畢業(yè)設(shè)計論文設(shè)計一個帶單片機(jī)的LCD時鐘

1、宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計題目：題目：lcdlcd 時鐘時鐘系系 部部 電子工程系電子工程系 專業(yè)名稱專業(yè)名稱 電子與信息技術(shù)電子與信息技術(shù) 班班 級級 電子電子 10411041 班班 姓姓 名名 學(xué)學(xué) 號號 200410415 指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師 2006 年年 11 月月 25 日日內(nèi)容和要求：內(nèi)容和要求：（一）（一） 課題內(nèi)容課題內(nèi)容設(shè)計一個帶單片機(jī)的 lcd 時鐘（二）（二） 課題要求課題要求1 基本要求基本要求（1）設(shè)計一個單片機(jī)系統(tǒng)，包括外圍復(fù)位、時鐘和電源等外圍電路的設(shè)計。（2）完成 lcd 驅(qū)動電路的設(shè)計，使用字符型 lcd 顯示時間，時間顯示格式為“時時:分分:

2、秒秒”（3）完成一個控制鍵盤的設(shè)計，通過鍵盤可分別調(diào)節(jié)時、分、秒，每次按鍵對應(yīng)位+1。（4）程序執(zhí)行后，工作指示燈 led 閃動，表示程序開始執(zhí)行；lcd 顯示“00:00:00” ，然后開始計時。2 發(fā)揮部分發(fā)揮部分在完成基本要求任務(wù)的基礎(chǔ)上，增加如下功能：（1）增加鬧鈴功能，時間到了則產(chǎn)生音樂聲。（2）增加溫度檢測和顯示功能。指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書系系 部部 電子工程系電子工程系 班班 級級 電子電子 10411041 班班 姓姓 名名 學(xué)學(xué) 號號 200410415 畢業(yè)論文題目畢業(yè)論文題目 lcdlcd 時鐘時鐘 指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師 教研室

3、（系）主任簽字教研室（系）主任簽字 2006 年年 11 月月 25 日日摘 要lcd 液晶顯示已經(jīng)是人機(jī)界面的關(guān)鍵技術(shù)。本文對基于單片機(jī)的 lcd 液晶顯示器控制系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計。本文是以單片機(jī) at89s52 為主控芯片，以 lcd1602 液晶顯示器為顯示器件，以實現(xiàn)一個時鐘控制系統(tǒng)，格式為 00：00：00，通過按鍵對其進(jìn)行調(diào)整，實現(xiàn)鬧鈴功能設(shè)置，然后一報警電路對其發(fā)聲。另附有一溫度傳感器（ds18b20）進(jìn)行溫度測控，然后通過按鍵轉(zhuǎn)換讓 lcd 顯示測量溫度。本文撰寫的主導(dǎo)思想是軟、硬件相結(jié)合，以硬件為基礎(chǔ)，來進(jìn)行各功能模塊的編寫。其設(shè)計的特點(diǎn)是以單片機(jī)的基本語言匯編語言來進(jìn)行軟件設(shè)計

4、，指令的執(zhí)行速度快，節(jié)省存儲空間。為了便于擴(kuò)展和更改，軟件的設(shè)計采用模塊化結(jié)構(gòu)，使程序設(shè)計的邏輯關(guān)系更加簡潔明了。使硬件在軟件的控制下協(xié)調(diào)運(yùn)作。關(guān)鍵詞：單片機(jī) at89s52 lcd 時鐘 ds18b20 測溫顯示 abstractthe lcd liquid crystal display already was the man-machine contact surface essential technology. this article to has carried on the design based on the monolithic integrated circuit lc

5、d liquid-crystal display control system. this article is primarily controls the chip by monolithic integrated circuit at89s52, as demonstrates the component take the lcd1602 liquid-crystal display, take realizes a clock controlling system, the form as 00: 00: 00, carries on the adjustment through th

6、e pressed key to it, realizes the noisy bell function establishment, then as soon as alarm circuit to its sound production. attaches a temperature sensor (ds18b20) to carry on the temperature observation and control in addition, then transforms through the pressed key lets lcd demonstrate the survey

7、 temperature. this article composes the guiding ideology is soft, the hardware unifies, take the hardware as the foundation, carries on various functions module the compilation. its design characteristic is carries on the software design by the monolithic integrated circuit basic language assembly l

8、anguage, the instruction carries out the speed to be quick, saves the storage space. in order to be advantageous for the expansion and the change, the software design uses the modular structure, succinctly caused the programming the logical relations to be bright. causes the hardware to coordinate t

9、he operation under the software control.key word: mcu at89s52 lcd clock ds18b20 temp demonstration引引 言言隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)日益滲透到社會生產(chǎn)生活的各個領(lǐng)域，其各式各樣電子產(chǎn)品 給人們的工作和生活帶來了極大的便利，在這一過程中，單片機(jī)起著舉足輕重的作用。隨著微電子技術(shù)和超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，單片機(jī)以其運(yùn)算速度快、集成度高、體積小、功能強(qiáng)、價格低廉、可靠性高等優(yōu)勢 ,在各個領(lǐng)域（如數(shù)據(jù)采集、家用電器、機(jī)電一體化、網(wǎng)絡(luò)通信、智能化儀器儀表）得到了廣泛的應(yīng)用。例如，市面上的各

10、種全自動化產(chǎn)品，都是單片機(jī)在隨著人們給的意愿而執(zhí)行相應(yīng)的操作；一個遙控接收器與發(fā)射端，也是通過一種語言在進(jìn)行著數(shù)據(jù)的交換；所以研究單片機(jī)技術(shù)是現(xiàn)階段一個相當(dāng)值得重視的問題。本文要介紹的 lcd時鐘控制顯示和測溫顯示電路就是用 主控芯片 兼容51系列的at89s52單片機(jī)，該系統(tǒng)具有高性能、低耗能、計時準(zhǔn)確、成本低等優(yōu)點(diǎn)，適宜使用于家庭、各種交通運(yùn)輸工具和一些公共場所，給人們帶來極大的方便。目 錄1 方案設(shè)計.11.1 方案論證與 比較.11.2 方案選擇.12 系統(tǒng)硬件設(shè)計.22.1 硬件框圖.22.2 硬件各單元電路設(shè)計.22.2.1 電源電路22.2.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路32.2.3 l

11、cd顯示電路52.2.4 測溫電路62.2.5 按鍵控制電路82.2.6 下載電路83 系統(tǒng)軟件設(shè)計.103.1 軟件設(shè)計思想.103.2 程序設(shè)計.103.3 子程序單元設(shè)計.113.3.1 時鐘單元程序設(shè)計113.3.2 測溫單元程序設(shè)計133.3.3 按鍵控制單元程序設(shè)計154 調(diào) 試.164.1 系統(tǒng)軟件調(diào)試.164.2 系統(tǒng)硬件調(diào)試.17總 結(jié).19參考文獻(xiàn).20附 錄.211 方案設(shè)計1.1 方案論證與 比較按照系統(tǒng)設(shè)計功能 大致可由控制芯片、數(shù)碼轉(zhuǎn)換器件、 led顯示部分和脈沖發(fā)生器組成。但由于硬件需 求量大，電路復(fù)雜等而會大幅度的提高設(shè)計成本，且電路性能不夠穩(wěn)定，此為 方案一。

12、方案二：使用單片機(jī)電路設(shè)計，由 at89s52作為主控芯片，再結(jié)合程序就可以代替方案一中大量使用的控制芯片，再用lcd1602液晶顯示器作為顯示器件，這樣看起來電路也比較簡單。這樣會節(jié)省大量的元器件，且性能更穩(wěn)定，成本較低，實用性更強(qiáng)。 1.2 方案選擇 從電路的簡單和成本角度分析，方案一中用到器件比較多導(dǎo)致成本比較昂貴，對此方案二來說，由主控芯片可以代替大量的控制芯片，這樣就可以有利減少我們的設(shè)計成本。 從電路的實用性來分析，方案一一旦設(shè)計定型，就只能實現(xiàn)其本身的一個功能，不能對其功能進(jìn)行改變。但是對于方案二來說，我們設(shè)計成功以后，還可以通過改變單片機(jī)內(nèi)部程序以實現(xiàn)其它的功能，這樣就讓我們的

13、設(shè)計更具有實用性與靈活性。綜合以上論證比較，定下方案二作為本設(shè)計之方案。2 系統(tǒng)硬件設(shè)計2.1 硬件框圖通過對系統(tǒng)要求分析，包括單片機(jī)最小系統(tǒng)、lcd 顯示電路、報警電路、測溫電路和按鍵控制電路，由要求通過按鍵控制時鐘顯示值和溫度值和它們之間的相互轉(zhuǎn)換，再由 lcd1602 液晶屏作為顯示器件，顯示時間和溫度值，另外有一報警電路作為報警提示。定下了總的硬件框圖，如圖 1：圖 1 系統(tǒng)硬件框圖2.2 硬件各單元電路設(shè)計2.2.1 電源電路依據(jù)所設(shè)計的課題，電源負(fù)載有不同的設(shè)計方式，基本上有以下幾種： 使用 pc 交換式電源：適合用大電流負(fù)載。 使用 3 只干電池：約 4.5v 電壓，勉強(qiáng)可以推動

14、主控電路，適合小電流負(fù)載。 使用 7805 穩(wěn)壓 ic：適合用于一般的電流負(fù)載。由于單片機(jī)工作電壓為穩(wěn)定的+5v，采用普通變壓器直接輸入則不穩(wěn)定，會對其電平產(chǎn)生影響（3.75.3v 為高電平,00.3v 為低電平） 。所以在這里對輸入的電壓（7.5v）進(jìn)行穩(wěn)壓處理，接入一個三端穩(wěn)壓器件（lm7805） ，電路圖如圖 2： vin1gnd2vout3u1volt regc6104c7104+ c5100uf+c4100ufvccjp4bnc圖 2 穩(wěn)壓電路上圖是 lm7805 穩(wěn)壓電路。由市售的 9v 電源調(diào)整器來將市電 220v 轉(zhuǎn)換為直流 9v 電壓，經(jīng)過（lm7805）穩(wěn)壓后，在輸出端則輸

15、出一個穩(wěn)定的+5v 電壓供單片機(jī)使用。在電路中瓷片電容型號為 104，c4、c5 為 100uf，其起濾波和抗干擾作用，瓷片電容為抗低頻干擾，濾波電容為抗高頻干擾。2.2.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路 單片機(jī)外觀圖，如圖 3：圖 3 at89s52 外觀圖這里用到的為 89 系列單片機(jī)（型號為 at89s52） ，共為 40 只引腳，其中4 個并口共有 32 根引腳，可分別作為地址線，數(shù)據(jù)線和 i/o 線，其中 p3 口還具有第二功能（主要用于中斷和定時） 。另外還有 6 根控制引腳、2 根電源引腳。 振蕩電路，如圖 4：c230pfc330pfy111.0592mhzvcc40p1.78p1.67

16、p1.56p1.45p1.34p1.23p1.12p1.01rst9p0.7/ad732p0.6/ad633p0.5/ad534p0.4/ad435p0.3/ad336p0.2/ad237p0.1/ad138p0.0/ad039xtal 218xtal 119p3.7/rd17p3.6/wr16p3.5/t115p3.4/t014p3.3/int113p3.2/int012p3.1/tx d11p3.0/rxd10ea31ale30psen29p2.7/a1528p2.6/a1427p2.5/a1326p2.4/a1225p2.3/a1124p2.2/a1023p2.1/a922p2.0/a8

17、21gnd20uat89s52圖 4 振蕩電路本設(shè)計采用內(nèi)部方式時鐘振蕩電路，此電路在 xtal1、xtal2、的引腳上外接定時元件，利用外部振蕩器產(chǎn)生自激振蕩。定時電路一般可用石英晶體和電容組成的并聯(lián)諧振回路，晶振頻率可在 1.212mhz 間選擇,電容可以在530pf 間選擇,電容的大小對振蕩頻率有微小的影響，可對頻率起到微調(diào)的作用,通過對電路綜合分析定 c2、c3 都為 30pf。晶振 y1 為 11.592mhz 復(fù)位電路時鐘電路工作以后,在 reset 輸入端出現(xiàn)兩個周期(10ms)以上的高電平，mcs-51 被初始化復(fù)位。復(fù)位后，各特殊功能寄存器的初始狀態(tài)如附錄 5。 mcs-51

18、 通常采用上電自動復(fù)位和開關(guān)手動復(fù)位方式，這里我們采用開關(guān)手動復(fù)位。如圖 5： r3200r2200s5sw-pbvcc40p1.78p1.67p1.56p1.45p1.34p1.23p1.12p1.01rst9p0.7/ad732p0.6/ad633p0.5/ad534p0.4/ad435p0.3/ad336p0.2/ad237p0.1/ad138p0.0/ad039xtal 218xtal 119p3.7/rd17p3.6/wr16p3.5/t115p3.4/t014p3.3/int113p3.2/int012p3.1/txd11p3.0/rxd10ea31ale30psen29p2.7/

19、a1528p2.6/a1427p2.5/a1326p2.4/a1225p2.3/a1124p2.2/a1023p2.1/a922p2.0/a821gnd20uat89s52+c122ufvcc圖 5 復(fù)位電路圖 5 中有一個電解電容，一個下拉電阻、一個開關(guān)和一個限流電阻。不同的電路實現(xiàn)的功能不同所選取的元件參數(shù)也不一樣，本設(shè)計電阻用 200 歐姆，電容用 22uf，當(dāng)系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中，如果要對整個系統(tǒng)進(jìn)行手動復(fù)位，則要在 reset 輸入端輸入一個高電平，這時我們只須按動觸發(fā)開關(guān) s5 一下，則開關(guān)另一端所接入的高電平被輸向單片機(jī)第 9 腳，則對整個系統(tǒng)進(jìn)行手動復(fù)位操作完成。2.2.3 lc

20、d 顯示電路 lcd-1602 電路符號如圖 5 所示： 此 lcd 共 16 只腳（圖中為 14 只腳，第 15 和 16 腳隱藏，實際為 15 腳接低電平、16 腳接高電平） ，其中 1、3 腳接低電平，2 腳高電平， 4、5、6 腳分別接單片機(jī)的 rs、rw、e 端， 714 腳為 i/o 輸入口，接單片機(jī) p1 口， d7d6d5d4d3d2d1d0erwrsgndd714d613d512d411d310d29d18d07e6rw5rs4vss1vdd2vee3lcd1lm016lvcc圖 5 lcd 電路圖2.2.4 測溫電路 溫度傳感器（ds18b20）的性能特點(diǎn) 數(shù)字單總線溫度傳

21、感器是目前最新的測溫器件，它集溫度測量，a/d 轉(zhuǎn)換于一體，具有單總線結(jié)構(gòu)數(shù)字量輸出，直接與微機(jī)接口等優(yōu)點(diǎn)。既可用它組成單路溫度測量裝置，也可用它組成多路溫度測量裝置。ds18b20 的性能特點(diǎn)：a 采用單總線專用技術(shù)，既可通過串行口線，也可通過其它 i/o 口線與微機(jī)接口，無須經(jīng)過其它變換電路，直接輸出被測溫度值（9 位二進(jìn)制數(shù)，含符號位），b 測溫范圍為-55+125，測量分辨率為 0.0625，c 內(nèi)含 64 位經(jīng)過激光修正的只讀存儲器 rom，d 適配各種單片機(jī)或系統(tǒng)機(jī)，e 用戶可分別設(shè)定各路溫度的上、下限，f 內(nèi)含寄生電源。 ds18b20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成：64 位光刻 r

22、om,溫度傳感器,非揮發(fā)的溫度報警觸發(fā)器 th 和 tl,高速暫存器。ds18b20 的管腳排列如圖 6 所示。圖 6 ds18b20 管腳圖 把溫度傳感器與電阻和電容組成的一個測溫電路，電路圖如圖 7： r54.7kc84.7ufvcc40p1.78p1.67p1.56p1.45p1.34p1.23p1.12p1.01rst9p0.7/ad732p0.6/ad633p0.5/ad534p0.4/ad435p0.3/ad336p0.2/ad237p0.1/ad138p0.0/ad039xtal 218xtal 119p3.7/rd17p3.6/wr16p3.5/t115p3.4/t014p3.

23、3/int113p3.2/int012p3.1/txd11p3.0/rxd10ea31ale30psen29p2.7/a1528p2.6/a1427p2.5/a1326p2.4/a1225p2.3/a1124p2.2/a1023p2.1/a922p2.0/a821gnd20uat89c50gnd1i/o2vcc3q1ds18b20vcc圖 7 測溫電路在此電路中，上拉電阻為 4.7k，電容為 4.7uf。q1 為溫度傳感器（ds18b20） ，其 i/o 端接單片機(jī) p3.4 腳。2.2.5 按鍵控制電路 控制部分包括時鐘的調(diào)整、鬧鈴調(diào)整和時鐘與溫度顯示之間的相互轉(zhuǎn)換，其電路圖如圖 8：s3s

24、w-pbs1sw-pbs2sw-pbs4sw-pbs6sw-pbvcc40p1.78p1.67p1.56p1.45p1.34p1.23p1.12p1.01rst9p0.7/ad732p0.6/ad633p0.5/ad534p0.4/ad435p0.3/ad336p0.2/ad237p0.1/ad138p0.0/ad039xtal 218xtal 119p3.7/rd17p3.6/wr16p3.5/t115p3.4/t014p3.3/int113p3.2/int012p3.1/tx d11p3.0/rxd10ea31ale30psen29p2.7/a1528p2.6/a1427p2.5/a132

25、6p2.4/a1225p2.3/a1124p2.2/a1023p2.1/a922p2.0/a821gnd20uat89s52s5sw-pb圖 8 按鍵控制電路各按鍵功能如表 1：表 1 按鍵功能s1s2s3s4s5s6時間設(shè)置時加一分加一秒加一時鐘/溫度轉(zhuǎn)換鬧鈴設(shè)置在整個系統(tǒng)運(yùn)行的時候，通過按鍵可以對時間和鬧鈴進(jìn)行設(shè)置，例如：當(dāng)我們按下 s6（保持 1 秒以上，下同）的時候，時間進(jìn)入鬧鈴設(shè)置狀態(tài)，此時若按下 s2 不放，則時開始加一，放開則停止，設(shè)置完成后，再按下 s1 則進(jìn)入時間運(yùn)行介面，時間設(shè)置如上同。2.2.6 下載電路 外接一下載端，目地是為了電路能與 pc 相互聯(lián)通，保證此電路能具有

26、更大的實用價值，當(dāng)我們在計算機(jī)上編寫好程序以后，可以通過相應(yīng)的軟件把程序通過此端口直接寫入單片機(jī)內(nèi)，讓電路能夠?qū)崿F(xiàn)上述功能。電路如圖 9： 12345678910jp4head er 5x2vcc40p1.78p1.67p1.56p1.45p1.34p1.23p1.12p1.01rst9p0.7/ad732p0.6/ad633p0.5/ad534p0.4/ad435p0.3/ad336p0.2/ad237p0.1/ad138p0.0/ad039xtal 218xtal 119p3.7/rd17p3.6/wr16p3.5/t115p3.4/t014p3.3/int113p3.2/int012p3

27、.1/tx d11p3.0/rxd10ea31ale30psen29p2.7/a1528p2.6/a1427p2.5/a1326p2.4/a1225p2.3/a1124p2.2/a1023p2.1/a922p2.0/a821gnd20uat89s52vcc圖 9 下載電路此下載口通過一下載線與 pc 機(jī)直接相連，其 2 腳接高電平，4、6、8、10腳接低電平，1 腳接 p1.5，5 腳接 rst，7 腳接 p1.7，9 腳接 p1.6 ，3 腳懸空。3 系統(tǒng)軟件設(shè)計3.1 軟件設(shè)計思想系統(tǒng)軟件的設(shè)計主要是考慮使其硬件盡量的簡單化，使同一個電路可以實現(xiàn)不同的功能，這樣大大的減小了設(shè)計的成本。在進(jìn)

28、行軟件設(shè)計的時候，主要有兩個設(shè)計方案：一是用 c 語言進(jìn)行編寫；二是用匯編語言進(jìn)行編寫。由于 c 語言還沒有學(xué)習(xí)，所以在此選擇匯編語言來編寫程序。匯編語言具有易懂、條理清晰、指令簡單等好處。在設(shè)計的時候，盡量使用簡單的指令來編寫程序，而且注意程序的模塊化，這樣有利于后期的查錯和修正。3.2 程序設(shè)計 通過對系統(tǒng)所要實現(xiàn)的功能進(jìn)行分析，程序開始時對 lcd 進(jìn)行初始化，然后再時間計時處理和更新時間數(shù)據(jù)，之后 lcd 顯示執(zhí)行消息和對 lcd 顯示內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，最后是溫度的運(yùn)行、溫度值的轉(zhuǎn)換和鬧鈴的設(shè)置和鬧鈴的判斷。定下了系統(tǒng)軟件運(yùn)行程序的總流程圖，如圖 10：圖 10 硬件總框圖其工作過程為：首

29、先程序初始化，之后是單片機(jī)運(yùn)行所寫入的程序，包括時鐘和測溫兩大部分，在運(yùn)行的過程中，按下相應(yīng)的按鍵設(shè)定鬧鈴（見圖 13）的時間后，當(dāng)時鐘與程序的鬧鈴時間相等的時候，則程序跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的報警程序，實現(xiàn)報警功能。3.3 子程序單元設(shè)計3.3.1 時鐘單元程序設(shè)計 單片機(jī)時鐘程序編寫分析,這里介紹的字符型液晶模塊是一種用 5x7 點(diǎn)陣圖形來顯示字符的液晶顯示器，根據(jù)顯示的容量可以分為 1 行 16 個字、2 行16 個字、2 行 20 個字等等，這里以常用的 2 行 16 個字的 1602 液晶模塊來介紹它的編程方法。1602 液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器（cgrom)已經(jīng)存儲了160 個不同的點(diǎn)陣字

30、符圖形，如表 1 所示，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個字符都有一個固定的代碼，比如大寫的英文字母“a”的代碼是 01000001b（41h） ，顯示時模塊把地址 41h中的點(diǎn)陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母“a”，其字符一覽表見附錄 6： 1602 液晶模塊內(nèi)部的控制器共有 11 條控制指令, 其內(nèi)部讀寫操作、屏幕和光標(biāo)的操作都是通過指令編程來實現(xiàn)的，見附錄 7。（說明：1 為高電平、0 為低電平）指令 1：清顯示，指令碼 01h,光標(biāo)復(fù)位到地址 00h 位置指令 2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址 00h 指令 3：光標(biāo)和顯示模式設(shè)置 i/d：光標(biāo)移

31、動方向，高電平右移，低電平左移 s:屏幕上所有文字是否左移或者右移。高電平表示有效，低電平則無效 指令 4：顯示開關(guān)控制。 d：控制整體顯示的開與關(guān)，高電平表示開顯示，低電平表示關(guān)顯示 c：控制光標(biāo)的開與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無光標(biāo) b：控制光標(biāo)是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍 指令 5：光標(biāo)或顯示移位 s/c：高電平時移動顯示的文字，低電平時移動光標(biāo) 指令 6：功能設(shè)置命令 dl：高電平時為 4 位總線，低電平時為 8 位總線 n：低電平時為單行顯示，高電平時雙行顯示 f: 低電平時顯示 5x7 的點(diǎn)陣字符，高電平時顯示 5x10 的點(diǎn)陣字符 （有些模塊是 dl：高電平時為 8

32、位總線，低電平時為 4 位總線）指令 7：字符發(fā)生器 ram 地址設(shè)置 指令 8：ddram 地址設(shè)置 指令 9：讀忙信號和光標(biāo)地址 bf：為忙標(biāo)志位，高電平表示忙，此時模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。 指令 10：寫數(shù)據(jù) 指令 11：讀數(shù)據(jù) 液晶顯示模塊是一個慢顯示器件，所以在執(zhí)行每條指令之前一定要確認(rèn)模塊的忙標(biāo)志為低電平，表示不忙，否則此指令失效。要顯示字符時要先輸入顯示字符地址，也就是告訴模塊在哪里顯示字符，表 3 是 dm-162 的內(nèi)部顯示地址，如表 2：表 2 液晶屏各字符地址12345678910111213141516000102030405060708090a

33、0b0c0d0e0f第一行404142434445464748494a4b4c4d4e4f第二行 由以上分析確定，定下了以下的時鐘運(yùn)行框圖，如圖 11：圖 11 時鐘程序框圖3.3.2 測溫單元程序設(shè)計 此部分用 18b20（數(shù)字溫度采集），ds18b20 是 dallas 公司生產(chǎn)的一線式數(shù)字溫度傳感器，具有 3 引腳 to92 小體積封裝形式；溫度測量范圍為55125,測溫分辨率可達(dá) 0.0625。主機(jī)控制 ds18b20 完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過三個步驟：初始化、rom 操作指令、存儲器操作指令。必須先啟動 ds18b20 開始轉(zhuǎn)換，再讀出溫度轉(zhuǎn)換值。本程序僅掛接一個芯片，使用默認(rèn)的 12

34、位轉(zhuǎn)換精度，外接供電電源，讀取的溫度值高位字節(jié)送 wdmsb 單元，低位字節(jié)送 wdlsb 單元，再按照溫度值字節(jié)的表示格式及其符號位，經(jīng)過簡單的變換即可得到實際溫度值。 ds18b20 控制方法 ds18b20 有六條控制命令，如表 4 所示：表 4 ds18b20 控制命令表指 令 約定代碼 操 作 說 明 溫度轉(zhuǎn)換44h啟動 ds18b20 進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換 讀暫存器beh讀暫存器 9 個字節(jié)內(nèi)容 寫暫存器4eh將數(shù)據(jù)寫入暫存器的 th、tl 字節(jié) 復(fù)制暫存器48h把暫存器的 th、tl 字節(jié)寫到 e2ram 中 重新調(diào) e2ramb8h把 e2ram 中的 th、tl 字節(jié)寫到暫存器th、

35、tl 字節(jié) 讀電源供電方式b4h啟動 ds18b20 發(fā)送電源供電方式的信號給主cpu cpu 對 ds18b20 的訪問流程是：先對 ds18b20 初始化，再進(jìn)行 rom 操作命令，最后才能對存儲器和數(shù)據(jù)操作。ds18b20 每一步操作都要遵循嚴(yán)格的工作時序和通信協(xié)議。如主機(jī)控制 ds18b20 完成溫度轉(zhuǎn)換這一過程，根據(jù)ds18b20 的通訊協(xié)議，須經(jīng)三個步驟：每一次讀寫之前都要對 ds18b20 進(jìn)行復(fù)位，復(fù)位成功后發(fā)送一條 rom 指令，最后發(fā)送 ram 指令，這樣才能對ds18b20 進(jìn)行預(yù)定的操作，其程序運(yùn)行框圖如圖 12：圖 12 測溫程序框圖3.3.3 按鍵控制單元程序設(shè)計

36、為了讓時鐘和鬧鈴能夠滿足我們的意愿，在這里設(shè)計了一個按鍵控制部分，通過人工對按鍵的控制來改變時鐘和鬧鈴相應(yīng)的值，程序運(yùn)行流程圖如圖13：圖 13 按鍵子程序流程圖在圖 13 中，按鍵分為時鐘的調(diào)整和鬧鈴的調(diào)整，當(dāng)程序在運(yùn)行的時候，我們按下相應(yīng)的按鍵，則轉(zhuǎn)到不同的功能設(shè)置部分，再按動 k2、k3、k4 鍵進(jìn)行設(shè)置，完成后按相應(yīng)的鍵則返回。4 調(diào) 試4.1 系統(tǒng)軟件調(diào)試 通過編寫出只含時鐘或溫控的程序，然后在實驗板上檢查其單片機(jī)和液晶屏等器件是否能夠正常顯示。通過wave 軟件的使用來編譯程序的，并執(zhí)行跟蹤，確保了程序的正確性及程序所設(shè)計的功能能夠順利的實現(xiàn)。 wave 軟件調(diào)試的過程首先我們打開

37、 wave 軟件，如圖 14 畫面，再在里面新建一個文件，其后輟名為 .asm 的文件，這個時候就可以在里面編寫我們所需要的程序，編寫完成以后要進(jìn)行編譯，以便生成一個后輟名為.hex 的文件寫入我們的單片機(jī)， 當(dāng)在完成程序?qū)懭氲臅r候，編譯時出現(xiàn)以下提示，如圖14：圖 14 wave 軟件編譯圖 15 為編譯時出現(xiàn)的錯誤提示， 圖下方出現(xiàn) “符號未定義 ”字樣，這時我們按照錯誤的提示找到 了對應(yīng)的錯誤 ，如圖 15 中深綠色標(biāo)志一行，當(dāng)輸入正確的程序再編譯時，程序無誤，編譯成功，如圖15。圖 15 wave 軟件編譯4.2 系統(tǒng)硬件調(diào)試 此電路主要是檢測其各 引腳電壓是否正常 ，晶振和電源等是否

38、接好，檢測硬件電路是否有短路、斷路、虛焊等，以確保設(shè)計的可靠性和電器元件的性能。而電路中的電源電路、晶體振蕩電路、鍵盤接口電路及復(fù)位電路、鬧鐘電路等都是采用的基礎(chǔ)的電路設(shè)計，除了基本的電路硬件調(diào)試外我們還可以通過軟件來測試硬件，如通過下載口寫入其它一個比較簡單的程序，以便測試。 首先由市電經(jīng)過變壓器成 9v 左右的直流電壓，經(jīng) jp4 端輸入后，由lm7805 穩(wěn)壓成穩(wěn)定的正 5v 電壓供給系統(tǒng)使用。在這里接上一個二極管作為指示，當(dāng)輸入電壓正常的時候，二極管亮。lcd 同時顯示時鐘，格式為00:00:00。同時按下 k1 鍵進(jìn)入時鐘調(diào)整程序，再按下 k2，k3，k4 分別對時，分，秒進(jìn)行設(shè)置，

39、完成后再按 k1 鍵轉(zhuǎn)到時鐘運(yùn)行。在此如果按下 k5 鍵 lcd則轉(zhuǎn)到溫度顯示介面，第二次按下則返回。如果按下的是 k6 鍵，則進(jìn)入鬧鈴設(shè)置介面，再按下 k2，k3，k4 分別對時，分，秒進(jìn)行設(shè)置，完成后再按 k6鍵設(shè)置成功后返回到時鐘顯示介面。全過程操作方便，簡單，易懂。適合不同年齡人使用，哪怕是沒有什么文化的人也可以輕松的完成所有操作。 硬件調(diào)試過程在硬件過程中，當(dāng)接通電源的時候，我們發(fā)現(xiàn)液晶顯示器沒有工作，但電源指示燈已亮，說明市電已被穩(wěn)壓成 5v 輸入電路中，待我們用萬用表測電路中各電壓時發(fā)現(xiàn)，單片機(jī)各引腳電壓也正常，這時測量液晶顯示器各引腳電壓，發(fā)現(xiàn)第 15 和 16 腳電壓不正常（

40、正常為：15 腳低電平、16 腳高電平），此時關(guān)掉電源，把 16、15 腳分別接上高低電平，再接通電源，電路一切正常?？?結(jié)本設(shè)計是在陳挺、羅德雄、凌澤明等老師的指導(dǎo)下完成的，在設(shè)計的過程中遇到了不少的困難和阻礙，但是經(jīng)過老師和同學(xué)們的幫助，終于完成了此設(shè)計。在此對就幫助我的老師和同學(xué)表示衷心的感謝。在這次設(shè)計的過程中，讓我學(xué)到了不少的經(jīng)驗，最重要的是同學(xué)之間的交流，這一點(diǎn)很重要！還有就是各類資料的收集和利用，從另一方面也培養(yǎng)了我獨(dú)立思考和對實際問題的分析能力。本設(shè)計的難點(diǎn)和重點(diǎn)是在程序的編寫，要想硬件有個好的工作環(huán)境，軟件很重要，所以我從多角度去思考，從網(wǎng)上和圖書館等能查資料的地方收集了不少

41、的資料作為參考，同時也得到了老師的大力支持。當(dāng)然在硬件方面也是有老師提供元器件，然后自己操作完成，做成的成品大致能實現(xiàn)本設(shè)計的要求。再次感謝幫助我的老師和同學(xué)！參考文獻(xiàn)1 李光飛，樓然苗，胡佳文. 單片機(jī)課程設(shè)計實例指導(dǎo). 北京: 北京航空航天大學(xué)出版社,2004 年.2 夏繼強(qiáng),沈德金.單片機(jī)實驗與實踐教程（二）. 北京: 北京航空航天大學(xué)出版社,2001 年.3 李光飛，樓然苗，胡佳文.51 系列單片機(jī)設(shè)計實例. 北京: 北京航空航天大學(xué)出版社,2003年.4 余永全等.89 系列 flash 單片機(jī)原理及應(yīng)用. 北京: 電子工業(yè)出版社出版社,2000 年.5 韓志軍等編. 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計入門向?qū)c設(shè)計實例. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社,2005年. 6 王志強(qiáng)等編譯.開關(guān)電源設(shè)計（第二版）. 北京:電子工業(yè)出版社,2005 年.7 佟云鋒等編.單片機(jī)原理及應(yīng)用. 重慶:重慶大學(xué)出版社,2004 年.8 及力主編.protel 99 se 原理圖與 pcb 設(shè)計教程. 北京:電子工業(yè)出版社，2004 年. 9 彭為 黃科等編.單片機(jī)典型系統(tǒng)設(shè)計實例精講. 北京:電子工業(yè)出版社,2006 年.10佟云峰主編.單片機(jī)原理用其運(yùn)用.重慶大學(xué)出版社.2