单片机课程设计恒温控制模拟设计.doc

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1、单片机课程设计课题：恒温控制模拟设计 系 别： 专 业： 姓 名： 学 号： 河南城建学院2011年12月28日成绩评定一、指导教师评语（根据学生设计报告质量、答辩情况及其平时表现综合评定）。二、评分评分项目设计报告评分答辩评分平时表现评分合 计 （100分）任务完成情 况（20分）课程设计报告质量（40分）表达情况（10分）回答问题情 况（10分）工作态度与纪律（10分）独立工作能力（10分）得分课程设计成绩评定班级 0934091 姓名 赵益乐 学号 093409173 成绩： 分（折合等级 ）指导教师签字 年 月 日1、 设计目的 1、使学生增进对单片机的感性认识，加深对单片机理论方面的

2、理解； 2、使学生掌握单片机的内部功能模块的应用，如定时器/计数器、中断、片内外存贮器、I/O口、A/D、D/A、串行口通讯等； 3、使学生了解和掌握单片机应用系统的软硬件设计过程、方法及实现，为以后设计和实现单片机应用系统打下良好基础。2、 设计要求1、对一定范围内的温度进行控制，低于此范围内则加热，高于此范围则降温；2、要求给出加热、降温信号。3、扩展功能：时间显示3、 总体设计4、 各部分电路设计上图为18B20的电路设计。上图为LCD1602的电路设计。下图为独立按键的电路设计：上图为单片机晶振的连接电路。5、 整体电路图六、设计总结1、 设计过程中遇到的问题及解决方法 遇到的问题：关

3、于温度显示和温度比较，由于定义了全局温度中间变量temp，并将temp初始化为0，所以显示温度时由于temp被重新初始化，故显示的温度为0，且比较温度时温度与0度比较。解决方法：关于温度显示，在温度被初始化为0之前，先将温度显示出来，然后初始化后读取下一个温度。关于温度比较，由于初始化后将设定温度K与初始化的温度0比较，故重新定义了一个局部变量J，将temp的值传递给J，使局部变量J与设定温度K进行比较，从而确定加热或是降温。2、 设计体会 通过单片机课程设计，我更加深刻具体的认识到了单片机的工作原理，工作状态，是我对单片机有了更加深刻的认识。通过课程设计，我发现只学习书上的理论知识，而不进行

4、具体实践是难以真正了解一件事物的。实践出真知。而且通过实践可以发现理论正确的程序或硬件的一些小的bug，通过修改各种错误和bug，使自己的软硬件功底不断提高，可以在未来的各种设计中，掌握更好的设计方法。3、 对设计的建议 课程设计提高了我们对单片机的具体认识，加深了理解。课程设计对更好的学习课程有很大的帮助。参考文献单片机原理及应用 人民邮电出版社8051单片机彻底研究 中国电力出版社51单片机应用开发技术大全 人民邮电出版社51单片机C语言应用程序设计实例精讲 电子工业出版社51单片机及其C语言程序开发实例 清华大学出版社附录（程序）：main.c：/* 智能温控器P0 1602数据线； P

5、1 按键； P20 温度；RS = P25; RW = P26; EN = P27; SPEAKER=P23；OUT=P22 */#include#include#include18b20.h#include1602.h#includedelay.h#define uchar unsigned char sbit MENU=P10; /调整温度、时间菜单sbit INC=P11; /增加键sbit DEC=P12; /减小键 sbit LOW=P23; /低温加热信号sbit HIGH=P22;/高温降温信号char displaytemp16; /定义显示区域临时存储数组unsigned i

6、nt temp;/中间变量float temperature;/显示温度int second=0; /定义并初始化时钟变量int minute=0;int hour=12; uchar tt;/定时时间中间变量int temp1; /温度显示变量uchar set;/按键int K=12; /初始报警温度bit ON_OFF=0;/报警启动bit ReadTempFlag; /定义读温度标志void keyscan(void);/键盘扫描void inc_key(void);/按键加法函数void dec_key(void);/按键减法函数/*显示函数*/void display()if(se

7、t!=0) LCD_Write_Com(0x0f);if(ON_OFF=1)sprintf(displaytemp,Time %02d:%02d:%02d ON,hour,minute,second); /显示时间elsesprintf(displaytemp,Time %02d:%02d:%02d OF,hour,minute,second); /显示时间LCD_Write_String(0,0,displaytemp);/显示第一行 switch(set) /LCD根据工作模式显示case 0:LCD_Write_Com(0x0c); break; /调整模式显示case 1:LCD_Wr

8、ite_Char(7,0, ); break; /增加模式显示case 2: LCD_Write_Char(10,0, ); break; /渐少模式显示case 3:LCD_Write_Char(7,1, ); break; /报警开启/关闭default:break;if(set!=0) LCD_Write_Com(0x10); /*键盘扫描子函数*/void keyscan(void)uchar xx; /局部变量P1=0xff;if(P1!=0xff) DelayMs(50);if(P1!=0xff) xx=P1;while(P1!=0xff);switch(xx) / 根据按键状态，

9、调用不同的子函数case 0xfe:set+;if(set=4)set=0; break; case 0xfd:inc_key(); break; case 0xfb:dec_key(); break; case 0xf7:ON_OFF=!ON_OFF; break;default:break; /*按键加法子函数*/void inc_key(void)DelayMs(30);switch(set)case 0:if(P1=0xf7)ON_OFF=!ON_OFF; break;case 1:hour+; if(hour=24)hour=0; break;case 2:minute+; if(m

10、inute=60)minute=0; break;case 3:K+;if(K=100)K=0; break; default:break;/*按键减法子函数*/void dec_key(void)DelayMs(30);switch(set) case 0:if(P1=0xf7)ON_OFF=!ON_OFF; break;case 1:hour-; if(hour0)hour=23; break;case 2:minute-;if(minute0)minute=59; break;case 3:K-;if(K=60) minute+;second=0; if(minute=60) hour+

11、;minute=0; if(hour=24) hour=0; keyscan(); /按键扫描/*the main funtion*/ void main(void) int J;/温度局部变量uchar x=0; P1=0xff; /初始化p1口HIGH=1;LOW=1; LCD_Init(); /初始化液晶DelayMs(20); LCD_Clear(); /清屏Init_Timer0(); /时钟定时器0初始化 while (1) if( ReadTempFlag=1) ReadTempFlag=0; /温度标志位 temp=ReadTemperature(); temperature=

12、(float)temp*0.0625; /温度采集 temp1=(int)temperature; J=temp1; sprintf(displaytemp,Temp %02dC%7.2fC,K,temperature);/显示温度值 LCD_Write_String(0,1,displaytemp); temp1=(int)temperature; display(); keyscan(); if(ON_OFF=1) /若温控标志位1， 控制LAMP动作 if(JK) HIGH=0;LOW=1;else if(JK-1) LOW=0;HIGH=1;else HIGH=1;LOW=1; els

13、eHIGH=1;LOW=1; 1602.H：#include #include#ifndef _1602_H_#define _1602_H_bit LCD_Check_Busy(void);void LCD_Write_Com(unsigned char com);void LCD_Write_Data(unsigned char Data);void LCD_Clear(void);void LCD_Write_String(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char *s);void LCD_Write_Char(unsigned char

14、 x,unsigned char y,unsigned char Data);void LCD_Init(void);void Lcd_User_Chr(void); #endif1602.C#include 1602.h#include delay.h#define CHECK_BUSYsbit RS = P27; /定义端口 sbit RW = P26;sbit EN = P25;#define RS_CLR RS=0 #define RS_SET RS=1#define RW_CLR RW=0 #define RW_SET RW=1 #define EN_CLR EN=0#define

15、EN_SET EN=1#define DataPort P0/*- 判忙函数-*/ bit LCD_Check_Busy(void) #ifdef CHECK_BUSY DataPort= 0xFF; RS_CLR; RW_SET; EN_CLR; _nop_(); EN_SET; return (bit)(DataPort & 0x80);#else return 0;#endif /*- 写入命令函数- -*/ void LCD_Write_Com(unsigned char com) while(LCD_Check_Busy(); /忙则等待 RS_CLR; RW_CLR; EN_SET

16、; DataPort= com; _nop_(); EN_CLR; /*- 写入数据函数-*/ void LCD_Write_Data(unsigned char Data) while(LCD_Check_Busy(); /忙则等待 RS_SET; RW_CLR; EN_SET; DataPort= Data; _nop_(); EN_CLR; /*- 清屏函数-*/ void LCD_Clear(void) LCD_Write_Com(0x01); DelayMs(5); /*- 写入字符串函数-*/ void LCD_Write_String(unsigned char x,unsign

17、ed char y,unsigned char *s) if (y = 0) LCD_Write_Com(0x80 + x); /表示第一行 else LCD_Write_Com(0xC0 + x); /表示第二行 while (*s) LCD_Write_Data( *s); s +; /*- 写入字符函数-*/ void LCD_Write_Char(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char Data) if (y = 0) LCD_Write_Com(0x80 + x); else LCD_Write_Com(0xC0 + x); LCD

18、_Write_Data( Data); /*- 初始化函数-*/ void LCD_Init(void) LCD_Write_Com(0x38); /*显示模式设置*/ DelayMs(5); LCD_Write_Com(0x38); DelayMs(5); LCD_Write_Com(0x38); DelayMs(5); LCD_Write_Com(0x38); LCD_Write_Com(0x08); /*显示关闭*/ LCD_Write_Com(0x01); /*显示清屏*/ LCD_Write_Com(0x06); /*显示光标移动设置*/ DelayMs(5); LCD_Write_

19、Com(0x0C); /*显示开及光标设置*/ delay.H：#ifndef _DELAY_H_#define _DELAY_H_/*- uS延时函数，含有输入参数 unsigned char t，无返回值 unsigned char 是定义无符号字符变量，其值的范围是 0255 这里使用晶振12M，精确延时请使用汇编,大致延时 长度如下 T=tx2+5 uS -*/void DelayUs2x(unsigned char t);/*- mS延时函数，含有输入参数 unsigned char t，无返回值 unsigned char 是定义无符号字符变量，其值的范围是 0255 这里使用晶振

20、12M，精确延时请使用汇编-*/void DelayMs(unsigned char t);#endifdelay.C：#include delay.h/*- 大致延时 T=tx2+5 uS -*/void DelayUs2x(unsigned char t) while(-t);/*- mS延时函数，含有输入参数 unsigned char t，无返回值-*/void DelayMs(unsigned char t) while(t-) /大致延时1mS DelayUs2x(245); DelayUs2x(245); 18b20.H：#ifndef _DS18B20_H_#define _D

21、S18B20_H_#include #include#define uchar unsigned char#define uint unsigned int;/*- 端口定义-*/sbit DQ=P20;/ds18b20 端口/*- 函数声明-*/unsigned int ReadTemperature(void);bit Init_DS18B20(void);unsigned char ReadOneChar(void);void WriteOneChar(unsigned char dat);#endif18b20.C：/*- 名称：18B20温度传感器-*/#includedelay.h

22、#include18b20.h/*- 18b20初始化-*/bit Init_DS18B20(void) bit dat=0; DQ = 1; /DQ复位 DelayUs2x(5); /稍做延时 DQ = 0; /单片机将DQ拉低 DelayUs2x(200); /精确延时 大于 480us 小于960us DelayUs2x(200); DQ = 1; /拉高总线 DelayUs2x(50); /1560us 后 接收60-240us的存在脉冲 dat=DQ; /如果x=0则初始化成功, x=1则初始化失败 DelayUs2x(25); /稍作延时返回 return dat;/*- 读取一个

23、字节-*/unsigned char ReadOneChar(void)unsigned char i=0;unsigned char dat = 0;for (i=8;i0;i-) DQ = 0; / 给脉冲信号 dat=1; DQ = 1; / 给脉冲信号 if(DQ) dat|=0x80; DelayUs2x(25); return(dat);/*- 写入一个字节-*/void WriteOneChar(unsigned char dat) unsigned char i=0; for (i=8; i0; i-) DQ = 0; DQ = dat&0x01; DelayUs2x(25);

24、 DQ = 1; dat=1; DelayUs2x(25);/*- 读取温度-*/unsigned int ReadTemperature(void)unsigned char a=0;unsigned int b=0;unsigned int t=0;Init_DS18B20();WriteOneChar(0xCC); / 跳过读序号列号的操作WriteOneChar(0x44); / 启动温度转换DelayMs(10);Init_DS18B20();WriteOneChar(0xCC); /跳过读序号列号的操作 WriteOneChar(0xBE); /读取温度寄存器等（共可读9个寄存器） 前两个就是温度a=ReadOneChar(); /低位b=ReadOneChar(); /高位b=8;t=a+b;return(t);