微型計算機控制技術課程設計報告

2022-06-17 15:24:05 字數 2361 閱讀 3189

課程設計報告

學號姓名指導老師

所在學院計算機與資訊學院(常州)

完成日期 2023年 9 月 27 日

一、課程設計的目的

本次課程設計我所做的是基於微控制器的液晶顯示日期、時間和溫度的系統,利用at89s52微控制器控制外圍電路,通過時鐘晶元ds1302和溫度感測器ds18b20,實現液晶顯示日期、時間、溫度等功能。可以直接通過按鍵來設定時間和日期。

時鐘晶元ds1302通過簡單的序列通訊與微控制器進行通訊,時鐘/日曆電路能夠實時提供年、月、日、時、分、秒等資訊,採用雙電源供電,當外部電源掉電時能夠利用後備電池準確計時。數字溫度感測器ds18b20具有精度高、量程寬、靈敏度高、體積小、功耗低等優點,適合於我們日常生活和工、農業生產中的溫度測量,也可以當作溫度處理模組嵌入到其它系統中,作為其它主系統的輔助擴充套件。

通過本次課程設計,首先,使我們增進對微控制器的感性認識,加深對微控制器理論方面的理解。其次,讓我們掌握微控制器的內部功能模組的應用,如定時器/計數器、中斷、片內外存貯器、i/o口、序列口通訊等。還有,使學生了解和掌握微控制器應用系統的軟硬體設計過程、方法及實現,為以後設計和實現微控制器應用系統打下良好基礎。

同時,課程設計培養綜合運用知識和獨立開展實踐創新的能力,增強學以致用的思想,提高解決問題的能力和百摺不饒的品質,規範化訓練學生撰寫技術報告,提高書面表達能力。

二、主要設計任務和內容

本次計算機控制課程設計主要是在微控制器開發板上,依靠開發板資源,設計出乙個應用系統。我所做的為12864液晶顯示年月日、星期、時間以及當前溫度,同時能夠用鍵盤調整年月日、星期和時間。採集溫度使用的是ds18b20溫度感測器,時鐘晶元為ds1302。

基於微控制器的液晶顯示多功能時鐘與溫度計系統主要由五個模組組成,分為微控制器最小系統模組,按鍵設定模組,液晶顯示模組,時鐘晶元ds1302模組以及溫度感測器ds18b20模組。系統結構圖見圖2.1。

圖2.1 系統結構圖

系統硬體上由這五部分組成,通過微控制器對時鐘晶元ds1302和溫度感測器ds18b20的設定和讀取,在12864液晶上顯示當前的日期,時間和溫度等,還可以通過按鍵來調整時間日期等。是否

圖2.2 軟體流程圖設計

程式開始進行液晶初始化,ds18b20初始化,ds1302初始化,然後進入預設的液晶顯示,並判斷按鍵是否進入調整模式,如果進行調整模式,則可以選擇調整日期,時間,星期,通過設定的上下鍵來改變相應的數值,調整完,退出調整模式,然後顯示日期、時間、溫度等。如果沒有通過按鍵進入調整模式,則顯示預設的日期、時間、溫度等

三、現場除錯和修改

在這次課設過程中,開始時按鍵調整功能未能實現,經過仔細排查,查閱資料以及與同學的討論交流,發現由於程式的邏輯出了問題。通過查閱資料,然後大量的除錯,基本上解決了這個問題。整個系統功能上實現了常規的日期,時間以及溫度的顯示,以及對時間日期的調整。

現場老師要求將溫度加10℃顯示,通過更改程式,將溫度資料的十位加1即可實現要求。程式如下:

void temp_to_str() //溫度資料轉換成液晶字元顯示

{tempbuffer[2]=(temp_value%100/10+ 1)+'0'; //十位加1,這樣顯示的溫度為實際溫度加了10℃。

四、課程設計小結

這次的計算機控制技術課程設計主要是通過微控制器開發板設計出符合自己實際需求的電路系統。我說做的基於微控制器的液晶顯示多功能時鐘與溫度計系統,能夠直觀的顯示當前的日期、時間和溫度。

這次課程設計雖然結束了,但是在這個過程中我學到了很多東西。首先,讓我認識到了,世上沒有一帆風順的事,只有堅持理論的指導,冷靜的分析問題,才可能解決問題。還有,在以後的學習中,要理論聯絡實際,把我們所學的理論知識用到實際當中,程式只有在經常的寫與除錯的過程中才能提高,這就是我在這次課程設計中的最大收穫。

由於本設計採用了整合溫度感測器,這樣不僅減少了硬體電路的設計與除錯,並且此溫度感測元件的整合效能比傳統的元件要優越得多,這樣簡化了電路的設計難度還降低了產品的**。如果我們採用傳統的元件則在設計中還要加入 a/d 轉換器和模擬開關,這樣就增加了電路的設計難度並且感溫元件的精度和轉換效能也是遠不及整合的感溫元件ds18b20 的。所以在以後的設計過程中應該盡量的採用整合元件。

經過兩周的設計我了解了設計的難度,也認識到自己的許多的不足。在兩周的課程設計過程中,我對微控制器的學習的內容又有了進一步的加深,很多原來也許還不很清楚的知識現在弄清楚了,期間發現自己有很多的思維定勢在裡面,以至於自己有時候很容易陷入自己弄的圈套裡,固執而不肯改變。設計過程中我也深刻認識到合作的重要性,通過合作可學到更多的東西。

另外我發現程式設計是乙個很靈活的東西,它反映了你解決問題的邏輯思維和創新能力,它是乙個設計的靈魂所在。很多子程式是可以借鑑書本上的,但怎樣銜接各個子程式卻是問題關鍵的所在,這需要對微控制器的結構很熟悉。在整個設計過程中我的大部分時間是用在程式上面了,而且調了很久才有結果,微控制器的設計是軟體和硬體的結合,二者是密不可分的,且它有很強的實用性,因此我覺得很有必要把它學好。

微型計算機控制技術課程答案

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