发布时间 : 星期六 文章嵌入式系统课程设计报告 - 图文更新完毕开始阅读97b5c63278563c1ec5da50e2524de518964bd317
系统硬件的设计
图5所示。图中低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器1。高温度系数晶振随温度变化其振荡率明显改变，所产生的信号作为计数器2的脉冲输入。计数器1和温度寄存器被预置在－55℃所对应的一个基数值。计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当计数器1的预置值减到0时，温度寄存器的值将加1，计数器1的预置将重新被装入，计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到计数器2计数到0时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即为所测温度。图5中的斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性，其输出用于修正计数器1的预置值。
斜率累加器 预置 低温度系数晶计数器1 增加 减到温度寄停止 计数比较预置 LSB 位置/清除
高温度系数晶计数器2 图8 DS18B20测温原
减到
3.3.2DS18B20接口电路设计
如6图所示，该系统中采用数字式温度传感器DS18B20，具有测量精度高，电路连接简单特点，此类传感器仅需要一条数据线进行数据传输，用P3.7与DS18B20的DQ口连接，Vcc接电源，GND接地。DS18B20的工作电流约为1mA，VCC一般为5V，则电阻R=5V/1mA=5KΩ，目前用的电阻一般不是可调电阻，只是固定阻值，市场上有的就那么几个型号。其中DS18B20接有电源，则需要一个上拉即可稳定的工作。这个电阻通常比较大，我们选择10K电阻的来起到上拉作用，使之为高电平，使后续电路
U3保护。
ds18b20GNDDQVCCVCCP23123R510k
图9 温度传感器DS18B20接口
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3.4LCD显示模块
3.4.1LCD1602的特性及使用说明
系统硬件的设计
1 LCD1602的接口信号说明如表3
表3 LCD1602的接口信号 编号 1 2 3 4 5 6 7 8
引脚符号 VSS VDD VL RS R/W E D0 D1
功能说明 电源地 电源正极 液晶显示偏压信号 数据/命令选择端
（H/L）
读/写选择端（H/L）
使能信号 DATA I/O DATA I/O
编号 9 10 11 12 13 14 15 16
引脚符号 D2 D3 D4 D5 D6 D7 BLA BLK
功能说明 DATA I/O DATA I/O DATA I/O DATA I/O DATA I/O DATA I/O 背光正极 背光负极
2基本操作时序如下：
1）读状态：RS=L，RW=H，E=H
2）写指令：RS=L，RW=L，D0～D7=指令码，E=高脉冲 3）读数据：RS=H，RW=H，E=H
4）写数据：RS=H，RW=L，D0～D7=数据，E=高脉冲 3初始化设置
1）显示模式设置如表5：
表4 显示模式设置
指令码
0
0
1
1
1
0
0
0
2）显示开/关及光标设置如表6：
表7显示开/关及光标设置 指令码 0 0
0
0
1
D
C
功能
B D=1开显示；D=0关显示
C=1显示光标；C=0不显示光标 B=1光标闪烁；B=0光标不显示
S N=1当读或写一个字符后地址指针加一，
且光标加一
N=0当读或写一个字符后地址指针减一，且光标减一
S=1当写一个字符，整屏显示左移（N=1）
功能
设置16*2显示，5*7点阵，8位数据接口
0 0 0 0 0 1 N
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系统硬件的设计
3.4.2LCD1602与MCU的接口电路
LCD的D0～D7分别接单片机的的P0口，作为数据线，因为P0口内部没有上 拉电阻，所以外部另外加上4.7K的上拉电阻；P2.5—P2.7分别接LCD的RS、RW、 E三个控制管脚；RV1用来调节LCD的显示灰度；BLK、BLA为背光的阴极和阳极，接上相应电平即点亮背光灯。如图18
图10 显示电路
其中1602的第3脚接10K与1.5K的串联电阻起到分压作用，能够调节第一行与第二行亮度对比。第16接个三极管的作用放大，是为了能够让液晶显示器的背光灯亮起，从而在夜间也能观看万年历。 3.5按键模块设计
本系统用到了4个按键，其中一个用作系统手动复位，另外4个采用独立按键，该种接法查询简单，程序处理简单,可节省CPU资源，按键电路如图19所示，4个独立按键分别与STC89C52的P3.0、P3.1、P3.2、P3.3接口相连。 S2P32S3P33S4P34
图11按键电路
对以上4个按键作简要说明：K1——SET 键，K2——UP键，K3——DOWN键，K4——OUT/STOP键。SET 键：按下SET键进入时间校准状态，按一下进入秒调整，两下分调整，依此类推可进行各年月日，时分秒以及星期的校准；UP键：当SET键按下时，UP进行SET选定项（如：小时）的加操作;DOWN键：当SET键按下时，DOWN进行SET选定项（如：小时）的减操作；OUT键：当OUT键按下时，此键功能为退出校准功能，进入下一模式，显示温度值和上下限的温度值。
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系统硬件的设计
3 详细设计及仿真
电子万年历的功能是在程序控制下实现的。该系统的软件设计方法与硬件设计相对应，按整体功能分成多个不同的程序模块，分别进行设计、编程和调试，最后通过主程序将各程序模块连接起来。这样有利于程序修改和调试，增强了程序的可移植性。 本系统的软件部分主要要进行公历计算程序设计，温度测量程序设计，按键的扫描输入等。程序开始运行后首先要进行初始化，把单片机的各引脚的状态按程序里面的初始化命令进行初始化，初始化完成后运行温度测量程序，读取出温度传感器测量出来的温度，然后运行公历计算程序，得到公历的时间、日期信息。 3.1 proteus仿真
运用proteus软件对系统进行仿真，具体粘土如下图所示：
图12系统仿真图
将代码烧录到51单片机中，可以观察到时间以及温度，还有温馨小提示，具体如系统仿真运行图：
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