光控?cái)?shù)字溫度時(shí)鐘課程設(shè)計(jì)報(bào)告光控?cái)?shù)字溫度時(shí)鐘課程設(shè)計(jì)報(bào)告6/6光控?cái)?shù)字溫度時(shí)鐘課程設(shè)計(jì)報(bào)告序號(hào)：20光電技術(shù)課程設(shè)計(jì)題光控?cái)?shù)字溫度時(shí)鐘目：學(xué)生王較軍班級(jí)電子2011-2BF學(xué)號(hào)物理與電子學(xué)院專業(yè)電子科學(xué)與技術(shù)指導(dǎo)老師梅孝安職稱副教授完成時(shí)間2015年6月12日（湖南理工學(xué)院物理與電子學(xué)院）整體設(shè)計(jì)思想本次實(shí)驗(yàn)采用通用51單片機(jī)（AT89C51）。DS1302作為基本時(shí)鐘，并帶有蜂鳴器模塊，實(shí)現(xiàn)報(bào)時(shí)鬧鈴功能。使用TLC1543芯片（10位串行A/D）作為溫度光強(qiáng)采集模塊。溫度采集采用熱敏電阻、光強(qiáng)采集采用光敏電阻。亮度控制采用D/A輸出（DAC0808），采用LED數(shù)碼管動(dòng)向顯示。出于方便、高效考慮，設(shè)置兩個(gè)按鈕一為功能鍵，一為加鍵。系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)（本設(shè)計(jì)硬件總設(shè)計(jì)圖如圖1所示。溫度由熱敏電阻采集經(jīng)辦理后變換為溫度顯示，光強(qiáng)每經(jīng)過一段時(shí)間間隔由光敏電阻采集一次，變換為數(shù)字信號(hào)后經(jīng)過DACO8O8芯片控制（D\A輸出）達(dá)到調(diào)治LED數(shù)碼管顯示亮度的目的。圖1設(shè)計(jì)總電路圖DS1302模塊DS1302模塊以DS1302時(shí)鐘芯片為主體組成，用于基本的時(shí)間顯示。其硬件結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。DS1302是美國DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶RAM的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，它可以對(duì)年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，擁有閏年補(bǔ)償功能，，且擁有閏年補(bǔ)償?shù)榷喾N功能。DS1302有12個(gè)存放器，其中有7個(gè)存放器與日歷、時(shí)鐘相關(guān)，存放的數(shù)據(jù)位為BCD碼形式。工作電壓為～。采用三線接口與CPU進(jìn)行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳達(dá)多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)或RAM數(shù)據(jù)。DS1302內(nèi)部有一個(gè)31×8的用于臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的RAM存放器。缺點(diǎn)是時(shí)鐘精度不高，易受環(huán)境影響，出現(xiàn)時(shí)鐘凌亂。模塊軟件設(shè)計(jì)見設(shè)計(jì)報(bào)告系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)部分。圖2DS1302模塊電路圖數(shù)碼管及數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)模塊（1）數(shù)碼管模塊如圖3所示：圖3數(shù)碼管模塊在數(shù)碼管顯示大將第三個(gè)數(shù)碼管反向部署，使得第二、第三個(gè)數(shù)碼管的小數(shù)點(diǎn)位組成一對(duì)，實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘的秒顯示功能。第三個(gè)數(shù)碼管譯碼表：0xc0,0xcf,0xa4,0x86,0x8b,0x92,0x90,0xc7,0x80,0x82,0x70（2）數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)模塊，如圖4,圖5所示：圖4數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)模塊圖5數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)模塊其中，DAC0808用于實(shí)現(xiàn)亮度調(diào)治（D\A變換），溫度光強(qiáng)采集模塊模塊結(jié)構(gòu)如圖6所示圖6溫度光強(qiáng)采集模塊采集溫度用熱明電阻，熱敏電阻的主要特點(diǎn)是：①較高，其要比金屬大10～100倍以上，能檢測出10-6℃的溫度變化；②寬，常溫適用于-55℃～315℃，高溫器件適用溫度高于315℃（目前最高可達(dá)到2000℃），低溫器件適用于-273℃～-55℃；③體積小，可以測量其他溫度計(jì)無法測量的空隙、腔體及生物體內(nèi)血管的溫度；④使用方便，電阻值可在～100kΩ間任意選擇；⑤易加工成復(fù)雜的形狀，可大批量生產(chǎn)；⑥牢固性好、過載能力強(qiáng)。采集光強(qiáng)使用光敏電阻，光敏電阻的工作原理是基于內(nèi)。在半導(dǎo)體光敏資料兩端裝上電極引線，將其封裝在帶有透明窗的管殼里就組成光敏電阻，為了增加矯捷度，兩電極常做成梳狀。用于制造光敏電阻的資料主若是金屬的硫化物、硒化物和碲化物等半導(dǎo)體。平時(shí)采用涂敷、噴涂、燒結(jié)等方法在絕緣襯底上制作很薄的光敏電阻體及梳狀歐姆電極，接出引線，封裝在擁有透光鏡的密封殼體內(nèi)，省得受潮影響其矯捷度。入射光消失后，由光子激發(fā)產(chǎn)生的電子—空穴對(duì)將復(fù)合，光敏電阻的阻值也就恢復(fù)原值。在光敏電阻兩端的加上電壓，其中便有電流經(jīng)過，碰到必然波長的光輝照射時(shí)，電流就會(huì)隨光強(qiáng)的增大而變大，從而實(shí)現(xiàn)光電變換。光敏電阻沒有極性，純粹是一個(gè)電阻器件，使用時(shí)既可加，也加。半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力取決于半導(dǎo)體導(dǎo)帶內(nèi)載流子數(shù)目的多少。蜂鳴器和按鍵模塊圖7為蜂鳴器模塊實(shí)現(xiàn)鬧鈴，整點(diǎn)報(bào)時(shí)功能。圖8為按鍵模塊，K1為加鍵用于調(diào)治數(shù)據(jù)的大小，K2為功能鍵用于實(shí)現(xiàn)不同樣功能的變換。圖7為蜂鳴器模塊圖8按鍵模塊系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)（1）主程序#include<>#include""#include""#include""#include""#include""#include<>uinttemperature_convert(void);voidbrilliance_control(void);intmain(void){uinttemporary_temp=0;TMOD=0x11;else

}{hour=;}hour=10*(hour/16)+hour%16;//BCD碼表示的時(shí)間變換為if(numx>20*hour){TR0=0;//關(guān)閉準(zhǔn)時(shí)器T0BEEP=BEEP_OFF;//關(guān)閉蜂鳴器integral_point_flag=2;//報(bào)時(shí)標(biāo)志置于悠閑numx=0;//計(jì)數(shù)器清零

10進(jìn)制時(shí)間}}}TR0=1;}（5）TLC1543程序#include""sbitTLC1543_SDO=P1^0;//TLC1543串行數(shù)據(jù)線sbitTLC1543_ADDR=P1^1;//TLC1543地址線(通道選擇線)sbitTLC1543_CS=P1^2;//TLC1543片選線(低電平有效)sbitTLC1543_CLK=P1^3;//TLC1543時(shí)鐘線sbitTLC1543_EOC=P1^4;//TLC1543變換完成//TLC1543初始化voidTLC1543_Init(void){uchari=0;TLC1543_CS=1;//不選中TLC1543TLC1543_CLK=0;}/************************/讀取第ain通道的ADC變換值//參數(shù)：ucharain變換通道0--10//返回：變換的數(shù)字值uintTLC1543_ReadADC(ucharain){uintdat=0;uchari=0,j=0;ucharch=0;//ain<<=4;//從高位開始傳輸ch=ain;//由于CPU讀入的數(shù)據(jù)是芯片前一次A/D變換完成的數(shù)據(jù)。所以在使用多通道時(shí)最少讀兩次同一通道才能讀到該通道的值for(i=0;i<2;i++){dat=0;ch=ain;TLC1543_EOC=1;TLC1543_CS=1;TLC1543_CS=0;TLC1543_CLK=0;for(j=0;j<10;j++){

//關(guān)閉片選//打開片選TLC1543_ADDR=(bit)(ch&0x80);//寫地址ch<<=1;dat<<=1;TLC1543_SDO=1;//注意：P1口作輸入口使用時(shí)if(TLC1543_SDO)

,必然要先向其寫

1{dat+=1;}TLC1543_CLK=1;//

上升沿

,地址寫入

TLC1543_nop_();_nop_();_nop_();TLC1543_CLK=0;//下降沿}while(!TLC1543_EOC);//等待變換完成}TLC1543_CS=1;//關(guān)閉片選returndat;}（6）#include""http://延時(shí)xms(毫秒)voiddelay_ms(uintxms){uchari=0;while(xms--){for(i=120;i>0;i--);}}設(shè)計(jì)仿真結(jié)果時(shí)鐘顯示：溫度顯示：使用通用51單片機(jī)與專用單片機(jī)的差異AT89C51是一種帶4KFLASH的低電壓、高性能CMOS8位，128字節(jié)內(nèi)部RAM，32個(gè)I/O口線，兩個(gè)16位準(zhǔn)時(shí)/計(jì)數(shù)器，一個(gè)5向量兩級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工口，片內(nèi)振蕩器及。同時(shí)，AT89C51可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種可選的節(jié)電工作模式。悠閑方式停止CPU的工作，但贊同RAM，準(zhǔn)時(shí)/計(jì)數(shù)器，口及連續(xù)工作。由于應(yīng)用廣泛，所以價(jià)格廉價(jià)，性能可靠。STC15F204EA單片機(jī)是宏晶科技推出的新一代超低價(jià)A/D變換單片機(jī)，1個(gè)時(shí)鐘/機(jī)器周期，高速、高可靠，8路10位高速A/D變換，內(nèi)部高精度R/C時(shí)鐘，±1%溫飄，徹底省卻外面昂貴的晶振，5MHz~35MHz寬范圍可設(shè)置。?內(nèi)部高精度R/C時(shí)鐘，時(shí)鐘從5M～35MHz可選；?內(nèi)部高可靠復(fù)位，完整省卻外面復(fù)位電路；?8通道，10位高速ADC，速度可達(dá)30萬次/秒；?通用I/O口(26個(gè))，可設(shè)置成四種模式：準(zhǔn)雙向口/弱上拉，推挽/強(qiáng)上拉，僅為輸入/高阻，開漏實(shí)物顯現(xiàn)零件圖成品圖心得領(lǐng)悟隨著科技帶給人們生活上的便利越來越多，人們對(duì)數(shù)字時(shí)鐘的要求也越來越高，多功能數(shù)字鐘無論在性能還是在樣式上都發(fā)生了質(zhì)的變化，本次課程設(shè)計(jì)，由單片機(jī)作為數(shù)字鐘的核心控制器，可以經(jīng)過它的時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行計(jì)時(shí)實(shí)現(xiàn)整點(diǎn)報(bào)時(shí)、鬧鈴、溫