1、.單片機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)踐報(bào)告學(xué) 院： 設(shè)計(jì)名稱(chēng)： 專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 完成時(shí)間：2016年 7月 22日指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)目錄第1部分 實(shí)踐目的及功能11.1 目的11.2 功能要求11.3 任務(wù)分工1第2部分 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案2整體設(shè)計(jì)方案框圖如下：21、 通信模塊：22、 測(cè)溫模塊：23、 光強(qiáng)模塊：24、 AD轉(zhuǎn)換模塊：35、 實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊：36、 彩屏模塊：37、 lcd1602模塊：3第3部分 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)33.1 STC89C52單片機(jī)電路33.2 DS18b20溫度傳感器43.3 彩屏電路43.4 光強(qiáng)與AD轉(zhuǎn)換電路53.5 實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路73.6 lcd16

2、02電路73.7 RS485電路84部分 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)94.1 STC89C51單片機(jī)A機(jī)模塊設(shè)計(jì)94.2 STC89C51單片機(jī)B機(jī)模塊設(shè)計(jì)10第5部分 系統(tǒng)調(diào)試115.1 LCD1602顯示實(shí)時(shí)時(shí)鐘圖115.1 彩屏顯示數(shù)據(jù)圖115.3 RS485通信圖155.4 A機(jī)圖155.5 B機(jī)圖165.6 總機(jī)圖16第6部分 實(shí)踐總結(jié)17.第1部分 實(shí)踐目的及功能1.1 目的運(yùn)用單片機(jī)多機(jī)通信原理，將兩個(gè)單片機(jī)聯(lián)系起來(lái)，分為A機(jī)和B機(jī)。A機(jī)實(shí)現(xiàn)測(cè)量溫度，測(cè)量光強(qiáng)，以及AD轉(zhuǎn)換，并將測(cè)量的數(shù)據(jù)通過(guò)RS485傳送給B機(jī)；B機(jī)接收A機(jī)傳送的數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理，在彩屏上顯示測(cè)量的數(shù)據(jù)； 1.2 功能要求

3、1、 通過(guò)DS18b20測(cè)溫模塊實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程溫度采集。2、 通過(guò)AD轉(zhuǎn)換電路采集電壓值。3、 通過(guò)光敏電阻轉(zhuǎn)化電路采集光線強(qiáng)弱信號(hào)。4、 通過(guò)實(shí)時(shí)時(shí)鐘來(lái)獲取時(shí)間及日期變化。5、 Lcd1602顯示實(shí)時(shí)時(shí)鐘的時(shí)間及日期。6、 彩屏顯示測(cè)得的AD,溫度，光強(qiáng)。7、 RE485通信將A機(jī)測(cè)得的數(shù)據(jù)傳給B機(jī)。1.3 任務(wù)分工成員任務(wù)分工完成情況王佃濤從機(jī)調(diào)試并通過(guò)李盈主機(jī)調(diào)試并通過(guò)韓曉文 實(shí)時(shí)時(shí)鐘，lcd1602顯示調(diào)試并通過(guò)第2部分 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案整體設(shè)計(jì)方案框圖如下：測(cè)溫模塊 89c51 B機(jī) 89c51 A機(jī) 彩 屏 顯 示光強(qiáng)模塊RS485通信 AD模塊實(shí)時(shí)時(shí)鐘 LCD顯示時(shí)鐘圖2.1 整體方案

4、設(shè)計(jì)框圖1、 通信模塊： 通過(guò)A機(jī)通過(guò)RS485半雙工工作方式將在A機(jī)上測(cè)得的數(shù)據(jù)傳送給B機(jī)，并且建立兩個(gè)模塊間的通信，成功配對(duì)。2、 測(cè)溫模塊： 溫度傳感器DS18b20把所測(cè)得的溫度數(shù)據(jù)通過(guò)P3.7引腳發(fā)送到STC89C52單片機(jī)(A)上，經(jīng)過(guò)該單片機(jī)內(nèi)部溫度處理函數(shù)運(yùn)算得出整型溫度值，經(jīng)過(guò)“stdio.h”頭文件內(nèi)包含的“sprintf”函數(shù)，將該溫度值轉(zhuǎn)入數(shù)組儲(chǔ)存，然后經(jīng)過(guò)串口連接的將該溫度值發(fā)送；通過(guò)STC89C52單片機(jī)(B)接收到數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)運(yùn)算得到整型溫度值。3、 光強(qiáng)模塊： 通過(guò)單片機(jī)A機(jī)上自帶的光敏電阻及測(cè)量模塊，測(cè)得光強(qiáng)的數(shù)據(jù)，但是由于工程量比較大，所以沒(méi)有查表設(shè)置，只是通

5、過(guò)判斷大小來(lái)設(shè)置，標(biāo)準(zhǔn)是大于1000，顯示High，小于500為L(zhǎng)ow，在5001000為Mid。4、 AD轉(zhuǎn)換模塊：通過(guò)單片機(jī)A機(jī)上自帶的AD轉(zhuǎn)換電路及測(cè)量模塊，測(cè)得電壓值，可以通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器來(lái)改變大小，然后按照進(jìn)率來(lái)轉(zhuǎn)換成05v的電壓值。5、實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊：?jiǎn)纹瑱C(jī)A機(jī)自帶的DS1302來(lái)測(cè)得時(shí)間及日期。6、 彩屏模塊：?jiǎn)纹瑱C(jī)B機(jī)連接彩屏，將在A機(jī)傳送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)，顯示在彩屏上。7、 lcd1602模塊：將DS1302的測(cè)得的時(shí)間及日期顯示到lcd1602上。第3部分 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1 STC89C52單片機(jī)電路3.2 DS18b20溫度傳感器【原理說(shuō)明】當(dāng)DS18B20接收到轉(zhuǎn)換命令后，

6、開(kāi)始啟動(dòng)轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換完成后的溫度值就以16位的帶符號(hào)擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼形式存儲(chǔ)在高速暫存RAM的第1、2字節(jié)中。信息通過(guò)單線接口送入DS18b20或從DS18b20送出，因此從中央處理器到DS18b20僅需連接一條線。度、寫(xiě)和完成溫度變換所需的電源可以由數(shù)據(jù)線本身提供，而不需要外部電源。3.3 彩屏電路【原理說(shuō)明】TFT（Thin Film Transistor薄膜晶體管）是有源矩陣類(lèi)型液晶顯示器（AM-LCD）中的一種， 由于TFT是主動(dòng)式矩陣LCD可 讓液晶的排列方式具有記憶性，不會(huì)在電流消失后馬上恢復(fù)原狀。TFT還改善了STN 會(huì)閃爍（水波紋） 模糊的現(xiàn)象，有效地提高了播放動(dòng)態(tài)畫(huà)面的能力。與

7、STN相比TFT有出色的色彩飽和度、還原能力和更 高的對(duì)比度，但是缺點(diǎn)就是比較耗電，而且成本也比較高。彩屏占用了幾乎全部的I/O，內(nèi)置電路復(fù)雜，代碼相對(duì)也比較復(fù)雜，而且其中的漢字圖片都要用取模軟件來(lái)獲得。當(dāng)單片機(jī)A機(jī)把數(shù)據(jù)傳送給B機(jī)時(shí)，在單片機(jī)內(nèi)部電路構(gòu)建下，彩屏上顯示數(shù)據(jù)。3.4 光強(qiáng)與AD轉(zhuǎn)換電路【原理說(shuō)明】 光強(qiáng)電路與AD轉(zhuǎn)換電路其實(shí)是一樣的，只不過(guò)通道選擇不一樣。采用逐次逼近法的A/D轉(zhuǎn)換器是由一個(gè)比較器、D/A轉(zhuǎn)換器、緩沖寄存器及控制邏輯電路組成 電位器 通道地址001 光敏電阻 通道地址010 單片機(jī)自帶電路，將滑動(dòng)變阻器的變化或者是光線強(qiáng)弱的變化通過(guò)電路表現(xiàn)出來(lái)，然后通過(guò)運(yùn)算，來(lái)

8、表示光強(qiáng)的大小或者是AD轉(zhuǎn)換后的數(shù)值。3.5 實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路 【原理說(shuō)明】 DS1302 是 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、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能，工作電壓為2.0V5.5V。采用三線接口與CPU進(jìn)行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個(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)318的用于臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的RAM寄存器。 單片機(jī)A機(jī)運(yùn)用這個(gè)DS1302來(lái)獲取時(shí)間及日期3.6 lcd1602電路 【原理說(shuō)明】 LCD1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一種專(zhuān)門(mén)用來(lái)顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等的點(diǎn)陣型液晶模塊。它由若干個(gè)5X7或者5X11等點(diǎn)

9、陣字符位組成，每個(gè)點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個(gè)字符，每位之間有一個(gè)點(diǎn)距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用. 單片機(jī)A機(jī)將在DS1302上獲取的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化到LCD1602上，并在1602上顯示出來(lái)。3.7 RS485電路 【原理說(shuō)明】RS485接口組成的半雙工網(wǎng)絡(luò)，一般是兩線制（以前有四線制接法，只能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信方式，現(xiàn)很少采用），多采用屏蔽雙絞線傳輸。這種接線方式為總線式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在同一總線上最多可以?huà)旖?2個(gè)結(jié)點(diǎn)。在RS485通信網(wǎng)絡(luò)中一般采用的是主從通信方式，即一個(gè)主機(jī)帶多個(gè)從機(jī)。4部分 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4.1 STC89C51單片機(jī)A機(jī)模塊設(shè)計(jì)開(kāi)始初始化 測(cè)量模塊 光 強(qiáng)測(cè)

10、量A D轉(zhuǎn) 換實(shí) 時(shí)時(shí) 鐘溫 度測(cè) 量 數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)處理 LCD1602 顯示時(shí)間及日期 RS485通信算法設(shè)計(jì)見(jiàn)程序：SLAVE工程4.2 STC89C51單片機(jī)B機(jī)模塊設(shè)計(jì)開(kāi)始 初 始 化 A機(jī)測(cè)得的數(shù)據(jù) 接受模塊 數(shù)據(jù)處理 彩屏顯示 結(jié)束 算法設(shè)計(jì)見(jiàn)程序: HOST工程第5部分 系統(tǒng)調(diào)試5.1 LCD1602顯示實(shí)時(shí)時(shí)鐘圖5.1 彩屏顯示數(shù)據(jù)圖 光強(qiáng)Low（500X） 光強(qiáng)Mid（500X1000） 光強(qiáng)High（1000X） AD轉(zhuǎn)換 05V 溫度圖（溫度值不好改變） 5.3 RS485通信圖 5.4 A機(jī)圖 5.5 B機(jī)圖 5.6 總機(jī)圖 第6部分 實(shí)踐總結(jié)通過(guò)

11、這次課程設(shè)計(jì)我也發(fā)現(xiàn)了自身存在的不足之處，雖然感覺(jué)理論上已經(jīng)掌握，但在運(yùn)用到實(shí)踐的過(guò)程中仍有意想不到的困惑，經(jīng)過(guò)一番努力才得以解決。這也激發(fā)了我今后努力學(xué)習(xí)的興趣，我想這將對(duì)我以后的學(xué)習(xí)產(chǎn)生積極的影響。要養(yǎng)成注釋程序的好習(xí)慣，一個(gè)程序的完美與否不僅僅是實(shí)現(xiàn)功能，而應(yīng)該讓人一看就能明白你的思路，這樣也為資料的保存和交流提供了方便；在設(shè)計(jì)課程過(guò)程中 遇到問(wèn)題是很正常德，但我們應(yīng)該將每次遇到的問(wèn)題記錄下來(lái)，并分析清楚，以免下次再碰到同樣的問(wèn)題的課程設(shè)計(jì)結(jié)束了，但是從中學(xué)到的知識(shí)會(huì)讓我受益終身。發(fā)現(xiàn)、提出、分析、解決問(wèn)題和實(shí)踐能力的提高都會(huì)受益于我在以后的學(xué)習(xí)、工作和生活中。設(shè)計(jì)過(guò)程，好比是我們?nèi)祟?lèi)成

12、長(zhǎng)的歷程，常有一些不如意，但畢竟這是 第一次做，難免會(huì)遇到各種各樣的問(wèn)題。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。我們通過(guò)查閱大量有關(guān)資料，并在小組中互相討論，交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，若遇到實(shí)在搞不明白的問(wèn)題就會(huì)及時(shí)請(qǐng)教老師，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我懂得了學(xué)習(xí)的重要性，了解到理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合的重要意義，學(xué)會(huì)了堅(jiān)持、耐心和努力，這將為自己今后的學(xué)習(xí)和工作做出了最好的榜樣。我覺(jué)得作為一名自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，單片機(jī)的課程設(shè)計(jì)是很有意義的。更重要的是如何把自己平時(shí)所學(xué)的東西應(yīng)用到實(shí)際中。雖然自己對(duì)于這門(mén)課懂的并不多，很多基礎(chǔ)的東西都還沒(méi)有很好的掌握，覺(jué)得很