通信工程专业课程设计报告模板

通信工程专业课程设计报告模板内容摘要：

止震荡。 当它为 0时，时钟将开始启动。 AM－ PM/12－ 24[小 ]时方式： [小 ]时寄存器的位 7 定义为 12或 24[小 ]时方式选择位。 它为高电平时，选择 12[小 ]时方式。 在此方式下，位 5是 AM/PM 位，此位是高电平时表示 PM 低电平表示 AM。 在 24[小 ]时方式下，位 5 为第二个 10[小 ]时位（ 20～ 23h）。 表 内部寄存器地址和内容 积存 器名 命令字节 取值范围 积存器内容 写 读 7 6 5 4 3 2 1 0 秒积存器 80H 81H 00~59 CH 10S SEC 分积存器 82H 83H 00~59 0 10 min MIN [小 ]时积存器 84H 85H 00~23 或 01~12 12/24 0 10A/P HR HR 日积存器 85H 87H 01~28， 29， 30，31 0 0 10DATE DATE 月积存器 88H 89H 01~12 0 0 0 10M MONTH 周积存器 8AH 8BH 01~07 0 0 0 0 0 DAY 年积存器 8CH D3H 00~99 10YEAR YEAR 燕京理工学院课程设计 第 8 页 DS1302 的晶震选用 ，电容推荐值为 33pF，因为震荡频率较低，也可以不接电容，对计时精度影响不大。 测温电路的设计 测温电路主要使用温度传感器 DS18B20，由于精度要求不高所以采用 2 位共阳 LCD数码管以动态扫描法实现温度显示。 其设计原理图如附件一所示。 温度传感器工作原理 DS18B20 温度传感器是美国 DALLAS 半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏 电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要示通过简单的编程实现 9～ 12 位的数字值读数方式。 DS18B20 的性能特点如下： 独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信； 多个 DS18B20 可以并联在唯一的三线上，实现多点组网功能； 无须外部器件； 可通过数据线供电，电压范围为 ～ ； 零待机功耗； 温度以 9或 12 数字量读出； 用户可定义的非易失性温度报警设置； 报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）的器件； 负电压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常 工作。 DS18B20 采用 3脚 PR— 35 封装或８脚 SOIC 封装，其内部结构框图如图 所示。 64 位 ROM 的位结构如图 所示。 开始 8位是产品类型的编号，接着是每个器件的唯一的序号，共有 48 位，最后 8 位是前面 56 位的 CRC 检验码，这也是多个 DS18B20 可以采用一线进行通信的原因。 非易失性温度报警触发器 TH 和 TL，可通过软件写入户报警上下限。 DS18B20 温度传感器的内部存储器还包括一个调整暂存 RAM 和一个易失性的可电擦除的EERAM。 高速暂存 RAM 的结构为 8字节存储器，结构如图 所示。 头 2 个字节 包含测得的温度信息，第 3 和第 4节是 TH 和 TL 的拷贝，是易失的，每次上电复位时被刷新。 第5个字节为配置寄存器，它的内容用于确定温度值的数字转换分辨率。 DS18B20 工作时按此寄存器中的分辨率将温度转换为相应精度的数值。 该字节各位的定义如图 所示。 低 5位一直 1， M是测试模式位，用于设置 DS18B20在工作模式还是在测试模式。 在 DS18B20出厂时该位被设置为 0，用户不要去改动， R1 和 R0决定温度转换的精度位数，即用来设置分辨率，定义方法见表。 由表 可见， DS18B20 温度转换的时间比较长，而且设 定的分辨率越高，所需要的温度数据转换时间就越长。 因此，在实际应用中要将分辨率和转换时间权衡考虑。 高速暂存 RAM 的第 8 字节保留未用，表现为全逻辑 1。 第 9 字节读出前面所有 8 字节的 CRC 码，可用来检验数据，从而保证通信数据的正确性。 当 DS18B20 接收到温度转换命令后，开始启动转换。 转换完成后的温度值就以 16燕京理工学院课程设计 第 9 页 位带符号扩展的二进制补码形式存储在高速暂存存储器的第 2字节。 单片机可以通过单线接口读出该数据，读数据时低位在先，高位在后，数据格式以 176。 C/LSB 形式表示。 温度值格式如图 所示。 8 位检验 CRC 48 位序列号 8 位工厂代码（ 10H） MSB LSB MSB LSB MSB LSB 图 64 位 ROM 结构图 温度 LSB 1 字节 2 字节 3 字节 4 字节 5 字节 6 字节 7 字节 8 字节 9 字节 温度 MSB TH 用户字节 1 TL 用户字节 2 TH用户字节 1 配置寄存器 TL用户字节 2 保留 保留 保留 CRC 图 高速暂存 RAM 结构图 64位 ROM 和 单线接口 图 内部结构图 存储器与控制逻辑 高速 缓存 温度传感器 高温触发器 TH 低温触发器 TL 配置寄存器 8位 CRC发生器 I/O C VDD EEROM 燕京理工学院课程设计 第 10 页 TM R1 R0 1 1 1 1 1 图 配置寄存器 表 DS18B20 分辨率的定义规定 R1 R0 分辨率 /位 测量最大转换时 间 /ms 0 0 9 0 1 10 1 0 11 375 1 1 12 750 表 DS18B20 温度与测得值对应表 温度 /176。 C 二进制表示 十六进制表示 +125 0000 0111 1101 0000 07D0H +85 0000 0101 0101 0000 0550H +5 0000 0001 1001 0001 0191H +5 0000 0000 1010 0010 00A2H + 0000 0000 0000 1000 0008H 0 0000 0000 0000 0000 0000H 1111 1111 1111 1000 FFF8H 5 1111 1111 0101 1110 FF5EH 25 1111 1110 0110 1111 FE6FH 55 1111 1100 1001 0000 FC90H 23 22 21 20 21 22 23 24 S S S S S S6 S5 S4 图 温度数字值格式 LS 字节 MS 字节 燕京理工学院课程设计 第 11 页 表 74LS164 特性表 操作模式 输 入 输 出 复 位 MR A B Q0 Q1~Q7 移 位 L L Q0~Q6 H L L L Q0~Q6 H L H L Q0~Q6 H H L L Q0~Q6 H H H H Q0~Q6 74LS164 内部为 8个 D触发器，用以实现数据的串行移位， 74LS164 特性见表。 单片机以串口方式 0（移位寄存器方式）输出数据， 3 片 74LS164 作为 3 排共阳数码管的串 /并转换显示接口。 74LS164 为 TTl 单向 8位移位寄存器，可实现串行输入，并行输出。 其中 A、 B（第 2脚）为串行数据输入端， 2个引脚按逻辑“与”运算规律输入信号，共一个输入信号时可并接，共同作为输入脚。 CP（第 8脚）为时钟输入端，可连接到串行口的 TXD 端。 每一个时钟信号的上升沿加到 CP 端时，移位寄存器移一位。 8 个时钟脉冲过后， 8 位二进制数全部移入 74LS164 中。 MR 脚（第 9脚）为复位端，当该脚为低电平时，移位寄存器各位复 0；只有当它高电平时，时钟脉冲才起作用。 Q1～ Q8(第 3～ 6和 10～ 13引脚 )并行输出端分别接数码管的 h～ a（因为串口从低位开始传送）各段对应的引脚上。 在给出了 8 个脉冲后，最先进入 74LS164 的第一个字节数据到达了最高位。 再来 1 个脉冲，第 1 个脉冲就会从最高位移出，进入下个 74LS164 的第 1 位。 3片 74LS164首尾相串，而时钟端则接在一起。 这样，当输入 8个脉冲时，从单片机 RXD 端输出的第1字节数据就进入了第 1 片 74LS164 中，而当第 2个 8个脉冲到来后，第 1 字节数据就进入了第 2 片 74LS164，而随后的第 2 字节的数据则进入了第 1 片 74LS164。 这样，当第3个 8个脉冲完成后，首次送出的数据被送到了最下面的 164（第 3 片）中，其它数据依次出现在第二和第一片 74LS164 中，实现了数据在 74LS164 中的串行输入、并行输出。 预置 计数器 1 减法计数器 1 低温度系数振荡器 减到 0 减法计数器 2 预置 温度寄存器 减到 0 高温度系数振荡器 斜率累加器 计数比较器 增加 图 DS18B20 测温原 理 图 停止 燕京理工学院课程设计 第 12 页 在方式 0状态下，串行口为同步移位寄存器方式，其波特率是固定的，为 fosc/12。 数据由 RXD()端输入或输出，同步移位脉冲由 TXD()端输出。 发送、接收数据时低位在先。 所以根据提供的硬件电路图，在编写程序时，查共阳数码管的段码的二进制数据应该将正常的共阳数据管 0～ 9 的二进制值按位反序排序，如原来的二进制为11000000（ C0H），要改为 00000011（ 03H），就能使数码管正常显示。 键盘接口的设计 由于按键只有 5个，用普通按钮接 10K 上拉电阻，用查询法完成读键功能。 燕京理工学院课程设计 第 13 页 第 5 章 系统程序的设计 阳历程序设计 因为使用了时钟芯片 DS1302，阳历程序只需从 DS1302 各寄存器中读出年、周、月、日、 [小 ]时、分、秒等数据，再处理即可。 在首次对 DS1302 进行操作之前，必须对它进行初始化，然后从 DS1302 中读出数据，再经过处理后，送给显示缓 冲单元。 阳历程序流程图见图 所示。 时间调整程序设计 调整时间用 5 个调整按钮， 1 个作为移位、控制用， 2个作为加和减用，还有 2 个作为闹钟调整使用，分别定义为控制按钮、加按钮、减按钮、闹钟加按纽、闹钟减按纽。 在调整时间过程中，要调整的位与别的位应该有区别。 所以增加了闪烁功能，即调整的位一直在闪烁，直到调整下一位。 闪烁原理就是，让要调整的一位每隔一定时间熄灭一次，比如说 50ms。 利用定时器计时，当达到 50ms 溢出时，就送给该位熄灭符，在下一次 溢出时，再送正常显示的值，不断交替，直到调整该位结束。 此时送正常显示值给该位，再进入下一位调整闪烁程序。 时间调整程序流程图如图 所示。 初始化 1302 1302 开始振荡 从 1302 中读出年、周、月、日、 [小 ]时、分、秒 开 始 读出的 数据都为BCD 码，将其高低位分离送显示缓冲单元 图 阳历程序流 程图 燕京理工学院课程设计 第 14 页 等待按键程序 减键有效 年减 1 控制键有效，进入年调整程 序员 加键有效 年加 1 等待按键程序 减键有效 日 减 1 控制键有效，进入 日 调整程 序员 加键有效 日 加 1 等待按键程序 减键有效 [小 ]时 减 1 控制键有效，进入 [小 ]时 调整程 序员 加键有效 [小 ]时 加 1 等待按键程序 减键有效 月 减 1 控制键有效，进入 月 调整程 序员 加键有效 月 加 1 等待按键程序 减键有效 星期 减 1 控制键有效，进入 星期 调整程 序员 加键有效 星期 加 1 等待按键程序 减键有效 分 减 1 控制键有效，进入 分 调整程 序员 加键有效 分 加。