智能仪器实验999999

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1、智能仪器课程设计实验室所用实验箱已经作了重新设计，故下面的设计仅供参考，实际应用必须作相应的修改！！！一.带温度计的电子钟设计1．设计任务用温度传感器和4个按键、4个数码管设计带温度计的电子时钟程序，要求：（1）用单线数字温度传感器DS18B20按键检测当前环境温度，温度精度0.1。（2）用定时器/计数器显示电子走时（时、分），用2个按键（k1、k2）调整修改时钟，用4位数码管显示时钟。（3）用2个按键（k3、k4）控制显示：按下k3选择电子时钟显示；按下k4选择温度测量显示。2．电路设计根据设计要求，温度检测选用DS18B20，显示采用

2、4位串行静态数码显示，数码管是共阳极，电路如图16-1所示。图16-1带温度计的电子时钟电路原理图3．算法思路和程序流程图DS18B20是11位数字温度传感器，最小分辨率为0.125℃，采用单总线方式访问，时钟和数据共用一根线，这种单总线方式对读写时序有非常严格的要求，一旦时序上有偏差就会得不到正确的结果。DS18B20进行温度转换时需要500ms~800ms的转换时间，主程序负责温度测量，每秒调用一次温度测量子程序。按键检测与处理放在10ms定时器0中断程序中，这样时钟显示、修改和温度测量就会互不影响。硬件配置：CPU选择AT89C51

3、，晶振时钟为12MHz；SW1、SW2用于调整修改时钟；SW3、SW4选择时钟、温度显示切换；RXD、TXD用作串行静态显示。程序流程如图16-2所示。程序规划：1、功能规划本设计软件的功能函数模块包括：定时器0中断函数、串行静态数码管显示函数、DS18B20操作函数、延时函数。其中定时器0中断函数主要用于按键检测与处理，判读是显示时钟还是显示温度，判读是否要修改时钟等功能。串行静态数码管显示函数主要用来显示温度和时钟信息，根据显示缓冲区的内容来查笔形码表后显示相对应的信息。DS18B20操作函数主要包括DS18B20的复位、初始化、读取

4、转换温度等操作。由于DS18B20对读写时序有非常严格的要求，因此对DS18B20的时序延时操作采用汇编程序编写，以达到精确的时序控制要求。2、层次规划软件的层次规划也即是通常所说的软件架构，即软件设计的总体思想、功能模块的划分、各模块间的通讯方式定义等。一般如果采用自顶向下的软件设计方法都要先确定软件的架构，分配好任务后再进行编程。本软件的层次规划为：主程序主要完成系统各项状态、信息等的初始化，包括串行口初始化、定时器初始化、DS18B20初始化等。然后控制每秒采集1次温度，并将采集的数字量标度变换成温度值。同时等待定时器0中断程序中通

5、过按键的操作来判断是显示时钟还是温度、是否要修改时钟、是修改时还是修改分等。图16-2带温度计的电子时钟程序流程图4．参考程序（资源分配、加注释的程序清单）（1）常数定义与资源分配#include#include#defineucharunsignedcharsbitKEY1=P1^7;//时钟修改选择键sbitKEY2=P1^6;//时钟修改加1键sbitKEY3=P1^5;//按下此键显示时钟sbitKEY4=P1^4;//按下此键显示温度sbitDQ=P1^3;//数字温度传感器DS18B20

6、接口ucharHour;//小时存放单元ucharMin;//分钟存放单元ucharSec;//秒钟存放单元intTempValue;//存放温度值ucharTempH;//温度高值存放单元ucharTempL;//温度低值存放单元ucharTimCnt05S;//0.5秒计数单元,用于修改时闪烁显示ucharTimCnt1S;//1秒计数单元,用于秒加1ucharModifyBuf[2];//小时,分钟修改缓冲区ucharDispBuf[4];//显示缓冲区存放单元首址ucharModifyStat;//时钟修改状态,1,修改时;2,修

7、改分bitTim1SFlag;//1秒时间到标志位bitKey1Old;//按键SW1旧值,用于延时去抖bitKey2Old;//按键SW2旧值,用于延时去抖bitKey3Old;//按键SW3旧值,用于延时去抖bitKey4Old;//按键SW3旧值,用于延时去抖bitKeyOK;//按键响应标志,防止连击bitModifyFlag;//时钟是否处于修改状态（1为修改状态）bitFlashFlag;//时钟修改闪烁单元bitDispClk_T;//是处于时钟显示还是温度显示状态（1为时钟显示,0为温度显示）bitSign;//温度正负标

8、志位,正为0,负为1//***温度传感器DS18B20#defineCONFIG0x5f//11位温度转换（此时传感器最小分辨率为0.125摄氏度）#defineTHIGH30#defineT