单片机课程设计报告范本资料.docx

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单片机课程设计报告范本资料

课程设计（生产实习）报告

课程：

单片机应用课程设计

题目：

数字钟与温度检测设计

班级：

学号：

姓名：

2016年月日

实习任务：

1：

数字钟设计

2：

基于DS18B20的温度测量模块设计

单片机AT89S52的介绍：

1）MCS-51单片机产品兼容

2）8K字节在系统可编程Flash存储器

3）1000次擦写周期

4）全静态操作：

0Hz～33Hz

5）三级加密程序存储器

6）32个可编程I/O口线

7）三个16位定时器/计数器

8）八个中断源

9）全双工UART串行通道

10）低功耗空闲和掉电模式

11）掉电后中断可唤醒

12）看门狗定时器

13）双数据指针

14）掉电标识符

功能特性描述

AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。

使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。

片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。

在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。

AT89S52具有以下标准功能：

8k字节Flash，256字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。

另外，AT89S52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。

空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。

掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，

单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。

数字钟的设计

1.设计目的

（1）掌握AT89S52内部定时/计数器的原理及应用

（2）了解使用单片机处理复杂逻辑的方法

（3）掌握多位数码管动态显示的方法

2.设计任务

用AT89S52单片机的定时/计数器产生1秒的定时时间，作为秒计数单位，当1秒时间到来，秒计时加1；每计满60秒，分记时加1；每计60分钟，小时计时加1；每计满24小时，日期加1；日期每计满1月，月份加1，月份每计满12个月，年份加1。

开机时显示00-00-00的时间（也可以将当前的北京时间作为系统初始时间），开始计时，计时满23-59-59时，返回00-00-00重新计时。

初始日期可以设置为2016-01-01，也可以为当前日期。

（1）基本要求

a.系统要能显示时间和日期，能通过按键切换显示内容：

在“时分秒”与“年月日”之间切换。

b.可以通过按键输入实现当前“小时”、“分”、“秒”的调整。

c.可以通过按键输入实现当前“年”、“月”、“日”的调整。

d.系统时钟能区分闰年和非闰年。

（2）高级要求

a.在通过按键输入调整“年”、“月”、“日”、“小时”、“分”、“秒”时，被调整的内容出于闪烁状态。

b.增加闹铃的功能，当设定的时间到来时，发出声音和灯光提示。

3.电路原理图（注意：

两幅图，一幅图显示内容为时间，另一幅图显示内容为日期）

4.数字钟程序流程图

具体画法可参考：

《C程序设计》谭浩强

推荐软件：

VISIO

5.实验结果分析

基于DS18B20数字温度测量模块设计

1.设计目的

（1）掌握DS18B20数字温度传感器的工作原理及使用方法

（2）掌握对DS18B20转换数据进行处理的方法

（3）学习用数码管显示复杂数据的方法

2.设计任务

用AT89S52控制DS18B20，读取数据，并对DS18B20转换后的数据进行处理，最后在数码管上显示DS18B20测出的温度。

要求使用6位数码管显示，最高位为符号位，如果温度值为正，不显示符号位，如果温度为负，则显示负号；第2—4位显示温度值的整数部分，并在第4位数据上显示小数点；第5位显示一位小数，最低位显示摄氏度符号“C”。

（1）基本要求

a.用AT89C51控制DS18B20，读取数据。

b.对DS18B20转换后的数据进行处理，转换成实际温度值。

c.将符号位，整数值和小数值分别存放在特定的存储单元中。

d.使用6位数码管显示测得的温度

e.最高位为符号位，如果温度值为正，不显示，如果温度为负，则显示负号

（3）高级要求

a.第2—4位显示温度值的整数部分，并在第4位数据上显示小数点。

b.第5位显示一位小数。

c.最低位显示摄氏度符号“C”。

d.温度显示的小数部分进行扩展，精确到小数点后2位或者3位。

3.DS18B20数字温度传感器概述

DS18B20数字温度计是DALLAS公司生产的1－Wire，即单总线器件，具有线路简单，体积小的特点。

因此用它来组成一个测温系统，具有线路简单，在一根通信线，可以挂很多这样的数字温度计，十分方便。

DS18B20产品的特点：

a.只要求一个端口即可实现通信。

b.在DS18B20中的每个器件上都有独一无二的序列号。

c.实际应用中不需要外部任何元器件即可实现测温。

d.测量温度范围在－55。

C到＋125。

C之间。

e.数字温度计的分辨率用户可以从9位到12位选择。

f.内部有温度上、下限告警设置。

TO－92封装的DS18B20的引脚排列见图4-2，其引脚功能描述见表4-1。

图4-2DS18B20引脚结构图（底视图）

表4-1　DS18B20详细引脚功能描述

序号

名称

引脚功能描述

1

GND

地信号

2

DQ

数据输入/输出引脚。

。

3

VDD

可选择的VDD引脚。

DS18B20采用严格的单总线通信协议，以保证数据的完整性。

该协议定义了几种信号类型：

复位脉冲、应答脉冲、写0、写1、读0和读1。

除了应答脉冲所有这些信号都由主机发出同步信号。

总线上传输的所有数据和命令都是以字节的低位在前。

1初始化序列：

复位脉冲和应答脉冲

在初始化过程中，主机通过拉低单总线至少480µs，以产生复位脉冲（TX）。

然后主机释放总线并进入接收（RX）模式。

当总线被释放后，5kΩ的上拉电阻将单总线拉高。

DS18B20检测到这个上升沿后，延时15µs~60µs，通过拉低总线60µs~240µs产生应答脉冲。

初始化波形如图4-5所示。

图4-5初始化脉冲

②读和写时序

在写时序期间，主机向DS18B20写入数据；而在读时序期间，主机读入来自DS18B20的数据。

在每一个时序，总线只能传输一位数据。

读/写时序如图3-6所示。

✧写时序

存在两种写时序：

“写1”和“写0”。

主机在写1时序向DS18B20写入逻辑1，而在写0时序向DS18B20写入逻辑0。

所有写时序至少需要60µs，且在两次写时序之间至少需要1µs的恢复时间。

两种写时序均以主机拉低总线开始。

产生写1时序：

主机拉低总线后，必须在15µs内释放总线，然后由上拉电阻将总线拉至高电平。

产生写0时序：

主机拉低总线后，必须在整个时序期间保持低电平（至少60µs）。

在写时序开始后的15µs~60µs期间，DS18B20采样总线的状态。

如果总线为高电平，则逻辑1被写入DS18B20；如果总线为低电平，则逻辑0被写入DS18B20。

✧读时序

DS18B20只能在主机发出读时序时才能向主机传送数据。

所以主机在发出读数据命令后，必须马上产生读时序，以便DS18B20能够传送数据。

所有读时序至少60µs，且在两次独立的读时序之间至少需要1µs的恢复时间。

每次读时序由主机发起，拉低总线至少1µs。

在主机发起读时序之后，DS18B20开始在总线上传送1或0。

若DS18B20发送1，则保持总线为高电平；若发送0，则拉低总线。

当传送0时，DS18B20在该时序结束时释放总线，再由上拉电阻将总线拉回空闲高电平状态。

DS18B20发出的数据在读时序下降沿起始后的15µs内有效，因此主机必须在读时序开始后的15µs内释放总线，并且采样总线状态。

图4-6DS18B20读/写时序图

DS18B20在使用时，一般都采用单片机来实现数据采集。

只需将DS18B20信号线与单片机1位I/O线相连，且单片机的1位I/O线可挂接多个DS18B20，就可实现单点或多点温度检测。

4.电路原理图

5.程序流程图

6实验结果分析：

参考文献

自己参考了哪些参考书，就写在这里。

附录：

1.程序代码：

a）时钟程序：

注意：

必须包含注释，至少70%的语句要有注释

b）DS18B20程序：

注意：

必须包含注释，至少70%的语句要有注释