的3、4字節(jié)寫(xiě)上、下限溫度數(shù)據(jù)命令，緊跟該命令之后，是傳送兩字節(jié)的數(shù)據(jù)。 復(fù)制暫存器 ：48H ，將RAM中第3 、4字節(jié)的內(nèi)容復(fù)制到EEPROM中。 重調(diào) EEPROM ：0B8H 將EEPROM中內(nèi)容恢復(fù)到RAM中的第3 、4字節(jié)。 讀供電方式： 0B4H 讀DS1820的供電模式。寄生供電時(shí)DS1820發(fā)送“ 0 ”，外接

6、電源供電 DS1820發(fā)送“ 1 ”。 第十一張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月序號(hào)名稱引腳功能描述1GND地信號(hào)2DQ數(shù)據(jù)輸入/輸出引腳。開(kāi)漏單總線接口引腳。當(dāng)被用著在寄生電源下，也可以向器件提供電源。3VDD可選擇的VDD引腳。當(dāng)工作于寄生電源時(shí)，此引腳必須接地。表1DS18B20詳細(xì)引腳功能描述DS18B20的性能特點(diǎn)如下：獨(dú)特的單線接口僅需要一個(gè)端口引腳進(jìn)行通信；多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)在惟一的三線上，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)組網(wǎng)功能；無(wú)須外部器件；可通過(guò)數(shù)據(jù)線供電，電壓范圍為3.05.5；零待機(jī)功耗；溫度以或位數(shù)字；用戶可定義報(bào)警設(shè)置；報(bào)警搜索命令識(shí)別并標(biāo)志超過(guò)程序限定溫度（溫度報(bào)警條件）

7、的器件；負(fù)電壓特性，電源極性接反時(shí)，溫度計(jì)不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作； 第十二張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月DS18B20溫度傳感器的內(nèi)部存儲(chǔ)器包括一個(gè)高速暫存和一個(gè)非易失性的可電擦除的EERAM。高速暫存RAM的結(jié)構(gòu)為字節(jié)的存儲(chǔ)器，結(jié)構(gòu)如圖3所示。頭個(gè)字節(jié)包含在工作模式還是在測(cè)試模式，DS18B20出廠時(shí)該位被設(shè)置為，用戶要去改動(dòng)，R1和0決定溫度轉(zhuǎn)換的精度位數(shù)，來(lái)設(shè)置分辨率。測(cè)得的溫度信息，第和第字節(jié)和的拷貝，是易失的，每次上電復(fù)位時(shí)被刷新。第個(gè)字節(jié)，為配置寄存器，它的內(nèi)容用于確定溫度值的數(shù)字轉(zhuǎn)換分辨率。DS18B20工作時(shí)寄存器中的分辨率轉(zhuǎn)換為相應(yīng)精度的溫度數(shù)值。該字節(jié)

8、各位的定義如圖3所示。低位一直為，是工作模式位，用于設(shè)置DS18B20溫度 LSB溫度 MSBTH用戶字節(jié)1TL用戶字節(jié)2配置寄存器保留保留保留CRC 圖3 DS18B20字節(jié)定義第十三張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月DS18B20的測(cè)溫原理器件中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度的影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號(hào)送給減法計(jì)數(shù)器；高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其振蕩頻率明顯改變，所產(chǎn)生的信號(hào)作為減法計(jì)數(shù)器的脈沖輸入。器件中還有一個(gè)計(jì)數(shù)門，當(dāng)計(jì)數(shù)門打開(kāi)時(shí)，DS18B20就對(duì)低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)進(jìn)而完成溫度測(cè)量。計(jì)數(shù)門的開(kāi)啟時(shí)間由高溫度系數(shù)振蕩器來(lái)決定，每次測(cè)量前，首先將55

9、所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)分別置入減法計(jì)數(shù)器、溫度寄存器中，計(jì)數(shù)器和溫度寄存器被預(yù)置在55所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值。減法計(jì)數(shù)器對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，當(dāng)減法計(jì)數(shù)器的預(yù)置值減到時(shí)，溫度寄存器的值將加，減法計(jì)數(shù)器的預(yù)置將重新被裝入，減法計(jì)數(shù)器重新開(kāi)始對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，如此循環(huán)直到減法計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到時(shí)，停止溫度寄存器的累加，此時(shí)溫度寄存器中的數(shù)值就是所測(cè)溫度值。其輸出用于修正減法計(jì)數(shù)器的預(yù)置值，只要計(jì)數(shù)器門仍未關(guān)閉就重復(fù)上述過(guò)程，直到溫度寄存器值大致被測(cè)溫度值。 第十四張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月初始化復(fù)位：void set_18b20() uchar a; D

10、Q=1; a=1; while(-a); DQ=0; a=113; while(-a);while(-a);/750us的延時(shí) DQ=1; a=30; while(-a); if(DQ=0) a=240;led=0; while(-a); 第十五張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月void write_18b20(uchar date)/寫(xiě)1個(gè)字節(jié) uchar i,a; for(i=8;i0;i-) DQ=0; a=7; while(-a); DQ=date&0 x01;/00000001 a=25; while(-a); date=date1; DQ=1; 第十六張，PPT共三十五頁(yè)，

11、創(chuàng)作于2022年6月uchar read_18b20() uchar i,a,temp; for(i=8;i0;i-) temp=temp1; DQ=0;a=3;while(-a); DQ=1; a=2; while(-a); if(DQ) temp=temp|0 x80;/1000000 a=15; while(-a); return (temp);第十七張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月void display() uchar tempintbai,tempintshi,tempintge,xiaoq,xiaob,xiaos,xiaog; tempintbai=tempint/10

12、0;tempintshi=tempint%100/10;tempintge=tempint%10; xiaoq=tempdf%10000/1000; xiaob=tempdf%1000/100; xiaos=tempdf%100/10; xiaog=tempdf%10;第十八張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月P0=0 x00; P2=1; P0=ELtempintbai; delay(20); P0=0 x00; P2=2; P0=ELtempintshi; delay(20); P0=0 x00;P2=3; P0=ELtempintge|0 x80; delay(20);P0=0 x

13、00; P2=4; P0=ELxiaoq; delay(20); P0=0 x00; P2=5; P0=ELxiaob; delay(20);P0=0 x00; P2=6; P0=ELxiaos; delay(20);P0=0 x00;P2=7; P0=ELxiaog; delay(4); if(f=1) P2=0; P0=0 x40; delay(20); 第十九張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月(2)DS13021 DS1302 的結(jié)構(gòu)及工作原理DS1302是美國(guó)DALLAS 公司推出的一種高性能、低功耗、帶RAM的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，它可以對(duì)年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，且具有

14、閏年補(bǔ)償功能，工作電壓寬達(dá)2.55.5V。采用三線接口與CPU 進(jìn)行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)或RAM數(shù)據(jù)。內(nèi)部有一個(gè)31的用于臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的RAM 寄存器。第二十張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1.1 引腳功能表及內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖第二十一張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月引腳功能如表1 所示。第二十二張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1.2 DS1302 的控制字節(jié)說(shuō)明DS1302 的控制字如圖2 所示。控制字節(jié)的最高有效位（位7）必須是邏輯1，如果它為0，則不能把數(shù)據(jù)寫(xiě)入到DS1302 中位6 如果為0，則表示存取日歷時(shí)鐘數(shù)據(jù)，為1 表示存取

15、RAM數(shù)據(jù);位至位1 指示操作單元的地址;最低有效位（位0）如為0 表示要進(jìn)行寫(xiě)操作，為1 表示進(jìn)行讀操作，控制字節(jié)總是從最低位開(kāi)始輸出。1.3 復(fù)位通過(guò)把 輸入驅(qū)動(dòng)置高電平來(lái)啟動(dòng)所有的數(shù)據(jù)傳送。 輸入有兩種功能：首先，接通控制邏輯，允許地址命令序列送入移位寄存器；其次， 提供了終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。當(dāng) 為高電平時(shí)，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對(duì)DS1302進(jìn)行操作。如果在傳送過(guò)程中置 為低電平，則會(huì)終止此次數(shù)據(jù)傳送，并且I/O 引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。上電運(yùn)行時(shí)，在Vcc2.5V 之前， 必須保持低電平。只有在SCLK 為低電平時(shí)，才能將RST 置為高電平。第二十三張，PPT共三十五頁(yè)，

16、創(chuàng)作于2022年6月1.4 數(shù)據(jù)輸入輸出在控制指令字輸入后的下一個(gè)SCLK 時(shí)鐘的上升沿時(shí)數(shù)據(jù)被寫(xiě)入DS1302，數(shù)據(jù)輸入從低位即位0 開(kāi)始。同樣，在緊跟8 位的控制指令字后的下一個(gè)SCLK 脈沖的下降沿讀出DS1302 的數(shù)據(jù)，讀出數(shù)據(jù)時(shí)從低位0 位至高位7，數(shù)據(jù)讀寫(xiě)時(shí)序見(jiàn)圖。第二十四張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月DS1302寫(xiě)入操作：void write_byte(uchar da) uchar i; ACC=da;/10000001 for(i=8;i0;i-) T_IO=ACC0; T_CLK=0; T_CLK=1; ACC=ACC1;/01000000 DS1302讀取操

17、作：uchar read_byte(void) uchar i; for(i=0;i1;/01000000 T_CLK = 1; T_CLK = 0; ACC7 = T_IO;/10000000 return(ACC);第二十五張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月void write_1302(uchar addr,uchar da) T_RST=0; /停止工作 T_CLK=0; T_RST=1; /重新工作 write_byte(addr); /寫(xiě)入地址 write_byte(da); T_RST=0; T_CLK=1;uchar read_1302(uchar addr) ucha

18、r temp; T_RST=0; /停止工作 T_CLK=0; T_RST=1; /重新工作 write_byte(addr); /寫(xiě)入地址 temp=read_byte(); T_RST=0; T_CLK=1; /停止工作 return(temp);第二十六張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月4.顯示說(shuō)明如上圖，最左邊顯示為時(shí)，中間為分，最右邊為秒當(dāng)按一次0時(shí)，只顯示時(shí)并進(jìn)入時(shí)調(diào)整，當(dāng)按兩次0時(shí)，只顯示分并進(jìn)入分調(diào)整。按下三次0后，回到最初狀態(tài)。按下一次c后，會(huì)進(jìn)入日期顯示，再次按下進(jìn)入溫度顯示，三次后回到時(shí)間顯示狀態(tài)。13-52-45第二十七張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月5.鍵盤控制說(shuō)明0鍵為時(shí)鐘設(shè)置、時(shí)分切換、保存按鈕4鍵為加按鈕8鍵為減按鈕c為時(shí)間，日期，溫度切換按鈕第二十八張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月主程序及時(shí)間顯示調(diào)整第二十九張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月日期顯示調(diào)整第三十張，PPT共三十五頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月溫度顯示第三十一張，PPT共三十五頁(yè)