基于51单片机的液晶万年历设计论文（带温度显示）

摘要在寒假期间我用一周时间完成了这个液晶万年历，它可以显示年月日、时分秒、以及温度（可上下限报警），可以对时间进行加一或减一调整，并加入了闰、平年时间调整，方便可行，已经调试成功。考虑到成本和方便，本作品采用了STC89c52和DS18B20，计时用的是51单片机自带的十六位定时器/计数器T0，尽管对时间进行了误差调整但是还是有一定的误差，考虑到学校后改用DS1302时钟芯片，进一步减小误差。温度显示精度达到0.1摄氏度。关键词： 单片机 DS18B20 万年历 温度1. 硬件工作介绍（1）上电自动复位及手动复位电路 STC89c52单片机的RST端外部复位有两种操作方式:上电自动复位和按键手动复位。本设计用上电自动复位以及手动复位下结合的方式外接电路（见附图）。（2）时钟振荡电路作品中采用12M晶振，其连接方法如图所示，其中电容的值都为22pF。（3）1602液晶显示接口1602采用标准的16脚接口（见附图），其中:第1脚：GND为地电源第2脚：VCC接5V正电源第3脚：V0为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度第4脚：RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。第5脚：RW为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS和RW共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平RW为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平RW为低电平时可以写入数据。第6脚：E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。第714脚：D0D7为8位双向数据线。 第15脚：VCC第16：GND（4）键盘键盘是通过S3(P3.2),S4(p3.3),S5(p3.4)对时钟进行调整，其S3选择要调整的对象如时，分，日，月等等，并在液晶屏上显示所选的对象。S4对所选中的对象进行加一调整，而S5对所选对象进行减一调整。（5）蜂鸣器 对温度进行测量，高低温超限报警，正常温度在15.0-36.0摄氏度，超过最高或低于最低温度就会鸣叫报警。2. 软件工作介绍 由于C语言功能丰富，表达能力和可移植能力强，而且操作方便，简单易懂，因此软件部分由C语言编写,程序的重点和难点是闰月的时间调整以及键盘对时间的调整，本程序还不是太完善，温度显示有规律性的微微闪烁，恳请老师指正。开始 LCD初始化 T0初始化 时间、温度显示 S3按下否？ S4按下否？ S5按下否？ 否 否是 是 是 时间加一 N加一，选择调整对象 时间减一 否 否到最大值否？ N=6否？到最小值否？ 是 是 是 时间清零 N清零 时间清零 主程序流程图设计总结在制作的过程中，因为板子是在学校自己动手做的最小系统板，接插线还是比较简单的，难的是硬件的调试，因为理论与实践总是存在着差距，想出来的东西没有经过实践的检验是不可靠的，任何一个小小的疏忽大意都能导致失败。比如说对 hour, min , sec，day, moth的定义，一开始我用的unsigned char ，但是在调试减一时，减到零时再按下键盘就会出现乱码，几经调试，终于发现问题地所在并及时地解决了问题，之后再一次对硬件进行调试，终于成功了。从这一方面来说，我认识到做要比说难得多，做的过程中必定有很多的阻碍，但是一定要慢慢来，一点一点地找出问题，再一点一点地解决它，这样的话，到达成功的彼岸也就仅仅是时间的问题了。我通过这次设计，特别是通过对程序的编写，深层了解了单片机内部结构和外围器件的应用。我学到的不仅仅是电子方面的知识，更重要的是，我学到了作为一名电子设计者所必需的心理素质，那就是决心加上耐心！附录1：程序代码：#include <reg51.h>#define Lcd_Data P0 /定义数据端口#define _TH0_TL0_ (65536 - 50000) #define HI (_TH0_TL0_ / 256) /给高8位赋值#define LO (_TH0_TL0_ % 256) /给低8位赋值#define M 20 /(1000/50)1秒要20个中断的累计 char hour = 0, min = 0, sec = 0,N=0,day=1,moth=1,week=7; /初始化要显示的值unsigned char SEG_TAB = 0x30,0x31,0x32, 0x33, 0x34, 0x35, 0x36, 0x37,0x38, 0x39;/0-9数字 unsigned int year=8;sbit RS = P2 5; /定义和LCD的连接端口sbit RW = P2 4;sbit E = P2 3;sbit Busy = P0 7;sbit S3 = P32;/定义开关s3选择键sbit S4 = P33;/s4加一键sbit S5 = P34;/s5减一键sbit DQ = P20;/DS18B20sbit speak = P21; /蜂鸣器警报/*/void delay1(unsigned int num)/短延时函数while( num- );/*/void Delay(unsigned char t)/长延时函数，延时 1MS*t Sunsigned char a;while(-t != 0)for(a = 0; a < 125; a+);/*/void Timer0Init(void) /初始化定时器0程序TMOD = 0x01; /设置模式1 定时器0 工作方式0TH0 = HI; /给TH0，TL0赋初始值TL0 = LO;TR0 = 1; /启动定时器0ET0 = 1; /定时器中断开EA = 1;/总中断开/*/void Read_Busy(void)/读忙信号判断doLcd_Data = 0xff;RS = 0;RW = 1;E = 0;Delay(2);E = 1; while(Busy);/*/ void Write_Comm(unsigned char lcdcomm) /写指令函数Lcd_Data = lcdcomm;RS = 0;RW = 0;E = 0;Read_Busy();E = 1;/*/void Write_Data(unsigned char lcddata)/写数据函数Lcd_Data = lcddata;RS = 1;RW = 0;E = 0;Read_Busy();E = 1;/*/void Init_LCD(void)/初始化LCDDelay(400); /稍微延时，等待LCD进入工作状态Write_Comm(0x01);/清显示Write_Comm(0x02);/光标归位Write_Comm(0x38);/8位2行5*8Write_Comm(0x06);/文字不动，光标右移Write_Comm(0x0c);/显示开/关，光标开闪烁开Write_Comm(0x18);/左移/*/Init_DS18B20(void)/初始化ds1820unsigned char x = 0;DQ = 1; /DQ复位delay1(8); /稍做延时DQ = 0; /单片机将DQ拉低delay1(80); /精确延时 大于 480usDQ = 1; /拉高总线delay1(14);x = DQ; /稍做延时后 如果x=0则初始化成功 x=1则初始化失败 delay1(20);/*/ReadOneChar(void)/读一个字节unsigned char i = 0;unsigned char dat = 0;for (i = 8; i > 0; i-) DQ = 0; / 给脉冲信号 dat >>= 1; DQ = 1; / 给脉冲信号 if(DQ) dat |= 0x80; delay1(4);return (dat);/*/WriteOneChar(unsigned char dat)/写一个字节unsigned char i = 0;for (i = 8; i > 0; i-) DQ = 0; DQ = dat&0x01; delay1(5); DQ = 1; dat>>=1;/*/Read_Disp_Temperature(void)/读取并显示温度 unsigned int a = 0, b = 0, c = 0, t = 0; float tt = 0; Init_DS18B20();WriteOneChar(0xCC); / 跳过读序号列号的操作WriteOneChar(0x44); / 启动温度转换Init_DS18B20();WriteOneChar(0xCC); /跳过读序号列号的操作WriteOneChar(0xBE); /读取温度寄存器a = ReadOneChar();b = ReadOneChar();t = b;t <<= 8;t = t | a;tt = t * 0.0625; t = tt * 10 + 0.5; /放大10倍输出并四舍五入a = t / 100; /十位b = t / 10 - a * 10; /个位 c = t - a * 100 - b * 10; /小数位 if(t>=360)|(t<=150) /温度报警范围 speak=0; else speak=1; Write_Comm(0x8d); /lcd显示温度 Write_Data( SEG_TABa); Write_Data( SEG_TABb); Write_Data( '.'); Write_Data( SEG_TABc);/*/void main(void)/主函数-数字读取和计算Init_LCD(); /初始化 LCD Timer0Init();/初始化定时器0 Write_Comm(0x83); /写入":"字符 Write_Data(':'); Write_Comm(0x86); Write_Data(':'); Write_Comm(0x89);/温度提示字符 Write_Data('T'); Write_Data('e'); Write_Data('m'); Write_Data('p'); Write_Comm(0xc1);/第二行首地址 /写入"20 - -"字符 Write_Data('2'); Write_Data('0'); Write_Comm(0xc5); Write_Data('-'); Write_Comm(0xc8); Write_Data('-'); Write_Comm(0xcb); Write_Data('-'); while(1) Read_Disp_Temperature(); /温度 if(S3=0) delay1(10); if(S3=0) N+; if(N>6) N=0; while(S3=0); Write_Comm(0xcf); Write_Data(SEG_TABN); /显示切换键位所示的位置 N /0:秒，1：分，2：时，3：日，4：月，5：年 6:星期 if(S4=0)/时间调整-加 delay1(10); if(S4=0) if(N=1) min+; if(min=60) min=0; Write_Comm(0x84); Write_Data(SEG_TABmin/10); Write_Comm(0x85); Write_Data(SEG_TABmin%10); if(N=2) hour +; if(hour=24) hour=0; Write_Comm(0x81); Write_Data(SEG_TABhour/10); Write_Comm(0x82); Write_Data(SEG_TABhour%10); if(N=3) day+; if(moth=2&&(year%4=0)&&day=30)day=1; /闰年2月天数计算 if(moth=2&&(year%4!=0)&&day=29)day=1; /平年2月 if(moth=4|moth=6|moth=9|moth=11)&&day=31)day=1;/4，6，9，11月计算 if(day=32)day=1;/1，3，5，7，8，10，12月天数计算 Write_Comm(0xC9); Write_Data(SEG_TABday/10); Write_Comm(0xCa); Write_Data(SEG_TABday%10); if(N=4) moth+; if(moth=13)moth=1; Write_Comm(0xc6); Write_Data(SEG_TABmoth/10); Write_Comm(0xc7); Write_Data(SEG_TABmoth%10); if(N=5) year+; if(year=51)year=0; Write_Comm(0xc3); Write_Data(SEG_TAByear/10); Write_Comm(0xc4); Write_Data(SEG_TAByear%10); if(N=6)week+; if(week=8) week=1; Write_Comm(0xcc); Write_Data(SEG_TAByear/10); while(S4=0); if(S5=0)/时间调整-减 delay1(10); if(S5=0) if(N=1) min-;if(min<0) min=59; Write_Comm(0x84); Write_Data(SEG_TABmin/10); Write_Comm(0x85); Write_Data(SEG_TABmin%10); if(N=2) hour-;if(hour<0)hour=23; Write_Comm(0x81); Write_Data(SEG_TABhour/10); Write_Comm(0x82); Write_Data(SEG_TABhour%10); if(N=3) day-; if(moth=2&&(year%4=0)&&day<1)day=29; if(moth=2&&(year%4!=0)&&day<1)day=28; if(moth=4|moth=6|moth=9|moth=11)&&day<1)day=30; if(day<1)day=31; Write_Comm(0xC9); Write_Data(SEG_TABday/10); Write_Comm(0xCa); Write_Data(SEG_TABday%10); if(N=4) moth-; if(moth=0)moth=12; Write_Comm(0xc6); Write_Data(SEG_TABmoth/10); Write_Comm(0xc7); Write_Data(SEG_TABmoth%10); if(N=5) year-; if(year<0)year=50; Write_Comm(0xc3); Write_Data(SEG_TAByear/10); Write_Comm(0xc4); Write_Data(SEG_TAByear%10); if(N=6) week-; if(week=0) week=7; Write_Comm(0xcc); Write_Data(SEG_TABweek); while(S5=0); /*/void IsrTimer0(void) interrupt 1 using 1 /定时器0中断服务程序static unsigned char count = 0;/定义静态变量countTR0 = 0; /时间误差调整 TL0 += (_TH0_TL0_ + 9) % 256; TH0 += (_TH0_TL0_ + 9) / 256 + (char)CY; TR0 = 1;count+;if(count = M)/1秒种时间到count = 0;sec+;if(sec = 60)/1分钟时间到min+;sec = 0;if(min = 60)/1小时时间到hour+;min = 0;if(hour = 24)/24小时时间到 day+; week+;hour = 0;min = 0;sec = 0;if(week=8) week=1; if(moth=2&&(year%4=0)&&day=30)|(moth=2&&(year%4!=0)&&day=29)|(moth=4|moth=6|moth=9|moth=11)&&day=31)|(day=32) /一个月到 moth+; day=1; if(moth=13) /一年到 year+; moth=1; Write_Comm(0x81); /时间显示 Write_Data(SEG_TABhour/10); Write_Comm(0x82); Write_Data(SEG_TABhour%10); Write_Comm(0x83); Write_Data(':'); Write_Comm(0x84); Write_Data(SEG_TABmin/10); Write_Comm(0x85); Write_Data(SEG_TABmin%10); Write_Comm(0x86); Write_Data(':'); Write_Comm(0x87); Write_Data(SEG_TABsec/10); Write_Comm(0x88); Write_Data(SEG_TABsec%10); Write_Comm(0x8f); Write_Data( '.'); Write_Comm(0xc3); Write_Data(SEG_TAByear/10); Write_Comm(0xc4); Write_Data(SEG_TAByear%10); Write_Comm(0xc5); Write_Data('-'); Write_Comm(0xc6); Write_Data(SEG_TABmoth/10); Write_Comm(0xc7); Write_Data(SEG_TABmoth%10); Write_Comm(0xc8); Write_Data('-'); Write_Comm(0xc9); Write_Data(SEG_TABday/10); Write_Comm(0xca); Write_Data(SEG_TABday%10); Write_Comm(0xcb); Write_Data('-'); Write_Comm(0xcc); Write_Data(SEG_TABweek); Write_Comm(0xcd); Write_Data(0xfe); Write_Comm(0xce); Write_Data(0xfe); Write_Comm(0xcf+1); Write_Data(0xfe);附录2：电路图