单片机原理实验综合设计2014.doc

单片机原理实验综合设计
一、综合实验项目
1、室内温、湿度仪的设计
要求：
时时显示室内的温度和湿度，显示年、月、日、星期、时、分、秒
能够通过键盘输入日期和时间的初值
通过功能键能够实现数据储存、查询、上传（串行通讯）功能
（4）完成设计报告
2、信号分析仪的设计
要求：
通过A/D能够测量0～5V电压，通过D/A能够输出一定频率的正弦波信号
时时显示年、月、日、星期、时、分、秒
能够通过键盘输入日期和时间的初值
通过功能键能够实现三角波、方波、正弦波并能改变频率等功能
（5）完成设计报告
3、电子交通灯的设计
要求：
通过8*8点阵简单实现直行、转弯的交通指挥设计
显示年、月、日、星期、时、分、秒
能够通过键盘输入日期和时间的初值
通过功能键能够改变交通指挥功能（如时间的控制等）
（5）完成设计报告
二、设计报告要求
1绪论
1.1引言（简单介绍单片机技术的应用和发展）
1.2系统方案设计
3系统的硬件设计
4系统的软件设计
5结论（简述系统实现的功能、应用、不足和改进）

万年历功能温度计课程设计
电信一班王浩&蔡森河&韩子鹏
1系统方案设计
本系统以单片机最小系统为核心，设计并制作一个数字式温度计应用系统。主要包括电源模块、温湿度采集模块DS18B20、存储器模块24C02、键盘模块、LCD1602显示模块、时钟芯片模块DS1302、串行口模块等部分组成。
功能：实现对室内温湿度的实时测量，显示和存储。通过串口将实时温度上传到电脑。附加有万年历等功能，更具有实用性。并能通过按键实现对万年历的时间的设置。
根据设计的要求，系统硬件电路的设计框图如图1-1所示。
温度采集单片机控制模块存储模块
键盘控制显示模块

时钟模块串行口模块

图1-1系统设计框图

2系统硬件设计
硬件设计图2-1所示。Protues软件是英国Labcenterelectronics公司出版的EDA工具软件，功能比较强大，能够实现多种单片机实现仿真功能，对缩小开发周期有很大的意义。本设计的部分硬件设计首先是在Protues软件环境中仿真实现的，这样可以减少研发的成本提高效率。
图2-1系统硬件设计图

3.系统软件设计
3.1系统主程序流程图
对实时温度的显示，精确到小数点后一位。显示日期与时间，可通过按键控制对时间和日期赋初值，按键K1选定，按键K2加一，按键K2减一。3：可通过串行口上传实时温度和文本信息。图3-1为系统主程序流程图。对单片机上电，系统对lcd1602，ds18b20和ds1302初始化，允许中断对键盘进行扫描。显示实时温度及日期与时间。
图3-1系统主程序流程图
程序初始化
LCD清屏显示
有按键按下
时钟芯片赋初值
取时钟、温度
温度采集
LCD12864显示
串行口上传
温度变化
按键中断程序
Y
N

3.2DS1302程序流程图
DS1302程序流程图如图3-2所示。DS1302是美国Dallas公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟芯片，它可以对年、月、目、星期、时、分、秒进行计时，且具有闰年补偿功能，工作电压宽达2．5～5．5V。采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟或RAM数据。DS1302内部有一个31~8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。
开始

结束
移入温度寄存器

温度转移成功？

写DS18B20读取温度指令

初始化DS18B20

单片机读取温度数据

N
Y

图3-2DS1302程序流程图

3.3串行通信
本系统可通过串行通信向PC机发送信息，包括实时温度及文本信息，只要上位机利用串口调试助手即可实现。
图3-3串行通信程序流程图

4结论
简述各模块功能：
（1）：本系统采用STC89C52单片机为核心，利用时钟芯片，温度采集模块，键盘及显示模块等实现实时温度的显示，储存，上传和可调万年历时钟的功能。
（2）：时钟芯片利用DS1302芯片，可调节时间日期，并有LCD1602显示。
（3）：温度采集模块利用DS18B20芯片，可以读取实时温度，通过LCD1602显示，并可以存储并通过串口通信上传到PC。
（4）：LCD1602显示模块使实验结果可视化，显示日期，时间，星期与温度等。
（5）：本系统还可接入LED，蜂鸣器等终端模块，完成温度报警器等功能。
:源程序没有用模块化方式编程，而是直接将将头文件写入程序，将各个模块写成子程序，并嵌入到主程序中，简单易懂，方便修改。

不足：本系统还有很多不足之处，例如没有温度报警装置，对程序的优化还不够完善，因为对单片机的学习有限，很多程序不知如何加入到系统中，因此使得功能有限，希望在以后的学习中不断完善自己的单片机知识，能够做出更丰富