单片机实训第四组实验报告

2019-04-15 11:00

评语:

电子实时时钟/万年历系统

摘要

随着电子技术的迅速发展,特别是随大规模集成电路出现,给人类生活带来了根本性的改变。由其是单片机技术的应用产品已经走进了千家万户。电子万年历的出现给人们的生活带来的诸多方便。

本文首先描述系统硬件工作原理,并附以系统结构框图加以说明,着重介绍了本系统所应用的各硬件接口技术和各个接口模块的功能及工作过程,其次,详细阐述了程序的各个

模块和实现过程。本设计以数字集成电路技术为基础,单片机技术为核心。本文编写的主导思想是软硬件相结合,以硬件为基础,来进行各功能模块的编写。

本系统以单片机的C语言进行软件设计,增加了程序的可读性和可移植性,为了便于扩展和更改,软件的设计采用模块化结构,使程序设计的逻辑关系更加简洁明了。系统通过点阵式液晶为载体显示数据,所以具有人性化的操作和美观的页面效果。可以显示年月日、星期、时、分、秒、温度等。

关键词:单片机;电子实时时钟,数字温度计,DS1302;LM016L;DS18B20

目 录

1. 设计任务 ................................................................................................ 错误!未定义书签。

1.1 任务描述....................................................................................... 错误!未定义书签。

1.1.1 小任务 ............................................................................... 错误!未定义书签。 1.2 技术指标....................................................................................... 错误!未定义书签。 1.3 难点分析....................................................................................... 错误!未定义书签。

2. 方案比较与论证..................................................................................... 错误!未定义书签。

2.1 方案选择....................................................................................... 错误!未定义书签。 2.2 方案论证....................................................................................... 错误!未定义书签。 2.3 小结 .............................................................................................. 错误!未定义书签。 3. 系统硬件设计......................................................................................... 错误!未定义书签。

3.1 总体设计....................................................................................... 错误!未定义书签。 3.2 硬件模块电路分析 ....................................................................... 错误!未定义书签。 3.3 发挥部分设计 ............................................................................... 错误!未定义书签。 3.5 电路原理图 ................................................................................... 错误!未定义书签。 3.6 小结 .............................................................................................. 错误!未定义书签。 4. 系统仿真与软件设计 ............................................................................. 错误!未定义书签。

4.1 仿真设计与分析 ........................................................................... 错误!未定义书签。 4.2 软件设计....................................................................................... 错误!未定义书签。 4.3 工程文件....................................................................................... 错误!未定义书签。 4.4 小结 .............................................................................................. 错误!未定义书签。 5. 系统调试与组装..................................................................................... 错误!未定义书签。

5.1 PCB板............................................................................................ 错误!未定义书签。 5.2 样机调试....................................................................................... 错误!未定义书签。 5.3 样机功能....................................................................................... 错误!未定义书签。 5.4 发挥部分测试结果 ....................................................................... 错误!未定义书签。 5.5 小结 .............................................................................................. 错误!未定义书签。 6. 结论 ........................................................................................................ 错误!未定义书签。 参考文献 ........................................................................................................ 错误!未定义书签。 附录 ................................................................................................................ 错误!未定义书签。

1.设计任务

此设计即在液晶上显示年、月、日、时、分、秒及星期和温度,时间和日期可通过四个按键K1-K4调试,原理框图如图(1.1),电路一般包括以下几个部分:键盘、单片机、

温度芯片DS18B20,时间芯片DS1302,及显示电路。

LM016L显示屏 单片机 DS1302 DS18B20温度计 图1.1 四个时间日期调试按键 1.1任务描述 (1) 为使时钟走时与标准时间一致,而且每次重新上电后,时间和日期都会复位显示初

始设置值,因此校时电路是必不可少的,键盘就是用来校正液晶上显示的时间和日期。

(2) 单片机通过输出各种电脉冲信号来驱动控制各部分正常工作。 (3) 温度传感器用来显示当天的确定温度值。

(4) 单片机发送的信号经过显示电路通过译码最终在液晶上显示出来。

1.1.1小任务

1.阅读相关材料,熟悉DS1302;LM016L;DS18B20的结构,掌握其寄存器和时序。 2.学会DS1302;LM016L;DS18B20的编程,通过单片机控制相应模块。

3.编程通过单片机编程将S1302;LM016L;DS18B20各模块组合起来,使结果显示在液晶屏上。并且数据可通过按键调整。

1.2技术指标

Ds1302具有有能力计算2100年之前的秒、分、时、日、月、年的能力。 Ds1302工作电压范围2.0~5.5V Ds1302工作电流2.0V时小于300nA。 Ds1302工作电压2.0~5.5V 工作温度范围:-40~+85

1.3难点分析

这次一周之内学会使用DS1302,DS18B20,LCD1602.对我们来说真的很难,每个芯片入门都不容易,其中DS1302更是复杂,每一个芯片的质料就有十几页,程序更是比我们平时课本上多的多,而且复杂多,各芯片的驱动程序搞得我们晕头转向,这次实验做的非常吃力,做的非常烦。

2.方案比较与论证

方案一 :用EDA技术及VHDL语言控制来实现显示及测温度,且显示也可以用数码管,但是数码管屏幕有限不是很方便的显示很多的数据以及文字等。

方案二: 用C(51)语言编程来控制单片机让它在液晶上显示数据及文字。由于单片机结构简单、控制功能强、可靠性高、体积小、价格低等优点,以及液晶屏幕可以完整的同时显示数据及文字等内容,综合上述方案的选择与比较,选择方案二。主要是由于电器元件的熟悉程度以及市场的供求关系。

2.1方案选择

由于对于VHDL语言也不够了解,故不采用方案一。而在方案二中,大部分的电器元件我们较熟悉并且更容易获得,而且我们对C语言有一定的基础,即选择方案二。

2.2方案论证

设计的电路主要由五大模块构成:温度传感器电路,单片机控制电路,时间日期传输电路,显示电路以及校正电路。

当温度传感器接受到外面的信号,送入单片机,单片机将接受到的信号输出,让它在液晶上显示。


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