单片机原理实验1602显示温度时钟

《单片机原理实验》考试报告题目：1602显示温度时钟及星期1602显示温度时钟及星期摘要：本次实验利用STC89C51单片机作为控制器，通过keil编写程序，并且将生成hex文件写入单片机的内存中，实现对单片机的I/O口，液晶显示屏1602和温度传感器DS18B20操作，最终实现在液晶显示器1602上显示时钟，星期以及实时温度的功能。

关键词：STC89C52单片机，液晶显示器1602，DALLAS公司生产的DS18B20数字温度计，时钟，温度，星期1.引言在开始的时候只是想用1602显示成数字温度计，可是在做完温度计之后发现1602屏上还有足够的空间用来显示时钟，所以就在原来的数字温度的程序上进行了扩展，加入了时钟的显示程序以及星期的显示程序。

确定了要显示的内容之后，通过计算字符的个数，对要显示的东西进行了布局，使得其显示看起来比较协调美观。

在做这个实验的时候，数字温度计的程序是最难的部分，我花了两天的时间把参考书上的一个用数码管显示温度的程序读懂，弄清楚DS18B20操作时序和数码管显示温度的基本步骤和原理之后，再结合我已经掌握的1602显示器的知识，尝试这把数码管显示改为1602显示，这个过程就是写这个程序最重要的地方，由于数码管显示原理与数码管显示原理完全不同，要进行比较大的调整，从写完这个程序和到完全调试好这个程序并且进行成功仿真花了大半天的时间。

当我调试完了程序和仿真之后，我在面包板上用相应的元器件搭出了仿真时候的电路，当我把程序写入单片机内，1602显示的实验室温度为30.7。

成功之后，我再把以前写过的数字钟的程序逐渐的移植到这个程序当中，并且重新设置相关的参数，经过半天的调试，最终取得了理想中的结果。

2.原理使用的STC89c51单片机对所有的元器件进行控制。

外接时钟信号的晶振的频率为12MHz,所以其机器周期为1us，在写数字钟的程序是用的是中断计时，因此赋的初值为（65536-50000），即为50ms，中断进行20次后就是一秒，因此也就可以实现比较精准的定时了。

温度传感器DS18B20采用的是单总线协议，与单片机连接只需要一个I/O端口就可以实现双向通信。

它只有三个引脚，一个接高电平，一个接地，还一个就是单总线，在接单总线通常要求外接一个约为5k欧的电阻，仿真实验时我采用的是4.7k欧，搭建实物电路用的是4.3k欧。

该单条信号线既可以传输时钟，又可以传输数据，而且数据传输是双向的，因而这种单总线控制技术具有线路简单硬件开销少，成本低廉，便于总线扩展和维护。

液晶显示屏1602可以显示两行字符，每行最多可以显示16个字符，液晶第3端为对比度调节端，通过一个10k欧的电位器接地来调节液晶显示器的对比度，在仿真时可以不接入，但是在搭建实物电路时必须接上，以免烧坏器件造成损失。

通过先学习以上元器件的工作原理及操作时序，然后在keil上编写出控制这些器件正常工作的程序，并且生成hex文件以供单片机识别和使用。

3.电路4.程序#include<reg51.h>#include<stdio.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar code T[]={"Temp:"};uchar code *Day[7]={"Mon","Tue","Wed","Thu","Fri","Sat","Sun"}; uchar a[6]={0};int num,s,f,m;uint d=0;sbit ds=P2^2;sbit E=P3^4;sbit RS=P3^5;int temp;float f_temp;void delay(){uint x,y;for(x=3;x>0;x--)for(y=110;y>0;y--);}timer0() interrupt 1{TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;num++;if(num>=20){num=0;m=m+1;} if(m>=60){m=0;f=f+1;}if(f>=60){f=0;s=s+1;}if(s==24){s=0;d++;}if(d==6)d=0;}void reset(void){uint i;ds=0;i=103;while(i>0)i--;ds=1;i=4;while(i>0)i--;}bit tempreadbit(void){uint i;bit dat;ds=0;i++;ds=1;i++;i++;dat=ds;i=8;while(i>0)i--;return(dat);}uchar tempread(void){uchar i,j,dat;dat=0;for(i=1;i<=8;i++){j=tempreadbit();dat=(j<<7)|(dat>>1);}return(dat);}void tempwritebyte(uchar dat) {uint i;uchar j;bit testb;for(j=1;j<=8;j++){testb=dat&0x01;dat=dat>>1;if(testb){ds=0;i++;i++;ds=1;i=8;while(i>0)i--;}else{ds=0;i=8;while(i>0)i--;ds=1;i++;i++;}}}void tempchange(void){reset();delay();tempwritebyte(0xcc);tempwritebyte(0x44);}uint get_temp(){uchar a,b;reset();delay();tempwritebyte(0xcc);tempwritebyte(0xbe);a=tempread();b=tempread();temp=b;temp<<=8;temp=temp|a;f_temp=temp*0.0625;temp=f_temp*10+0.5;f_temp=f_temp+0.05; return temp;void write_com(uchar com) {RS=0;P1=com;delay();E=1;delay();E=0;}void write_data(uchar date) {RS=1;P1=date;delay();E=1;delay();E=0;}void display(){uint t,ad;write_com(0x80+0x40);for(t=0;t<5;t++)write_data(T[t]);write_com(0x80+0x45);for(ad=0;ad<6;ad++)write_data(a[ad]);}void dis_temp(uint t){uchar i0,i1,i2,i3;i0=t/100;i1=t%100/10;i2='.';i3=t%100%10;a[0]=i0+'0';a[1]=i1+'0';a[2]=i2;a[3]=i3+'0';a[4]=0xdf;a[5]=0x43;display();}void init_com(void)E=0;write_com(0x38);write_com(0x0c);write_com(0x06);write_com(0x01);TMOD=0x21;PCON=0x00;SCON=0x50;TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;TH1=0xfd;TL1=0xfd;EA=1;ET0=1;TR0=1;TR1=1;}void comm(char *parr){do{SBUF=*parr++;while(!TI);TI=0;}while(*parr);}void day(uchar *r){while(*r!='\0'){write_data(*r);r++;}}void main(){init_com();while(1){write_com(0x80);write_data(s/10+'0');write_data(s%12+'0');write_data('-');write_data(f/10+'0');write_data(f%10+'0');write_data('-');write_data(m/10+'0');write_data(m%10+'0');write_com(0x89);day(Day[d]);tempchange();dis_temp(get_temp());}}5.结语本次实验涉及的知识基本涵盖了对51单片机操作的主要知识，包括外部晶振，复位电路，对任意I/O口进行操作，定时器工作方式的设置，定时器中断，以及对波特率的设置。

在学习中，通过实验来验证原理可以理解的更加深刻，掌握知识的效率也更高，此次实验主要学到的就是利用C语言编程更加的熟练，以及对DS18B20D的操作，虽然DS18B20D外部结构简单，但是利用程序对其操作的时序还是比较复杂的。

当然，这些都知识电子专业的皮毛，我会在以后的学习里努力去掌握和学习更多更深的知识，不断充实自己。

最后，本次实验最终也取得了理想的效果，算是一次比较成功的实验。

参考文献[1] 郭天祥. 51单片机C语言编程.电子工业出版社 2009年12月.[2] 百度 1602显示字符库。