單片機課程設計報告范本

浙江樹人大學信息學院課程設計（生產(chǎn)實習）報告題目：數(shù)字鐘與溫度檢測設計班級：學號：姓名：2011年月日實習任務：1：數(shù)字鐘設計2：基于DS18B20的溫度測量模塊設計單片機AT89S52的介紹：1)MCS-51單片機產(chǎn)品兼容2)8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程Flash存儲器3)1000次擦寫周期4)全靜態(tài)操作：0Hz～33Hz5)三級加密程序存儲器6)32個可編程I/O口線7)三個16位定時器/計數(shù)器8)八個中斷源9)全雙工UART串行通道10)低功耗空閑和掉電模式11)掉電后中斷可喚醒12)看門狗定時器13)雙數(shù)據(jù)指針14)掉電標識符功能特性描述AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲器。使用Atmel公司高密度非易失性存儲器技術制造，與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52為眾多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。AT89S52具有以下標準功能：8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32位I/O口線，看門狗定時器，2個數(shù)據(jù)指針，三個16位定時器/計數(shù)器，一個6向量2級中斷結構，全雙工串行口，片內晶振及時鐘電路。另外，AT89S52可降至0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。空閑模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護方式下，RAM內容被保存，振蕩器被凍結，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復位為止。數(shù)字鐘的設計1.設計目的學習AT89S52內部定時/計數(shù)器的原理及應用了解使用單片機處理復雜邏輯的方法掌握多位數(shù)碼管動態(tài)顯示的方法2.設計任務用AT89S52單片機的定時/計數(shù)器T0產(chǎn)生一秒的定時時間，作為秒計數(shù)時間，當一秒產(chǎn)生時，秒計數(shù)加1。開機時顯示00-00-00的時間，開始計時：P1.0控制“秒“的調整，每按一次加1秒；P1.1控制“分“的調整，每按一次加1分；P1.2控制”時“的調整，每按一次加1小時。計時滿23-59-59時，返回00-00-00重新計時。P1.3用做復位鍵，在計時過程中如果按下復位鍵，則返回00-00-00重新計時?；疽笥肁T89S51單片機的定時/計數(shù)器T0產(chǎn)生一秒的定時時間，作為秒計數(shù)時間。當一秒產(chǎn)生時，秒計數(shù)加1。開機時，顯示00-00-00，并開始連續(xù)計時。計時滿23-59-59時，返回00-00-00重新開始計時。高級要求在以上設計基礎上，在單片機的P1.0-P1.3口分別接入4個按鍵：P1.0控制“秒”的調整，每按一次加1秒P1.1控制“分”的調整，每按一次加1分P1.2控制“時”的調整，每按一次加1時P1.3用作復位鍵，在計時過程中如果按下復位鍵，則返回00-00-00重新計數(shù)。3.電路原理圖（注意：兩幅圖，顯示時間和日期）4.數(shù)字鐘程序流程圖5.實驗結果分析 基于DS18B20數(shù)字溫度測量模塊設計設計目的掌握DS18B20數(shù)字溫度傳感器的工作原理及使用方法掌握對DS18B20轉換數(shù)據(jù)進行處理的方法學習用數(shù)碼管顯示復雜數(shù)據(jù)的方法設計任務用AT89S52控制DS18B20，讀取數(shù)據(jù)，并對DS18B20轉換后的數(shù)據(jù)進行處理，最后在數(shù)碼管上顯示DS18B20測出的溫度。要求使用6位數(shù)碼管顯示，最高位為符號位，如果溫度值為正，不顯示，如果溫度為負，則顯示負號；第2—4位顯示溫度值的整數(shù)部分，并在第4位數(shù)據(jù)上顯示小數(shù)點；第5位顯示一位小數(shù)，最低位顯示攝氏度符號“C”。(1)基本要求a.用AT89C51控制DS18B20，讀取數(shù)據(jù)b.對DS18B20轉換后的數(shù)據(jù)進行處理，轉換成實際溫度值c.將符號位,整數(shù)值和小數(shù)值分別存放在特定的存儲單元中.(2)進階要求在數(shù)碼管上顯示DS18B20測出的溫度,只要求顯示出溫度值的整數(shù)部分及符號位。(3)高級要求a.使用6位數(shù)碼管顯示測得的溫度b.最高位為符號位，如果溫度值為正，不顯示，如果溫度為負，則顯示負號c.第2—4位顯示溫度值的整數(shù)部分，并在第4位數(shù)據(jù)上顯示小數(shù)點d.第5位顯示一位小數(shù)e.最低位顯示攝氏度符號“C”DS18B20數(shù)字溫度傳感器概述DS18B20數(shù)字溫度計是DALLAS公司生產(chǎn)的1－Wire，即單總線器件，具有線路簡單，體積小的特點。因此用它來組成一個測溫系統(tǒng)，具有線路簡單，在一根通信線，可以掛很多這樣的數(shù)字溫度計，十分方便。DS18B20產(chǎn)品的特點：a.只要求一個端口即可實現(xiàn)通信。b.在DS18B20中的每個器件上都有獨一無二的序列號。c.實際應用中不需要外部任何元器件即可實現(xiàn)測溫。d.測量溫度范圍在－55。C到＋125。C之間。e.數(shù)字溫度計的分辨率用戶可以從9位到12位選擇。f.內部有溫度上、下限告警設置。TO－92封裝的DS18B20的引腳排列見圖4-2，其引腳功能描述見表4-1。圖4-2DS18B20引腳結構圖（底視圖）表4-1DS18B20詳細引腳功能描述序號名稱引腳功能描述1GND地信號2DQ數(shù)據(jù)輸入/輸出引腳。。3VDD可選擇的VDD引腳。DS18B20采用嚴格的單總線通信協(xié)議，以保證數(shù)據(jù)的完整性。該協(xié)議定義了幾種信號類型：復位脈沖、應答脈沖、寫0、寫1、讀0和讀1。除了應答脈沖所有這些信號都由主機發(fā)出同步信號?？偩€上傳輸?shù)乃袛?shù)據(jù)和命令都是以字節(jié)的低位在前。初始化序列：復位脈沖和應答脈沖在初始化過程中，主機通過拉低單總線至少480μs，以產(chǎn)生復位脈沖(TX)。然后主機釋放總線并進入接收(RX)模式。當總線被釋放后，5kΩ的上拉電阻將單總線拉高。DS18B20檢測到這個上升沿后，延時15μs~60μs，通過拉低總線60μs~240μs產(chǎn)生應答脈沖。初始化波形如圖4-5所示。圖4-5初始化脈沖②讀和寫時序在寫時序期間，主機向DS18B20寫入數(shù)據(jù)；而在讀時序期間，主機讀入來自DS18B20的數(shù)據(jù)。在每一個時序，總線只能傳輸一位數(shù)據(jù)。讀/寫時序如圖3-6所示。寫時序存在兩種寫時序：“寫1”和“寫0”。主機在寫1時序向DS18B20寫入邏輯1，而在寫0時序向DS18B20寫入邏輯0。所有寫時序至少需要60μs，且在兩次寫時序之間至少需要1μs的恢復時間。兩種寫時序均以主機拉低總線開始。產(chǎn)生寫1時序：主機拉低總線后，必須在15μs內釋放總線，然后由上拉電阻將總線拉至高電平。產(chǎn)生寫0時序：主機拉低總線后，必須在整個時序期間保持低電平（至少60μs）。在寫時序開始后的15μs~60μs期間，DS18B20采樣總線的狀態(tài)。如果總線為高電平，則邏輯1被寫入DS18B20；如果總線為低電平，則邏輯0被寫入DS18B20。讀時序DS18B20只能在主機發(fā)出讀時序時才能向主機傳送數(shù)據(jù)。所以主機在發(fā)出讀數(shù)據(jù)命令后，必須馬上產(chǎn)生讀時序，以便DS18B20能夠傳送數(shù)據(jù)。所有讀時序至少60μs，且在兩次獨立的讀時序之間至少需要1μs的恢復時間。每次讀時序由主機發(fā)起，拉低總線至少1μs。在主機發(fā)起讀時序之后，DS18B20開始在總線上傳送1或0。若DS18B20發(fā)送1，則保持總線為高電平；若發(fā)送0，則拉低總線。當傳送0時，DS18B20在該時序結束時釋放總線，再由上拉電阻將總線拉回空閑高電平狀態(tài)。DS18B20發(fā)出的數(shù)據(jù)在讀時序下降沿起始后的15μs內有效，因此主機必須在讀時序開始后的15μs內釋放總線，并且采樣總線狀態(tài)。圖4-6DS18B20讀/寫時序圖DS18B20在使用時，一般都采用單片機來實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。只需將DS18B20信號線與單片機1位I/O線相連，且單片機的1位I/O線可掛接多個DS18B20，就可實現(xiàn)單點或多點溫度檢測。4.設計原