带时间日历的温度控制系统
目录
摘要 (3)
Abstract (4)
第一章概述 (5)
1.1设计目标 (5)
1.2组成模块及实现原理 (5)
第二章硬件描述 (6)
2.1 电源电路 (6)
2.2 复位电路 (6)
2.3 键盘电路 (7)
2.4 告警电路 (7)
2.5 实时时钟电路 (7)
2.5.1 DS1302的结构及工作原理 (8)
2.5.2 DS1302的引脚功能 (8)
2.5.3 DS1302的控制字节 (9)
2.5.4 DS1302的寄存器 (9)
2.5.5 DS1302实时显示时间的软硬件 (9)
2.6 单片机电路 (10)
2.7 DS18B20温度传感器单元 (11)
2.7.1 DS18B20的工作原理 (11)
2.7.2 DS1820的特性 (11)
2.7.3 DS18B20的特性内部结构及管脚排列 (12)
2.8 液晶显示屏 (12)
2.8.1液晶显示屏1602LCD的参数 (12)
2.8.2 1602LCD管脚介绍 (12)
2.9 指示灯电路 (13)
2.10 JTAG电路 (14)
第三章软件设计 (16)
3.1 主程序 (17)
3.2 键盘电路 (18)
3.3 实时时间程序 (20)
3.4 LCD显示程序 (26)
3.5 指示灯电路程序 (30)
3.6 温度传感器程序 (31)
第四章测试现象及结果 (35)
4.1调试步骤 (35)
4.2显示现象 (35)
第五章总结 (36)
参考文献 (37)
致谢 (38)
摘要
MSP430F149单片机是TI推出的一种具有超低功耗的16位Flash单片机。特别适合应用在对功耗敏感的场所。MSP430Fl47共有五种低功耗模式，即低功耗模式O(LPMO)一低功耗模式4 (LPM4)。利用MSP430FlX系列单片机，可以简便快捷地构建一个低电压平台，通过各功能模块的智能运行管理和MCU功耗模式相结合，可以解决运行速度与低功耗设计之间的矛盾，将各功能模块的电流消耗降至最低状态。
概括来说，MSP430F1X系列单片机其有超低功耗、强大的处理能力。丰富的片上外围模块。方便高效的开发方式、多种存储器形式的特点。DS18B20温度传感器对现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。适合于恶劣环境的现场温度测量本文介绍MSP430F149芯片的应用，采用MSP430F149设计一个温度控制系统，简要介绍了该温度控制器的功能，硬件设计与软件设计。
关键词：MSP430F149，温度采集，温度控制，温度显示，实时时钟
Abstract
TI MSP430F149 microcontroller is a kind of introduction of ultra low-power 16-bit Flash microcontroller. Particularly suitable for power-sensitive applications in place.
MSP430Fl47 There are five low-power mode, the low-power mode O (LPMO) a low-power mode 4 (LPM4). Using MSP430FlX MCU can be easily and quickly build a low voltage platform, through the intelligent function module MCU power mode operation and management and the combination of speed and can solve the contradiction between the low-power design for each of the functional module lowest current consumption state. Generally speaking, MSP430F1X he has ultra low power MCU and powerful processing capability. Rich on-chip peripheral modules. Convenient and efficient development methods, a variety of memory in the form of features. DS18B20 temperature sensor directly on the site "bus line" of the digitally transmitted, greatly improving the system interference. The site is suitable for harsh environments This article describes the
MSP430F149 chip temperature measurement applications, using MSP430F149 design a temperature control system, brief description of the function of the temperature controller, hardware design and software design.
Key words: MSP430F149, temperature acquisition, temperature control, temperature display, real time clock
第一章概述
1.1设计目标
本设计采用TI公司的MSP430F149作为一个中央控制器，当传感器测量的温度不在所测量的范围之内时，会自动发出报警。此时的现象是LED发光二极管亮暗闪动，蜂鸣器（扬声器）发出单音报警声。具体的设计思路见系统框图1-1。
1-1 系统框图
1.2组成模块及实现原理
本设计由硬件和软件两部分共同实现系统功能。硬件部分主要包括电源电路、复位电路、键盘电路、告警电路、实时时间电路、单片机电路、DS18B20温度传感器单元、液晶显示屏、指示灯电路、JTAG电路等基本单元。其中DS18B20温度传感器电路用于采集实时温度，实时时钟DS1302部分则用来显示实时时间，实时时间、实时温度及上下限温度最终按系统设定依次显示在液晶显示屏上。软件使用C语言编写，主函数main先对各功能部件进行定义，然后各分支程序通过函数调用，最终实现程序控制的功能。软件部分调试成功以后，通过JTAG电路即可对系统进行仿真测试。
第二章硬件描述
2.1 电源电路
由于MSP430系列单片机的工作电压一般是1.8V~3.6V，并且功耗极低，因此选用TI公司的TPS70633作为电源芯片。该电源芯片输出为3.3V，电流为50mA，完全能满足大多数低功耗应用场合的要求，也能满足本系统功耗要求，图2-1为具体电路，由图可以看出：该电路非常的简单，只需要简单的外围器件。为了使输出电源的纹波小，在输出部分用了一个2.2uF和0.1uF的电容，另外在芯片的输入端也放置一个0.1uF的滤波电容，减小输入端受到的干扰。
图2-1 电源电电路
2.2 复位电路
复位电路是微处理器开始工作的起点，因此了解复位过程
和复位结束时微处理器的状态对正确使用微处理器是至关重要
的。MSP430的复位信号有两种：上电复位信号和上电清除信
号。不管是哪种方式的复位，都会使MSP430在地址OxFFFE处
读取复位中断向量，程序从中断向量所指的地址处开始执行，
作出相应的处理。
图2-2 复位电路
这种复位电路的工作原理是：通电时，电容E1两端相当于短路，RST引脚上为高电平，然后电源通过电阻R1对电容E1充电，RST端电压慢慢下降，降到一定电压值以
下，即为低电平，于是芯片复位，接近vcc时芯片复位脚近高电平，于是芯片停止复位，复位完成。单片机开始正常工作。
2.3 键盘电路
单片机的P1.0、P1.1、P1.2、P1.3分别接按键电路，具体的按键电路如图2-3所示，在该按键电路中，单片机的一般I/O端口对应一个按键输入，这样的按键电路实现比较简单，只需分别从不同的管脚值就可以获得相应的输入值，程序实现起来也非常简单。
图2-3 键盘电路
2.4 告警电路
告警电路主要通过单片机发出单音信号，如图2-4
所示为具体的告警电路图。DS18B20作为温度传感器，
可以直接采集温度并且转换为数字信号发送到单片机
P6.7口，然后判断高低电平，在本系统中，如果检测
到电压低于下限温度或高于上限温度时发出告警信号。
由图可以看出，单片机产生的单音信号通过PNP进行放
大，放大后的单音信号由扬声器发出告警声音。图2-4告警电路
2.5 实时时钟电路
图2-5为实时时间电路，用于显示年、月、日、周日、时、分、秒等实时时间数据。下面简单介绍一下实时时钟DS1302的结构及工作模式。
图2-5 实时时间电路
2.5.1 DS1302的结构及工作原理
DS1302 是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，主要特点是采用串行数据传输，可为掉电保护电源提供可编程的充电功能，并且可以关闭充电功能。采用普通32.768kHz晶振，工作电压为2.5V～5.5V。采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。DS1302内部有一个31×8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。DS1302是DS1202的升级产品，与DS1202兼容，但增加了主电源/后背电源双电源引脚，同时提供了对后背电源进行涓细电流充电的能力。
2.5.2 DS1302的引脚功能
图2-5示出DS1302的引脚排列,其中Vcc1为后备电源，VCC2为主电源。在主电源关闭的情况下，也能保持时钟的连续运行。DS1302由Vcc1或Vcc2两者中的较大者供电。当Vcc2大于Vcc1＋0.2V时，Vcc2给DS1302供电。当Vcc2小于Vcc1时，DS1302由Vcc1供电。X1和X2是振荡源，外接32.768kHz晶振。RST是复位/片选线，通过把RST输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。RST输入有两种功能：首先，RST接通控制逻辑，允许地址/命令序列送入移位寄存器；其次，RST提供终止单字节或多字节数据的传送手段。当RST为高电平时，所有的数据传送被初始化，允许对DS1302进行操作。如果在传送过程中RST置为低电平，则会终止此次数据传送，I/O引脚变为高阻态。上电运行时，在Vcc≥2.5V之前，RST必须保持低电平。只有在SCLK为低电平时，才能将RST置为高电平。I/O为串行数据输入输出端(双向)，SCLK始终是输入端。
2.5.3 DS1302的控制字节
DS1302 的控制字节的最高有效位(位7)必须是逻辑1，如果它为0，则不能把数据写入DS1302中，位6如果为0，则表示存取日历时钟数据，为1表示存取RAM数据;位5至位1指示操作单元的地址;最低有效位(位0)如为0表示要进行写操作，为1表示进行读操作，控制字节总是从最低位开始输出。在控制指令字输入后的下一个SCLK时钟的上升沿时，数据被写入DS1302，数据输入从低位即位0开始。同样，在紧跟8位的控制指令字后的下一个SCLK脉冲的下降沿读出DS1302的数据，读出数据时从低位0位到高位7。
2.5.4 DS1302的寄存器
DS1302有12个寄存器，其中有7个寄存器与日历、时钟相关，存放的数据位为BCD码形式。此外，DS1302 还有年份寄存器、控制寄存器、充电寄存器、时钟突发寄存器及与RAM相关的寄存器等。时钟突发寄存器可一次性顺序读写除充电寄存器外的所有寄存器内容。 DS1302与RAM相关的寄存器分为两类：一类是单个RAM单元，共31个，每个单元组态为一个8位的字节，其命令控制字为C0H～FDH，其中奇数为读操作，偶数为写操作；另一类为突发方式下的RAM寄存器，此方式下可一次性读写所有的RAM的31个字节，命令控制字为FEH(写)、FFH(读)。
2.5.5 DS1302实时显示时间的软硬件
DS1302与CPU的连接需要三条线，即SCLK(7)、I/O(6)、RST(5)。图3示出
DS1302与89C2051的连接图，其中，时钟的显示用LCD。在上面的电路中加入
DS18B20，同时显示实时温度。只要占用CPU一个口线即可。DS1302 与微处理器进行数据交换时，首先由微处理器向电路发送命令字节，命令字节最高位MSB(D7)必须为逻辑1，如果D7=0，则禁止写DS1302，即写保护；D6=0，指定时钟数据，D6=1，指定RAM数据；D5～D1指定输入或输出的特定寄存器；最低位LSB(D0)为逻辑0，指定写操作(输入)， D0=1，指定读操作(输出)。
在DS1302的时钟日历或RAM进行数据传送时，DS1302必须首先发送命令字节。若进行单字节传送，8位命令字节传送结束之后，在下2个SCLK周期的上升沿输入数据字节，或在下8个SCLK周期的下降沿输出数据字节。
DS1302与RAM相关的寄存器分为两类:一类是单个RAM单元，共31个，每个单元组态为一个8位的字节，其命令控制字为C0H～FDH，其中奇数为读操作，偶数为写操作；再一类为突发方式下的RAM寄存器，在此方式下可一次性读、写所有的RAM的31个字节。
要特别说明的是备用电源B1，可以用电池或者超级电容器(0.1F以上)。虽然
DS1302在主电源掉电后的耗电很小，但是，如果要长时间保证时钟正常，最好选用小
型充电电池。可以用老式电脑主板上的3.6V充电电池。如果断电时间较短(几小时或几天)时，就可以用漏电较小的普通电解电容器代替。100 μF就可以保证1小时的正常
走时。DS1302在第一次加电后，必须进行初始化操作。初始化后就可以按正常方法调
整时间。
2.6 单片机电路
本系统采用MSP430F1491单片机。下图主要实现与串行存储器的接口，并在低于某个设定的值是发出告警信号，同时通过LED来实现状态显示。由图可以看出，单片机的P2.0 ,P2.1作为一般I/O接口管脚实现LED的状态显示。P4脚作为数据输出端口接LCD显示器。
图2-6 单片机电路
MSP430是德州公司新开发的一类具有16位总线的带FLASH 的单片机,由于其性价比和集成度高,受到广大技术开发人员的青睐.它采用16位的总线,外设和内存统一编址,寻址范围可达64K,还可以外扩展存储器.具有统一的中断管理,具有丰富的片上外围模块,片内有精密硬件乘法器、两个16位定时器、一个14路的12位的模数转换器、一个看门狗、6路P口、两路USART通信端口、一个比较器、一个DCO内部振荡器和两个外部时钟,支持8M 的时钟.由于为FLASH型,则可以在线对单片机进行调试和下载,且JTAG 口直接和FET(FLASH EMULATION TOOL)的相连,不须另外的仿
真工具,方便实用,而且,可以在超低功耗模式下工作,对环境
和人体的辐射小,测量结果为100mw左右的功耗(电流为14mA左右),可靠性能好,加强电干扰运行不受影响，适应工业级的运行环境,适合与做手柄之类的自动控制的设备.它是通向DSP系列的桥梁,随着自动控制的高速化和低功耗化。
2.7 DS18B20温度传感器单元
温度传感器电路，用于现场温度的测量。传感器DS18B20具有体积更小、精度更高、适用电压更宽。一线总线、可组网等优点，在实际应用中取得了良好的测温效果。下面简单介绍一下DS18B20的结构及工作模式。
2.7.1 DS18B20的工作原理
DS1820是美国Dallas半导体公司生产的世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器，在其内部使用了在板（ON-B0ARD）专利技术。全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内。“一线总线”独特而且经济的特点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念。同DS1820一样，DS18B20也支持“一线总线”接口，测量温度范围为-55°C～+125°C，在-10～+85°C范围内，精度为±0.5°C。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。适合于恶劣环境的现场温度测量，如：环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。与前一代产品不同，新的产品支持3V～5.5V的电压范围，使系统设计更灵活、方便。而且新一代产品更便宜，体积更小。
2.7.2 DS1820的特性
（1）适应电压范围更宽，电压范围：3.0～5.5V，寄生电源方式之下可由数据线供。
（2）独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。
（3）DS18B20支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温。
（4）DS18B20在使用中不需要任何外围元件，全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内。
（5）温范围－55℃～＋125℃，在-10～+85℃时精度为±0.5℃。
（6）可编程的分辨率为9～12位，对应的可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，可实现高精度测温。
（7）在9位分辨率时最多在93.75ms内把温度转换为数字，12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字，速度更快。
（8）测量结果直接输出数字温度信号，以“一线总线”串行传送给CPU，同时可传送CRC校验码，具有极强的抗干扰纠错能力。
（9）负压特性：电源极性接反时，芯片不会因发热而烧毁，但不能正常工作。
2.7.3 DS18B20的特性内部结构及管脚排列
64位光刻ROM是出厂前被光刻好的，它可以看作是该DS18B20的地址序列号。不同的器件地址序列号不同。DS18B20内部结构主要由四部分组成：64位光刻ROM,温度传感器,非挥发的温度报警触发器TH和TL,高速暂存器。图2-7电路中 DS18B20的引脚定义：
(1)DQ为数字信号输入/输出端
(2)GND为电源地
(3)VDD为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地）。
2.8 液晶显示屏
液晶显示器以其微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧的等多优点，在袖珍式仪表和低功耗应用系统中被广泛的应用。
本设计采用Yj-162A的液晶屏.屏幕显示数字日历、理论值的上下限温度和实际温度.屏幕上行显示的是日期和上下限温度，可通过按键进行设定。上限温度设定范围为20---49度，下限温度设定范围为0--19度，设定时上限温度不能低于下限温度。当实时温度高于设定温度上限时，温度上限指示灯亮（P2.0)，当实时温度低于设定温度下限时，温度下限指示灯亮（P2.1)亮。上下限温度均是两位数，无小数位。下行显示的是时钟时间和实际温度，实际温度整数部分有两位，小数部分四位，精度为0.0125。
2.8.1液晶显示屏1602LCD的参数
外形尺寸(LxWxH) 80.0mm*36mm*12.0mm
视域尺寸(WxHxT) 64.5mm*13.8
驱动电压(V) 5.0V or 3.3V
工作温度:(oC) 0~50 or -20~70
存储温度:(oC) -10~60 or -30~80
显示类型: STN or FSTN
颜色: 黄色(带背光/不带背光)
生产工艺: SMT
2.8.2 1602LCD管脚介绍
第1脚：VSS为地电源
第2脚：VDD接5V正电源
第3脚：V0为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，
使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度
第4脚：RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。
第5脚：RW为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS和RW共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，
当RS为低电平RW为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平RW为低电平时可以写入数据。
第6脚：E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。
第7～14脚：D0～D7为8位双向数据线。
第15脚：背光电源接5V正电压
第16脚：背光电源接地
图2-8 液晶显示电路
2.9 指示灯电路
芯片由P3.6口输出，通过串入并出移位寄存器传到74HC573寄存器中，当P3.6口输出低电平时控制端导通，本设计中指示灯电路用到D1、D2两个指示灯。根据
P2.0、P2.1口输出信号，指示灯显示电路根据不同的输入信号显示不同的现象。当实时温度高于设定温度上限时，温度上限指示灯亮（P2.0)；当实时温度低于设定温度下限时，温度下限指示灯亮（P2.1) 。
图2-9-1 移位寄存器电路
图2-9-2 指示灯显示电路
2.10 JTAG电路
JTAG是英文“Joint Test Action Group（联合测
试行为组织）”的词头字母的简写，JTAG也是一种国
际标准测试协议
图2-10 JTAG电路
（IEEE 1149.1兼容）主要应用于：电路的边界扫描测试和可编程芯片的在系统编程。
通常所说的JTAG大致分两类，一类用于测试芯片的电气特性，检测芯片是否有问题；一类用于Debug；一般支持JTAG的CPU内都包含了这两个模块。标准的JTAG接口是4线：TMS、TCK、TDI、TDO,分别为模式选择、时钟、数据输入和数据输出线。相关JTAG引脚的定义为：TCK为测试时钟输入；TDI为测试数据输入，数据通过TDI引脚输
入JTAG接口；TDO为测试数据输出，数据通过TDO引脚从JTAG接口输出；TMS为测试模式选择，TMS用来设置JTAG接口处于某种特定的测试模式；TRST为测试复位，输入引脚，低电平有效，GND 接地。在程序完成之后，通过JTAG电路将程序烧入相应的芯片，即可进行仿真测试。
第三章软件设计
图3-1主程序流程图
图3-1为主程序流程图，由图可以看出先对系统进行初始化，接着通过DS1302获取时间数据进而处理并显示，再由DS18B20获取实时温度，进行相应的处理并显示。在此期间对按键扫描信息进行判断。如果有按键按下，根据相应的按键进入对应的处理程序。按K1键进入设置模式并可以选择更改参数的位置；按K2键单方向增加数值；按K3键放弃当前修改回到工作模式；按K4键保存当前数值回到工作模式。最后进入温度比较子程序当实时温度高于设定温度上限时，温度上限指示灯亮（P2.0)；当实时温度低于设定温度下限时，温度下限指示灯亮（P2.1)。温度超过上下限温度时告警电路报警。没有按键按下时，直接进入温度比较子程序。再次从获取时间数据开始处理。本章将详细介绍各模块软件的实现。
3.1 主程序
主程序通过对各部分进行定义，使得最终可以实现整体功能。
#include
#include "BoardConfig.h"
#include "cry1602.h"
#include "DS1302.h"
#include "DS18B20.h"
#define Buzzer BIT7 //蜂鸣器
#define Buzzer_Port P6OUT
#define Buzzer_DIR P6DIR
#define LED_H_LARM BIT0 //温度上下限指示灯
#define LED_L_LARM BIT1
uchar dN[6]; //要显示的6位温度数字
//顺序：秒，分，时，日，月，周，年；格式：BCD
uchar times[7];
uchar wendu_set[4]; //温度设定单元十、个位
uchar wendu[4]; //液晶显示数字编码
uchar shuzi[] = {"0123456789"}; //游标位置变量
uchar PP = 0; //是否处于修改状态标志，1--是，0--否uchar cflag = 0;
uchar Key4Scan(void);
void ShowTime(void);
void comp_wendu(void);
void Disp_Numb(uint temper);
/****************主函数****************/
void main(void)
{
int i;
wendu_set[0]=0x03;
wendu_set[1]=0x00;
wendu_set[2]=0x00;
wendu_set[3]=0x01;
wendu[0]=0x03;
wendu[1]=0x00;
wendu[2]=0x00;
wendu[3]=0x01;
WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; //关闭看门狗
BoardConfig(0xb0); // 关闭数码管\电平转换,流水灯
P2DIR = 0xff; //P2端口设置为输出
P2OUT = 0xff; //关闭LED
P1DIR = 0x80; //P1.7设置为输出，其余为输入为键盘
P1OUT = 0x00;
Buzzer_DIR |=Buzzer; //设置蜂鸣器
Buzzer_Port |=Buzzer;
uchar year10 = 0;
BCSCTL1 &= ~XT2OFF; //打开XT2高频晶体振荡器
do
{ IFG1 &= ~OFIFG; //清除晶振失败标志
for (i = 0xFF; i > 0; i--); //等待8MHz晶体起振
}
while ((IFG1 & OFIFG)); //晶振失效标志仍然存在？
BCSCTL2 |= SELM_2 + SELS; //MCLK和SMCLK选择高频晶振
//计数时钟选择SMLK=8MHz，1/8分频后为1MHz TACTL |= TASSEL_2 + ID_3; //打开全局中断
_EINT();
Reset_DS1302(); //初始化DS1302
LcdReset(); //初始化液晶
3.2 键盘电路
图3-2为键盘电路对应的程序设计流程图，在程序处理过程中，根据硬件部分的操作，相应的进入不同的设置模块。
图3-2 键盘电路
#include
typedef unsigned char uchar;
typedef unsigned int uint;
#define keyin (P1IN & 0x0f)
#define Buzzer BIT7 //蜂鸣器
#define Buzzer_Port P6OUT
#define Buzzer_DIR P6DIR
/*******************************************
函数名称：delay
功能：用于消抖的延时
参数：无
返回值：无
********************************************/
void delay_10ms(void)
{
uint tmp;
for(tmp = 0x3fff;tmp > 0;tmp--);
}
/*******************************************
函数名称：Key4Scan
功能：扫描四个独立式按键
参数：无
返回值：键值
说明：无
********************************************/ uchar Key4Scan(void)
{
uchar temp,keyval;
uint i;
if(keyin != 0x0f) //如果有键被按下
{
delay_10ms(); //延时消抖
keyval = 0;
if(keyin != 0x0f) //再次检测按键状态
{
temp=keyin;
while(keyin != 0x0f); //等待按键被放开 switch(temp) //转换键值
{
case 0x0e:
keyval = 1;
Buzzer_Port &=~Buzzer;
for(i = 2000; i > 0; i--); Buzzer_Port |=Buzzer;
break;
case 0x0d:
keyval = 2;
Buzzer_Port &=~Buzzer;
for(i = 2000; i > 0; i--); Buzzer_Port |=Buzzer;
break;
case 0x0b:
keyval = 3;
Buzzer_Port &=~Buzzer;
for(i = 2000; i > 0; i--);
Buzzer_Port |=Buzzer;
break;
case 0x07:
keyval = 4;
Buzzer_Port &=~Buzzer;
for(i =000; i > 0; i--);
Buzzer_Port |=Buzzer;
break;
default:
keyval = 0;break;
}
}
}
else
keyval = 0;
return keyval;
}
当进入按键处理程序时，先判断K1是否按下。没有按下K1键时进入进入后续处理子程序。按下K1后再根据之后的按键做出相应的处理。若按下K1时，转入设置模式并可以选择更改参数的位置，当按下K2键单方向增加数值，按K3键放弃当前修改回到工作模式，按K4键保存当前数值回到工作模式。
3.3 实时时间程序
在实时时间程序部分，DS1302实时时钟可控制年，月，日，时，分，秒等显示状态。程序先通过对DS1302各引脚进行定义并进行复位操作。接下来进行一系列的写入、读出数据的操作。在读取DS1302当前时间部分，又调用: R_Data部分。
#include
typedef unsigned char uchar;
typedef unsigned int uint;
/**************宏定义***************/
#define DS_RST BIT7 //DS_RST = P2.7
#define DS_SCL BIT5 //DS_SCL = P2.5
#define DS_SDA BIT6 //DS_SDA = P2.6
#define DS_RST_IN P2DIR &= ~DS_RST
#define DS_RST_OUT P2DIR |= DS_RST
#define DS_RST0 P2OUT &= ~DS_RST
#define DS_RST1 P2OUT |= DS_RST
#define DS_SCL_IN P2DIR &= ~DS_SCL
#define DS_SCL_OUT P2DIR |= DS_SCL
#define DS_SCL0 P2OUT &= ~DS_SCL
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基于51单片机设计的带有测温功能的电子时钟汇总
、 职业技能训练之 电子技术课程设计报告 学院电子与信息学院 设计题目基于51单片机设计的带有测温功能的电子时钟班级XXX 姓名XXX 学号XXX 指导教师XXX 时间2012年06月25日
目录 一、设计要求 二、课程设计的方案、目的及意义 三、硬件设计方案 四、软件设计方案 五、总结 六、参考资料
一、设计要求 用51单片机设计带温度显示的电子时钟，具体要求如下： 1、利用DS1302时钟芯片实现时钟功能模块。 2、时钟要求可以调节时间：年、月、日、时、分、秒。 3、利用LCD1602显示。 4、利用DS18B20芯片实现温度功能模块。 5、利用按键完成各项功能。 二、课程设计方案、目的及意义 1、总体方案： 用STC89C51单片机作为CPU主控制器，DS1302时钟芯片提供准确时钟信号，DS18B20温度传感器采集温度信息，三个按键进行加减调整、功能切换作用，通过LCD1602对外多功能显示。 2、具体方案： CPU控制所有模块，通过循环反复从DS1302中读取时钟信息，传送至LCD1602显示，得到基本时钟功能。当分为59，秒为56时开始，每隔一秒LED 灯点亮240毫秒，0分0秒时LED灯点亮700毫秒。从而实现整点光报时。 定时循环从DS18B20中读取温度信息，传送至LCD1602显示，得到基本温度计功能。当温度高于30度（包括30度）时，点亮红色LED灯，提醒当天为高温天气。低于0度时，点亮蓝色LED灯，提醒当天为冰冻天气。 键盘使用扫面方式，MENU键控制功能切换，完成时钟和温度间的转换。OK键控制时间调整与确定，UP、DOWN键调节时间，R、L 键选择调整对象。进入调整时，暂停DS1302数据读取，并将改变的时间数据写入DS1302，并送LCD1602显示，同时，启动LCD1602光标闪烁，确定调整对象，完成人机对话。退出调整时，停止写入数据，重新读取DS1302时钟信息。从而完善时钟功能。 3、目的及意义 可作为产品生产，作为居家的时钟显示与温度计。
基于单片机的时钟温度显示器制作报告1
基于单片机的时钟温度显示器制作报告班级：电子信息工程1003班姓名：刘洋 一：方案 1：采用STC89C52单片机便于硬件扩展。 2：采用LCD1602液晶显示。 3：采用DS12C887时钟芯片。 4：采用DS18B20温度传感器。 5：采用直流电源供电。因知识水平有限，所以直接采用5.5V直流电源供电。6：安装有电池仓，可用两节CR2302电池供电。 二：主要元件简介 1：1602LCD：标准字符型液晶显示模块(LCM)，采用点阵型液晶显示器(LCD)，可显示16个字符X2行西文字符，字符尺寸为，内置HD44780及兼容芯片接口型液晶显示控制器，可与单片机直接连接，广泛应用于各类仪器仪表及电子设备。 2：DS12C887实时时钟芯片功能丰富，可以用来直接代替IBM PC上的时钟日历芯片DS12887，同时，它的管脚也和MC146818B、DS12887相兼容。由于DS12C887能够自动产生世纪、年、月、日、时、分、秒等时间信息，其内部又增加了世纪寄存器，从而利用硬件电路解决子“千年”问题；DS12C887中自带有锂电池，外部掉电时，其内部时间信息还能够保持10年之久；对于一天内的时间记录，有12小时制和24小时制两种模式。在12小时制模式中，用AM和PM区分上午和下午；时间的表示方法也有两种，一种用二进制数表示，一种是用BCD码表示；DS12C887中带有128字节RAM，其中有11字节RAM用来存储时间信息，4字节RAM用来存储DS12C887的控制信息，
称为控制寄存器，113字节通用RAM使用户使用；此外用户还可对DS12C887进行编程以实现多种方波输出，并对其内部的三路中断通过软件进行屏蔽。3：TS-18B20数字温度传感器，采用DALLAS公司生产的DS18B20可组网数字温度传感器芯片封装而成，具有耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。 3.1 独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。 3.2 测温范围－55℃～＋125℃，固有测温分辨率0.5℃。 3.3 支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，最多只能并联8个，如果数量过多，会使供电电源电压过低，从而造成信号传输的不稳定，实现多点测温 3.4 工作电源: 3~5V/DC 3.5 在使用中不需要任何外围元件 3.6 测量结果以9~12位数字量方式串行传送 3.7 适用于DN15~25, DN40~DN250各种介质工业管道和狭小空间设备测温 3.8 PVC电缆直接出线或德式球型接线盒出线,便于与其它电器设备连接。三：设计 1：电子线路：用导线与锡条手工焊制，略显粗陋。 2：程序设计： #include
数字温度计说明书
单片机课程设计 题目：数字温度计 院别：机电学院 专业：机械电子工程 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 二〇一三年十二月二十一日
摘要 本设计即用单片机对温度进行实时检测与控制，本文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，或科研实验室使用，本次课程设计采用51单片机以及锁存器74HC573N、四位共阴数码管、DS18B20温度传感器、蜂鸣器、三极管等组成的自动过温报警器，该过温报警器测温准确，使用方便，显示清晰，最高精度可达到0.0625度，最长温度转换时间不到1秒，应用范围广泛。用四位共阴数码管实现温度显示,能准确达到设计要求。本温度计属于多功能温度计,功能较强，可以设置上下限报警温度，且测量准确、误差小。当测量温度超过设定的温度上下限时，启动蜂鸣器和指示灯报警。 关键词 过温报警；锁存器；单片机；温度传感器
目录 前言 (1) 一．本次课程设计实践的目的和意义 (2) 二．设计任务和要求 (2) 2.1 设计题目 (2) 2.2 主要技术性能指标 (2) 2.3 功能及作用 (2) 三. 系统总体方案及硬件设计 (2) 3.1查阅相关资料后有以下两个方案可供选择 (2) 3.2元件采购 (3) 3.3系统总体设计 (3) 四．接口电路设计 (6) 4.1模块简介 (6) 4.2 主控制器 (6) 4.3 显示电路 (7) 4.4温度传感器 (7) 4.5温度报警电路 (9) 五. 系统软件算法分析 (10) 5.1主程序流程图 (10) 5.2读出温度子程序 (11) 5.3温度转换命令子程序 (11) 5.4 计算温度子程序 (12) 5.5 显示数据刷新子程序 (12) 5.6按键扫描处理子程序 (13) 六. 电路仿真 (14) 七．焊接好的电路实体图 (15) 八．检查与调试 (16) 九．作品的使用 (16) 十．设计心得 (20) 参考文献 (20) 附录 (21)
带温度显示的数字时钟设计
目录 1 前言....................................................................................................................................1 2功能描述与总体方案. (2) 2.1功能描述 (2) 2.2系统组成 (2) 3硬件设计 (3) 3.1时钟电路 (3) 3.2复位电路 (3) 3.3 DS1302时钟电路 (4) 3.4 DS18B20温度计电路 (4) 3.5 按键电路 (5) 3.6 显示电路 (6) 3.7 闹铃模块电路 (7) 4软件设计 (8) 4.1 主函数流程图 (8) 4.2 18B20温度计流程图 (9) 4.3 按键电路流程图 (10) 5结语 (11) 6参考文献 (12) 7附录 (13)
前言 单片微型计算机是随着超大规模集成电路技术的发展而诞生的，由于它具有体积小、功能强、性价比高等特点，所以广泛应用于电子仪表、家用电器、节能装置、军事装置、机器人、工业控制等诸多领域，使产品小型化、智能化，既提高了产品的功能和质量，又降低了成本，简化了设计。本文主要介绍由单片机控制的带有温度显示的电子钟的设计。随着人们生活水平的日益提高，人们对生活的要求越来越高，原有的事物已经不能满足人们的生活需求了，一些带有新功能的事物已经在慢慢的取代旧事物。就像电子钟一样，人们用电子钟不仅仅只是看时间了，人们还需要看温度了。越来越多的新功能更贴近人们的生活了，所以也越来越受人们所喜欢。带有温度的的电子钟可以使人们随时都可以了解温度的变化。本文介绍了设计的框架结构和组成模块以及各模块的原理，介绍了各部分硬件设计和各部分软件设计以及软件流程图。该设计是以AT89C51单片机为控制核心的集多种功能于一体的数字钟。该数字钟实现了具有时间显示功能；具有温度显示功能。硬件设计分为单片机控制模块、按键模块、温度模块、时钟模块、显示模块等几个部分。 功能描述与总体方案 2.1功能描述 根据主要功能要求，该设计利用51单片机实现了电子时钟、温度的显示以及设置闹铃等功能。具体可分为一下几种： (1)显示当前的时间，24时制的时、分、秒； (2)可调节时间；
智能温度计
学科分类号520·6070 题目智能温度计 姓名马旭东 学号11110130 院（系）工程与信息学院 专业计算机科学与技术 指导教师于永涛 2014年12月19日
摘要 本论文的主要内容是详细叙述使用AT89C51型号单片机来进行智能数字温度计设计的思路与相关知识的理解。这种温度计一般选取A T89C51单片机为这个系统的控制中心，温度传感器选择DS18B20传感器，采用1602液晶显示器作显示，选择hc-05主存一体蓝牙串口模块实现手机连接等。整个设计主要包括以下几个部分：主控模块，显示模块，温度采集模块，蓝牙连接模块和报警模块，实现了对温度的测量，显示，和报警等功能。 关键词：AT89C52单片机；数字温度传感器DS18B20；显示器1602LCD； hc-05主存一体蓝牙串口模块； 目录 摘要.......................................................... - 1 -1 绪论 (3) 1.1 选题的背景 (3) 1.2 智能数字温度计简介 (3) 1.2.1智能数字温度计的特征 (3) 1.2.2 设计实现的目标 (4) 2 智能数字温度计的硬件电路设计 (5) 2.1 控制电路 (5) 2.1.1 MCU简介 (5) 2.1.2 最小系统模块 (6) 2.2 温度传感器设计 (7) 2.2.1 DS18B20简介 (7) 2.2.2 温度传感器与单片机的连接 (9) 2.2.3 复位信号及外部复位电路 (9) 2.3 单片机与报警电路 (10) 2.4 显示电路 (10) 3 软件设计 (11) 3.1 DS18b20的读操作 (11) 3.2 DS18b20的温度数据处理 (13)
带温度显示的电子闹钟设计说明
题目：带温度显示的电子闹钟设计 摘要
本文设计了一款利用单片机技术实现带温度显示的电子闹钟。以应用AT89C51芯片作为核心，利用8位LED数码管显示，使用DS1302实时时钟日历芯片完成时钟/日历的基本功能，同时利用DS18B20温度传感器测量环境温度。这种实现方法的优点是电路简单，性能可靠，实时性好，时间和温度精度高，操作简单，编程容易。 关键词：电子闹钟,温度,AT89C51,DS18B20,DS1302 Abstract The design determines to use the MCU technology to realize the multi-functional electron clock. This design use AT89C51 as a core chips, 8 LED digital displaying. using DS1302 real-time clock chip to complete the basic function of the clock/calendar.At the same time the design use of DS18B20 temperature sensors is for collecting the environmental temperature. The method has the advantage of being simple circuit, reliable performance, good real-time, high precision of the time and temperature, simply operation, easy programming. Key words: Electronic clock,Temperature,AT89C51,DS18B20,DS1302
数显温度计实验报告
项目编号： 大学生课外开放实验校级普通项目 实验报告 立项时间： 项目名称：数显温度计的设计与制作 学生姓名： 指导教师： 学院： 完成时间：2014.5 设备与实验室管理处制
0. 引言 单片机技术作为计算机技术的一个分支，广泛地应用于工业控制，智能仪器仪表，机电一体化产品，家用电器等各个领域。“单片机原理与应用”在工科院校各专业中已作为一门重要的技术基础课而普遍开设。学生在课程设计，毕业设计,科研项目中会广泛应用到单片机知识，而且，进入社会后也会广泛接触到单片机的工程项目。鉴于此，提高“单片机原理及应用”课的教学效果，让学生参与课程设计实习甚为重要。单片机应用技术涉及的内容十分广泛，如何使学生在有限的时间内掌握单片机应用的基本原理及方法，是一个很有价值的教学项目。为此，我们进行了“单片机的学习与应用”方面的课程设计，锻炼学生的动脑动手以及协作能力。 单片机课程设计是针对模拟电子技术，数字逻辑电路，电路，单片机的原理及应用课程的要求，对我们进行综合性实践训练的实践学习环节，它包括选择课设任务、软件设计，硬件设计，调试和编写课设报告等实践内容。通过此次课程设计实现以下三个目标:第一，让学生初步掌握单片机课程的试验、设计方法，即学生根据设计要求和性能约束，查阅文献资料，收集、分析类似的相关题目，并通过元器件的组装调试等实践环节，使最终硬件电路达到题目要求的性能指标；第二，课程设计为后续的毕业设计打好基础，毕业设计是系统的工程设计实践，而课程设计的着眼点是让学生开始从理论学习的轨道上逐渐引向实际运用，从已学过的定性分析、定量计算的方法，逐步掌握工程设计的步骤和方法，了解科学实验的程序和实施方法。第三，培养学生勤于思考乐于动手的习惯，同时通过设计并制作单片机类产品，使学生能够自己不断地学习接受新知识（如在本课设题目中存在智能测温器件DS18B20，就是课堂环节中不曾提及的“新器件”），通过多人的合作解决现实中存在的问题，从而不断地增强学生在该方面的自信心及兴趣，也提高了学生的动手能力，对学生以后步入社会参加工作打下一定良好的实践基础。 1.设计意义 在日常生活及工农业生产中，经常要用到温度的检测及控制，传统的测温元件有热电偶和热电阻。而热电偶和热电阻测出的一般都是电压，再转换成对应的温度，需要比较多的外部硬件支持。其缺点如下： ●硬件电路复杂； 2
基于51单片机的电子日历+温度显示设计
2 电子日历设计与实现 2.1 任务分析 一、功能 本设计要求具有显示生肖、年、月、日、星期、时、分、秒等功能；阳历与阴历能够自动关联；具有温度计功能；具备年、月、日、星期、时、分、秒校准功能；设计最终达到效果如图2-1。 图2-1 设计效果图 二、系统原理 按照系统设计功能的要求，系统由单片机、时钟模块DS1302、显示模块12864、键盘以及温度采集模块DS18B20共5部分电路组成，电路构成框图如图2-2所示。 图2-2 系统设计原理框图 三、系统硬件要求 本设计电路采用AT89S51单片机为控制核心，AT89S51具有在线编程功能，低功耗，能在3V超低压工作。时钟电路由DS1302提供，它是一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为2.5V～5.5V。DS1302内部有一个用于临时性存放数据的31*8RAM寄存器。器件在加电情况下，可自动生成年、月、日、周、时、分、秒时间数据，该器件具有使用寿命长，精度高和低功耗等特点，同时具有掉电自动保存功能。 温度的采集采用数字式温度传感器DS18B20，此类传感器为数字式传感器而且仅需要一条数据线进行数据传输，易于与单片机连接，可以去除A/D模块，降低硬件成本，简化系统电路。另外，温度传感器DS18B20还具有测量精度高、
测量范围广等优点。显示部分用12864LED液晶显示屏，液晶显示屏的显示功能强大，可显示大量文字、图形，显示多样，清晰可见，能够达到较好的显示效果。 2.2电路设计 一、单片机主控制模块的设计 AT89S51单片机为40引脚双列直插芯片，有四个I/O口P0，P1，P2，P3，MCS-51单片机共有4个8位的I/O口（P0、P1、P2、P3），每一条I/O线都能独立地作输出或输入。 单片机的最小系统如图3-1所示，18引脚和19引脚接时钟电路，XTAL1接外部晶振和微调电容的一端，在片内它是振荡器倒相放大器的输入，XTAL2接外部晶振和微调电容的另一端，在片内它是振荡器倒相放大器的输出。第9引脚为复位输入端，接上电容，电阻及开关后够上电复位电路，20引脚为接地端，40引脚为电源端，单片机电路如图2-3 所示。 图2-3 单片机电路 二、时钟电路模块的设计 DSl302数据操作原理: DSl302在任何数据传送时必须先初始化，把RST脚置为高电平，然后把8位地址和命令字装入移位寄存器，数据在SCLK的上升沿被输入。无论是读周期还是写周期，开始8位指定40个寄存器中哪个将被访问到。在开始8个时钟周期，把命令字节装入移位寄存器之后，另外的时钟周期在读操作时输出数据，在写操作时写入数据。 DS1302的引脚连接如图2-4所示。其中VCC1为后备电源，VCC2为主电源。在主电源关闭的情况下，也能保持时钟的连续运行。DS1302由VCC1或VCC2两者中的较大者供电。当VCC2大于VCC1＋0.2V时，VCC2给DS1302供电。当VCC2
数字式智能语音温度计设计
河南大学物理与电子学院开放实验室单片机设计报告 数字式智能语音温度计 设计人：开放实验室入室人员 - I -
目录 0 前言 (1) 1系统组成与功能 (1) 1.1 系统组成 (1) 1.1.1 STC89C52单片机 (1) 1.1.2 74LS138译码器芯片 (2) 1.1.3 DS18B20测温传感器 (3) 1.1.4 四位一体七段数码管 (3) 1.1.5 WT588D语音芯片 (4) 1.2 系统功能 (6) 2系统原理 (5) 2.1系统仿真图 (6) 2.2 实物照片 (6) 3程序流程图 (7) 4具体程序代码 (8) 5结论 (11) 6 扩展部分设计心得 (12) 参考文献 (13) - II -
河南大学·物理与电子学院·开放实验室·单片机设计报告 - 1 - 数字式智能语音温度计 0 前言 LED 数码管实际上是由七个发光管组成8字形构成的，加上小数点就是8个。这些段分别由字母a,b,c,d,e,f,g,dp 来表示。当数码管特定的段加上电压后，这些特定的段就会发亮，以形成我们眼睛看到的字样了。如：显示一个“2”字，那么应当是a 亮b 亮g 亮e 亮d 亮f 不亮c 不亮dp 不亮。LED 数码管有一般亮和超亮等不同之分，也有0.5寸、1寸等不同的尺寸。小尺寸数码管的显示笔画常用一个发光二极管组成，而大尺寸的数码管由二个或多个发光二极管组成，一般情况下，单个发光二极管的管压降为1.8V 左右，电流不超过30mA 。发光二极管的阳极连接到一起连接到电源正极的称为共阳数码管，发光二极管的阴极连接到一起连接到电源负极的称为共阴数码管。常用LED 数码管显示的数字和字符是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A 、B 、C 、D 、E 、F 。 在本学期的单片机在项目设计中，我们两人一组共同讨论并设计出了一种基于单片机控制的LED 数码智能语音温度计，并最终在老师指导下完成了实际的成品，调试后能实现了预期的功能。同时我们在实现其基本功能的基础上进行了一定程度的功能扩展。 1系统组成与功能 1.1 系统组成 本系统主要有STC89C52单片机、按键、74LS138译码器芯片、DS18B20测温传感器、四位一体七段数码管、WT588D 语音芯片等元件组成。 1.1.1 STC89C52单片机 STC89C52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。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash ，使得STC89C52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。 具有以下标准功能： 8k 字节Flash ，512字节RAM ， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB
基于单片机的带温度显示的数字钟设计(c51语言编程)【开题报告】
开题报告 电气工程及其自动化 基于单片机的带温度显示的数字钟设计（c51语言编程） 一、课题研究意义及现状 1980年因特尔公司推出了MCS-51单片机，近30年来，其衍生系列不断出现，从Atmel加入FLASH ROM，到philips加入各种外设，再到后来的Cygnal推出C8051F，使得以8051为核心的单片机在各个发展阶段的低端产品应用中始终扮演着一个重要的角色，其地位不断升高，资源越来越丰富，历经30年仍在生机勃勃地发展，甚至在SoC时代仍占有重要的一席之地。 单片机具有体积小、功能强、低功耗、可靠性高、价格低廉等一系列优点，不仅已成为工业测控领域智能仪表、机电一体化、实时控制、国防工业普遍采用的智能化控制工具，而且已渗入到人们工作和和生活的各个角落，有力地推动了各行业的技术改造和产品的更新换代，应用前景广阔。 C语言已经成为当前举世公认的高效简洁而又贴近硬件的编程语言之一。将C语言向单片机8051上移植十余20世纪80年代的中后期，经过几十年的努力，C语言已成为专业化单片机上的实用高级语言。C语言是一种编译型程序设计语言，它兼顾了多种高级语言的特点，并具备汇编语言的功能。此外，C语言程序具有完善的模块程序结构，从而为软件开发中采用模块化程序设计方法提供了有力的保障。 与汇编语言相比，C51在功能、结构、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。另外C51可以缩短开发周期，降低成本，可靠性，可移植性好。因此，使用C语言进行程序设计已成为软件开发的一个主流，用C语言进行8051单片机程序设计是单片机开发与应用的必然趋势。 随着人们生活水平的提高，对物质需求也越来越高，人们已不再满足于钟表原先简单的报时功能，希望出现一些新的功能，诸如环境温度显示、日历的显示、重要日期倒计时、显示跑表功能等，用以带来更大的方便。而所有这些，又都是以数字化的电子时钟为基础的,不仅应用了数字电路技术，而且还加入了需要模拟电路技术和单片机技术。其电路可以由时钟模块、人机接口模块、环境温度检测模块等部分组成。比机械式时钟具有更高的直观性和准确性，调节起来方便，且无机械装置，能够使用更长时间，并且方便维护保养，因此得到了广泛的使用。数字钟已成为人们日常生活中必不可少的物品，广泛用于个人家庭以及车站、码头、剧院、办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。因此，研究实用数字钟及其扩展应用，具有很大的实用价值。二、课题研究的主要内容和预期目标 学习51单片机的基础知识熟悉其基本模块的使用、使用HD7279驱动LED数码管显示、键盘扫描和16位键盘的输入、以及温度传感器DS18B20的温度采集等。利用C51编程实现一个带温度计的
基于Labview的智能温度计设计
北京理工大学 设计报告 报告名称基于Labview的智能温度计设计学院/专业生命学院/生物医学工程 班级16131401班 成员11120142488/李想 成员2112014515/刘思宇 任课老师尚斐
2016年11月10日 目录 一、前言 (3) 二、系统设计目标 (3) 三、人员分工 (4) 四、实验硬件 (4) （1）硬件设备 (4) （2）硬件结构图 (4) 五、各子模块的设计 (4) （1）数据采集及换算部分 (5) （2）曲线拟合部分 (6) （3）清零部分 (6) （4）判断是否发烧部分 (7) （4）发烧报警程序 (8) 五、系统测试 (8) (1)，数据采集模块调试 (8) (2)，判断是否发烧模块调试 (8) (3)，发烧报警模块调试 (9) (4)，整体程序调试 (9)
（5）调试中出现的问题 (10) 六、程序分析 (10) 七、改进方向 (10) 八、结论 (11) 基于Labview的智能体温计设计 一、前言 Labview是一款程序开发环境，由美国国家仪器（NI）公司研制开发的，类似于C和BASIC开发环境，但是Labview与其他计算机语言的显著区别是：其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码，而Labview使用的是图形化编辑语言G编写程序，产生的程序是框图的形式。 Labview是一种用图标代替文本行创建应用程序的图形化编程语言。传统文本编程语言根据语句和指令的先后顺序决定程序执行顺序，而Labview采用数据流编程方式，程序框图中节点之间的数据流向决定了VI及函数的执行顺序。VI指虚拟仪器，是Labview的程序模块。 Labview提供很多外观与传统仪器类似的控件，可用来方便地创建用户界面。用户界面在Labview中被称为前面板。使用图标和连线，可以通过编程对前面板上的对象进行控制。这就是图形化源代码，又称G代码。Labview的图形化源代码在某种程度上类似于流程图，因此又被称作程序框图代码。 二、系统设计目标 因此，我们的设计目标是设计一个智能体温计，它通过前面板指示灯的亮或灭显示是否发烧，并在发烧的情况下发出报警声，在温度明显不符合体温范围时
温度测量及时钟显示的课程设计
电子工艺课程设计报告题目温度测量及时钟显示的设计 姓名季琪源 学号 20092305914 院系滨江学院 专业电子信息工程 组员季琪源、邢卫国 二Ｏ一二年五月 南京信息工程大学电子信息工程系，南京 210044
基于AT89S52单片机温度测量及时钟显示设计 摘要： 本设计主要是温度测量及时钟显示的设计,由单片机AT89S52芯片和DS18B20芯片及1602液晶显示为核心，辅以必要的电路来设计制作完成。它是低功耗、高性能的CMOS型8位单片机。片内带有4KB的Flash存储器,且允许在系统内改写或用编程器编程。另外, AT89S52的指令系统和引脚与51完全兼容,片内有128B 的RAM、32条I/O口线、2个16位定时计数器、5个中断源、一个全双工串行口等。由于其功能的实现主要通过软件编程来完成,降低了硬件电路的复杂性,而且其成本也有所降低,所以在该设计中采用单片机利用AT89S52。并且AT89S52单片机结合1602液晶显示器的设计，在显示方面比数码管更简单，不用送段码和位码只需键入所要输出的数字或单词即可。 关键字：AT89S52、DS18B20、数字钟 一、引言： 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，广泛用于个人家庭、办公室等公共场所，已成为人们日常生活中不可少的必需品，由于数字集成电路的发展和石英晶体与振荡器的广泛应用，使得数字钟的精度远远超过老式钟表，而且大大地扩展了钟表原先的报时功能，这些的实现都是以钟表数字化为基础的。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。 二、设计目的与要求 2.1设计目的 ⑴．进一步掌握单片机的原理及其功能。学会利用单片机做一些简单的电子 设计与制作。 ⑵．熟悉DS18B230温度传感器的作用及其原理，会利用其进行温度的测量。 ⑶．通过此次的电路焊接和调试提高自己的动手及其分析问题的能力。 2.2设计要求 1.以MCS-51系列单片机为核心器件，组成一个电子时钟系统。 2.系统显示器由4位LED数码管组成，分别显示时间值的小时和分，以24h （小时）计时方式。 3.能够使用按键开关随时对当前时间进行调整。 2.3系统的主要功能 通过DS18B20进行温度的测量，再由一条I/0数据端口与单片机进行通信，最后将结果显示在数码管上，实现温度检测的功能，另外在单片机上编写一个时钟程序同时在显示器上显示出来，实现时钟显示的功能。
智能多点平均温度计
智能多点平均温度计 智能多点平均温度计 在比较大的油罐中，很多是需要进行加温的，但是在比较大的范围内进行温度测量只有国外的多点平均温度计以及国内一些公司生产的多点平均温度计进行测量，但是由于油罐中液体与空气的温度差别比较大，只做简单的多点平均温度进行测量输出导致了温度测量的误差，从而耗费了很多加热用电，根据这一特点独立开发出了智能型多点平均温度计，很好的解决了油罐温度的精确测量： 原理： 选用了美国进口的温度探头，每只温度计中集成了1-16个温度探头，用特有的编码技术给每个温度探头按照一定的顺序进行编码，当单片机读出温度探头（1-16个）温度信息的同时，也读取了温度探头的编码信息及温度探头的位置信息进行比较，来准确的判断油罐中液体的位置，再由单片机进行液体中温度头的平均值并输出4-20毫安的通用标准信号。此时输出的温度值均为液体中的温度值最为准确。 特点： 1）、自动判断液体位置、自动输出液体内的温度平均值 2）、单点测量精度高（0.5°C），输出多点温度（1-16个）平均值最能反映出液体温度的真实值 3）、结构精巧耐用、安装简单方便、抗冲击性好、耐腐蚀，核心部件均为美国进口3）、可与国内任意一家超声波液位计、雷达液位计进行配套（智能多点平均温度计以液位计的4-20毫安信号作为液体高度参考，只输出液体内的温度平均值，需选购我公司的智能显示控制仪表配套） 主要性能参数： 供电电源：24VDC 输出信号：4～20mA，RS-485、1-5VDC 温度测量：-25℃～125℃、0-100℃ 测温点：1-16个（可选） 材质：直杆（316L）软缆（铝塑管、波纹管、铜管） 过程接口：3/4〃NPT
带温度显示的可调时钟
毕业论文 毕业论文题目：带温度显示的可调时钟 学生姓名： 学号： 院（系）：海事与港航学院 专业：机电一体化（自动化） 班级：093班 指导教师： 起止时间：2011 年11 月——2011 年12 月
带温度显示的可调时钟 摘要：单片微型计算机（Single Chip Microcomputer）简称单片机，是指集成在一个芯片上的微型计算机，它的各种功能部件，包括CPU（Central Processing Unit）、存储器（Memory）、基本输入/输出（Input/Output,简称I/O）接口电路、定时/计数器和中断系统等，都制作在一块集成芯片上，构成一个完整的微型计算机。 本课题通过MCS-51单片机来设计，通过C语言编程。可以实现以下的一些功能：时、分、秒和星期以及当前温度的显示。本系统由温度电路、LCD显示电路、按键调整电路、蜂鸣器提示电路组成。51单片机通过编程在LCD1602上显示时间和温度。利用DS1820来实现温度的检测，通过三个按键来实现时间的调整：一个用于启动时间调整；一个用于时间的加；还有一个用于时间的减，每按下一次按键蜂鸣器发声提示一下。本次设计的时钟温度计通过仿真成功实现能比较准确的实现期望实现的功能。 关键词：单片机；LCD1602；DS18B20；可调时钟
Adjustable Clock With Thermometer Abstract: The single chip microcomputer (Single Chip Microcomputer)referred to as SCM, is integrated on a single chip microcomputer, its various features, including the CPU(Central Processing Unit),memory(Memory),basic input/output(Input/Output, referred to as the I/O)interface circuit timer/counters and interrupt system etc. are produced in an integrated chip, a complete micro-computer. The issue by the MCS-51 to design through the C programming language. Can achieve some of the following functions hours minutes, seconds and day of week and the current temperature display. The system consists of temperature circuit. LCD display circuit push button circuit, buzzer circuit by programming the microcontroller 51 on the LCD1602 display time and temperature. Temperature using DS18B20 to achieve the detection time by the three keys to achieve the adjustment: one for start-up time to adjust; a plus for the time; there is a reduction for the time; every time you press the send button buzzer sounder minder. The design of the clock thermometer can be successfully achieved through the simulation to achieve more accurate expectations of the functions. Keywords: Microcontroller; LCD1602;DS18B20;Adjustable clock
智能测温系统设计
第1章绪论 1.1设计背景 随着现代信息技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现．能够独立工作的温度检测和显示系统应用于诸多领域。传统的温度检测以热敏电阻为温度敏感元件。热敏电阻的成本低，但需后续信号处理电路，而且可靠性相对较差，测温准确度低，检测系统也有一定的误差。与传统的温度计相比，这里设计的数字温度计具有读数方便，测温范围广，测温精确，数字显示，适用范围宽等特点。选用STC89C52单片机作为主控制器件，DSl8B20作为测温传感器通过LCD1602并行传送数据，实现温度显示。通过DSl8B20直接读取被测温度值，进行数据转换，该器件的物理化学性能稳定，线性度较好，在-55℃~125℃最大线性偏差小于0.1℃。该器件可直接向单片机传输数字信号，便于单片机处理及控制。另外，该温度计还能直接采用测温器件测量温度，从而简化数据传输与处理过程。 1.2智能测温系统特征 温度是我们日常生产和生活中实时在接触到的物理量，但是它是看不到的，仅凭感觉只能感觉到大概的温度值，传统的指针式的温度计虽然能指示温度，但是精度低，使用不够方便，显示不够直观，数字温度计的出现可以让人们直观的了解自己想知道的温度到底是多少度。 数字温度计采用进口芯片组装精度高、高稳定性，误差≤0.5%，内电源、微功耗、不锈钢外壳，防护坚固，美观精致。数字温度计采用进口高精度、低温漂、超低功耗集成电路和宽温型液晶显示器，内置高能量电池连续工作≥5年无需敷设供电电缆，是一种精度高、稳定性好、适用性极强的新型现场温度显示仪。是传统现场指针双金属温度计的理想替代产品，广泛应用于各类工矿企业，大专院校，科研院所。 数字温度计采用温度敏感元件也就是温度传感器（如铂电阻，热电偶，半导体，热敏电阻等），将温度的变化转换成电信号的变化，如电压和电流的变化，温度变化和电信号的变化有一定的关系，如线性关系，一定的曲线关系等，这个电信号可以使用模数转换的电路即AD转换电路将模拟信号转换为数字信号，数字信号再送给处理单元，如单片机或者PC机等，处理单元经过内部的软件计算将这个数字信号和温度联系起来，成为可以显示出来的温度数值，如25.0摄氏度，然后通过显示单元，如LED,LCD或者电脑屏幕等显示出来给人观察。这样就完成了数字温度计的基本测温功能。数字温度计
基于51单片机的温湿度与时钟显示器本科论文
1、背景知识 随着电子技术的发展和人们生活水平的不断提高。人类对科学技术的不断研究，不断创新纪录。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也是不可否定的，其中温度传感器就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。本设计所介绍的温度传感器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，该设计控制器使用单片机STC89C52RC增强型芯片，测温传感器使用DHT11，用LCD1602A实现温度显示,能准确达到以上要求。 2、课程设计目的 通过基于MCS-51系列单片机STC89C52RC增强型和DHT11温湿度传感器检测温度和湿度，熟悉对DHT11传感器的使用，温度传感器的功能，LCD1602A液晶显示，C语言的设计；并且把我们这两年所学的数字和模拟电子技术、检测技术、以及这个学期学的单片机应用等知识，通过理论联系实际，从题目分析、电路设计调试、程序编制调试到传感器的选定等这一完整的实验过程，培养了学生正确的设计思想，使学生充分发挥主观能动性，去独立解决实际问题，以达到提升学生的综合能力、动手能力、文献资料查阅能力的作用，为毕业设计和以后工作打下一个良好的基础 3、工具/准备工作 准备工具材料如表1所示： 表1
4、设计步骤及原理 步骤1：原理图分析与设计 单片机最小系统原理图如图4-1-1所示： 图4-1-1
51单片机最小系统包括了主要由电源、复位、振荡电路以及扩展部分等部分组成。对于电源供电模块可以通过USB电源线连接电脑供给，另外也可以用外部稳定的5V电源供电模块供给。对于复位电路，本设计中采用按键复位方法。按键复位就是在复位电容上并联一个开关，当开关按下时电容被放电、RST也被拉到高电平，而且由于电容的充电，会保持一段时间的高电平来使单片机复位。对于时钟震荡电路，所以外部只要连接一个晶振和两个电容即可，电容容量一般在15pF至50pF之间。而本次设计采用了12MHz的晶体振荡器作为震荡源。 温湿度传感器温 湿度数据采集模块如 图4-1-2所示，DHT11 是一款有已校准数字 信号输出的温湿度传 感器。精度湿度 +-5%RH，温度+-2℃， 量程湿度20-90%R温 度0~50℃。DHT11数图4-1-2 字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器，它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性和卓越的长期稳定性。传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。每个DHT11传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的形式存在OTP内存中，传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。单线制串行接口，使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗，使其成为该类应用中，在苛刻应用场合的最佳选择。产品为4针单排引脚封装，连接方便。本设计中采用DHT11传感器将采集的温度传送给单片机，然后内部进行BCD码转换，最后通过LCD1602液晶显示器显示出来。 LCD1602液晶显示器模块如图4-1-3所示，602字符型LCD通常有14条引 脚线或16条引脚线的LCD，多出 来的2条线是背光电源线VCC(15 脚)和地线GND(16脚)，其控制原 理与14脚的LCD完全一样。本 次设计中将多出来的15脚接上 VCC，然后GND（16脚）接到单 片机的P24口，然后通过按键K5 图4-1-3 来控制P24口输出电平的状态从而
基于单片机的电子式智能温度计设计 嵌入式系统课程设计
基于单片机的电子式智能温度计设计嵌入式系统课程设计
计算机科学系 课程设计报告 环节名称：嵌入式系统课程设计 姓名： 学号： 班级： 时间： 2011-07-9 地点： 1408/科技制作中心 指导教师： 一、任务和要求 1、课程设计任务：
（1）．分组完成一个课题的制作。 （2）．按要求完成课题的功能。 （3）．绘制电路的原理图，使用Protues仿真软件进行 仿真调试。 （4）．利用Protel DXP2004 设计PCB电路图，并 进行PCB板子的制作。 （5）．进行元器件的焊接、装配，并进行硬件测试。 （6）．进行软、硬件联机调试。 （7）．安装成产品。 2、课程设计要求： 本设计通过理论学习，资料查阅，软、硬件设计，系统调试等环节，巩固和提高所学的知识和应用水平，进一步学习和领会嵌入式电子产品开发方法和技巧，提高自己的分析问题和解决问题的能力，提高学生的实际动手能力。学会提出问题，观察和分析问题，得到最终的科学方法。培养团队合作精神，严谨的工作作风，务实的工作态度。为今后的毕业设计，及从事嵌入式电子产品的设计与维护奠定坚实的基础。 二、内容和结果 1、（1）设计意义： 温度计是日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域最常遇到的一个物理量。测量温度的基本方法是使用温度计直接读取温度。最常见到的测量温度的工具是各种各样的温度计，例如，水
银玻璃温度计，酒精温度计，热电偶或热电阻温度计等。它们常常以刻度的形式表示温度的高低，人们必须通过读取刻度值的多少来测量温度。但是传统的温度计还不够准确，并且不太方便查看，所以数字的温度计开始应运而生，也开始扩大了使用的范围，所以这种温度计不仅有很大的市场，同时还有很大的使用价值。利用单片机和温度传感器构成的电子式智能温度计就可以直接测量温度，得到温度的数字值，既简单方便，又直观准确。 （2）本人所做工作： 1．首先是计划任务书的编写，然后进行protues 原理图的绘制。 2.进行电源部分的设计。 3．显示与温度计算和主函数部分的程序编辑。 4．后续的PCB转印、焊接、调试修改。 （3）主要功能： 本次的课程设计的产品本来应该具有的功能是：首先，具有上下限报警温度的调节，同时还具有温度报警的功能，但是只有在一定情况下才能够运行报警的功能，否则只是一个很普通的温度计；然后就是具有断电后记忆上下限温度的功能，同时具有在不掉电的情况下对调节的温度进行复位；最后就是对于实时温度的显示。