温度+时钟+计算器单片机课程设计

单片机课程设计实验
题目：温度+时钟+计算器的设计
姓名：易丹丹
学号： 012301234207
专业名称：电子信息工程
2015年 6 月13 日
第一节设计要求及系统组成
一、设计要求
1．有温度计功能，能够在七段数码管上显示DS18B20温度传感器的值，测周围温度。

2．有数字时钟功能，数码管上显示时间，能够对时钟的初始值（时、分、秒）进行设置。

3．有整数加减乘除的计算器功能，数码管上显示输入和输出值。

二、系统的组成
原理框图如下图所示
图1.1 系统原理框
第二节系统设计方案
1、系统设计方案
电路原理图如图2.1所示
原理图2.1
2、功能演示
○1功能一：按下KEYI
在数码管上显示DS18B20温度传感器的值显示当前温度值，如图2.2所示
○2功能二：按下KEY2
时钟显示器，数码管上显示时钟，能够对时钟的初始值进行设置显示小时、分钟、秒、且可调，如图2.3所示.
图2.3
此时时间为3分18秒
○3功能三:按下KEY3
实现做一个整数加、减、乘、除的计算器，数码管上分别显示输入和输出值(本次以加，乘为例）。

如下图所示。

上图完成的是35*5=175的除法运算。

3、电路模块组成及其工作原理
1.时钟电路
系统时钟源由内部时钟方式产生，时钟电路由12MH晶振和两个30PF瓷片电容组成，构成自激振荡，形成振荡源提供给单片机。

电容可在5PF到30PF之间选择，电容的大小对振荡频率有微小影响，可起频率微调作用。

时钟电路如图2.4
2.复位电路
单片机复位有上电复位和手动复位两种方式，上电复位是接通电源后利用
图2.5 复位电路
3.按键电路
○1按键调试
在单片机的P1口接矩阵按键,通过不断检测按键状态，识别按键的按下顺序和次数即可实现时间的任意修改；并且用作计算器的数字和符号按键如图2.6
○2按键选择
通过不断检测按键状态，识别按键的按下顺序从而选择使用哪种功能
图2.7按键选择电路
按下KEY1，D1灯亮，实现温度计功能
按下KEY2，D2灯亮，实现时间显示功能
按下KEY3，D3灯亮，实现计数器功能
4.温度传感电路
DS18B20温度传感器通过感应周围温度而通过LED数码管显示
第三节软件—程序和流程图
1.系统软件总体设计
用keil编写c语言程序，软件程序主要是主控程序，温度读写和显示程序，时钟读写和显示程序，计数器读写和显示程序。

主控程序对整个程序进行控制，进行初始化和键盘功能程序以及显示程序。

2.程序和流程图
// 主函数 //
void main() 主流程图
{
P3=0X54;
if(P3_0==0) {
dela(10);
if(P3_0==0)
{
while(!P3_0);
P3_1=1;
IE=0X82;
TMOD=0X01;
TH0=65536/256;
TL0=65536%256;
TR0=0;
Init_DS18B20();
Read_Temperature();
dela(1000);
while(1)
{
Read_Temperature();
if(DS18B20_IS_OK)
{
TR0=1;
Display_Temperature(); }
else{
P0=P2=0X00;} }} }
if(P3_2==0)
{
dela(10);
if(P3_2==0)
{
while(!P3_2);
P3_3=1;
P1=0X0F;
TMOD=0x11;
TH0=0x3c;
TL0=0xb0;
EA=1; ET0=1;
TR0=1;
while (1) {
keyscan( );
time_pro( );
display( ); } } }
if(P3_4==0)
{
dela(10);
if(P3_4==0)
{
while(!P3_4);
while(1) {
P3_5=1;
if(kyscan()==15)
{
flag1=1;
shu1=shu2=fuhao=flag_shu=new key=0;
while(flag1)
{
if(!flag_fuhao)
dsplay(shu1);
else dsplay(shu2);
key_shu=kyscan();
suan();
}
}
}
}
}
}
温度子流程图
温度子程序：
//温度函数//
uchar Init_DS18B20() //初始化
●* *
uchar ReadOneByte() //读一个字节
●* *
void WriteOneByte(uchar dat) //写一个字节
●* *
void Read_Temperature() //读取温度
●* *
void Display_Temperature() //处理温度，显示
时钟子流程图
时钟子程序：
//时钟函数//
void time_pro(void) //时钟内部运行
●* *
void display(void) //时钟显示
●* *
void keyscan (void) //时钟按键调整
●* *
void timer0(void) interrupt 1 using 0 //时钟定时
计算器子流程图
计算器子程序：
//计算器函数//
void dsplay(unsigned long int dis_shu) //显示
●* *
uchar kyscan() //键盘扫描并返回值
●* *
void suan() //计算器计算函数
另有延时程序：void dela(uchar k) //总延时
●* *
void Delay(uint x) //温度延时
第四节系统仿真与调试
实验过程中出现了很多的问题，经过反复的程序修改和调试，最终实现了温度显示，计时和计算器功能要求。

在电路焊接前，通过protues单片机仿真软件多次调试和仿真，得出了正确的实验结果。

1. Protues仿真图如图
2.7所示。

图2.7（1）温度仿真
图2.7（2）时钟仿真
图2.7（3）计算器仿真
2. 实物连接图
（1）
（2)温度显示
（3）时钟显示
（4）计算器显示。