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《单片机原理与应用》
课程设计
班级： 2012级通信工程 姓名： 学号： 成绩： 教师： xxx 11111111
摘要
温度采集系统
【摘要】
本文介绍了一个基于单片机的、能够显示时钟和温度的系统，他能显示实时温度，并在低于下限温度和高于上限温度时蜂鸣器发出报警，还能显示24小时制的实时时钟，并且可对时、分、秒进行调整。MCU采用基于51内核的STC89C52RC单片机，温度传感器采用单总线的、数字式的DS18B20；时钟由MCU内部的高精度定时器产生，并将结果显示在LCD1602液晶屏上。本设计还包含EEPROM芯片AT24C02用来存储需要保存的数据；以及5个按键，可以对温度的阈值和时间进行调整，为节约资源降低成本，每个按键均有复用功能。
【关键字】：单片机；DS18B20；实时温度；LCD1602；上下限阈值
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目录
第一章 设计要求与设计任务 .................................................................................................. 1 1.1设计内容及功能要求 ...................................................................................................... 1 1.2设计任务 ....................................................................................................................... 1 第二章主要功能及工作流程 ............................................................................................... 2 2.1系统主要功能 .............................................................................................................. 2 2.2系统的工作流程 ............................................................................................................... 2 2.2.1 2.2.2 2.2.3
主界面 ............................................................................................................... 2 调整温度阈值界面 ......................................................................................... 3 历史温度查看界面 ......................................................................................... 4
第三章硬件电路原理描述 ........................................................................................................ 5 3.1硬件电路原理图.......................................................................................................... 5 3.2电路原理说明 .................................................................................................................... 6 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4 3.2.5 3.2.6 3.2.7
MCU最小系统 ................................................................................................. 6 温度采集 ........................................................................................................... 7 界面显示 ........................................................................................................... 7 I2C串行E2PROM.............................................................................................. 7 人机交互 ........................................................................................................... 7 编程接口 ........................................................................................................... 7 电源电路 ........................................................................................................... 7
第四章 软件设计流程及描述 ............................................................................................. 8 4.1软件设计思路 .............................................................................................................. 8 4.2软件设计流程 .............................................................................................................. 8 心得体会................................................................................................................................ 10 参考文献................................................................................................................................ 11
第一章设计内容及功能要求
第一章设计内容及功能要求
1.1 设计功能要求
利用STC89C52、DS18B20、LCD1602、AT24C02等芯片/元器件设计一个数据采集与显示系统。系统具有以下功能：
1.1.1 基本功能要求
（1） 能实时采集温度，显示在1602上； （2） 能实时显示时钟，在1602上；
（3） 按键1按下，将当前的温度值保存到AT24C02 （4） 按键2按下，可逐个显示之前采集到的温度值； （5） 当温度超过设定值，则蜂鸣器报警。
1.1.2 扩展功能：
自行设定，如按键调整温度报警阈值、调整时间等 1.2 设计任务
（1） 根据设计内容与要求，查找资料，进行硬件设计，包括原理图的设计和
PCB的绘制，元器件的焊接。
（2） 根据设计内容与要求，弄清系统及各个模块的工作流程，完成系统的软
件设计，包括系统主程序、温度读取子程序、LCD显示子程序、存储子程序等，可使用汇编语言或是C语言编写，建议使用C语言编写。 （3） 建议首先使用Proteus进行仿真和调试，在仿真通过后，再程序下载到
单片机应用系统中，最终使得系统在脱机情况下，能稳定可靠地工作。 （4） 编写课程设计报告。
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二章 主要功能及工作流程
第二章主要功能及工作流程
2.1 系统主要功能
本设计采用STC89S52RC作为主控器，负责控制整个系统的运转和数据的输
入输出。包含1个LCD1602显示屏，在主界面显示实时温度和实时时钟，温度通过MCU模拟单总线时序从DS18B20读取经过数字化的温度，经过转换后以2位整数和1位小数的形式呈现出来；实时时钟由定时器产生精准稳定的计数脉冲，在显示屏上显示24小时制的时、分、秒。
为了能够更好的检测温度的变化，系统设置了两个温度阈值，同时配备了一个有源蜂鸣器，当低于下限阈值时蜂鸣器将发出间歇的蜂鸣声，当超过上限温度阈值时将发出持续的蜂鸣声。同时系统带有一块2kbit的EEPROM芯片AT24C02，可以保存这两个阈值，系统每次上电时从芯片读取阈值，使系统的可用性更佳。
系统还包含5个按键，通过操作按键可以方便的调整温度上下限阈值和校准时钟，以及将需要保存的温度保存在AT24C02中和读取保存的历史温度。 2.2 系统的工作流程
在接受各种流程之前先介绍一下按键，系统挂载有5个按键，分上、下、左、右、和设置/退出键，布局如右。 由于LCD1602只能显示2行，每行显示16个字符，因此
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