课程设计报告(苏州大学大三下)(共20页).docx

精选优质文档-----倾情为你奉上课程设计报告学号： 姓名： 班级： 指导老师：苏州大学 电子信息学院2016年5月摘要 随着时代的发展，单片机在生活中的应用越来越广泛，本次课程设计围绕四个实验展开，分别是基于DS18B20的数字温度计设计，基于AT24C02的电子密码锁设计，基于DS1302的电子日历的设计以及基于NRF24L01的无线通信系统的设计四个实验均以STC89C52单片机为核心，以Keil uVision4为编程平台，通过C语言实现功能设计关键词：STC89C52 DS18B20 AT24C02 DS1302 NRF24L01 目录摘要..............................................................1目录..............................................................2第1章 基于DS18B20的数字温度计设计...............................31.1 设计要求...................................................31.2 系统组成...................................................31.3 系统设计...................................................41.3.1 硬件设计..............................................41.3.2 软件设计..............................................41.4 设计结果...................................................7第2章 基于AT24C02的电子密码锁设计...............................82.1设计要求...................................................92.2 系统组成...................................................92.3 系统设计...................................................102.3.1 硬件设计..............................................112.3.2 软件设计..............................................112.4设计结果...................................................12第3章 基于DS1302的电子日历的设计................................133.1设计要求...................................................143.2 系统组成...................................................143.3 系统设计...................................................153.3.1 硬件设计..............................................153.3.2 软件设计..............................................163.4 设计结果...................................................16第4章 基于NRF24L01的无线通信系统的设计..........................174.1设计要求...................................................174.2 系统组成...................................................174.3 系统设计...................................................184.3.1 硬件设计..............................................184.3.2 软件设计..............................................194.4 设计结果...................................................19总结..............................................................20第1章 基于DS18b20的数字温度计设计1.1 设计要求 1）读取DS18b20的序列码。

2）利用DS18b20实现实时的温度的读取(不断刷新)，并用LCD1602显示1.2 系统组成1）DS18b20系统2）STC89C52单片机3）LCD1602显示系统4）独立键盘1.3 系统设计1.3.1硬件设计图1-1 数字温度计硬件原理图STC89C52单片机为主控器1) 完成DS18B20与LCD1602的初始化2）实现对DS18B20温度读取，LCD1602的驱动DS18B20：DS18B20数字温度计提供9-12位摄氏温度测量而且有一个由高低电平触发的可编程的不因电源消失而改变的报警功能DS18B20通过一个单线接口发送或接受信息，因此在MCU和DS18B20之间仅需一条连接线（加上地线）它的测温范围为-55～＋125℃，并在-10～＋85℃精度为5℃除此之外DS18B20能直接从单线通讯线上汲取能量，除去了对外部电源的需求每个DS18B20都有一个独特的64位序列号，从而允许多只DS18B20同时连在一根单线总线上；因此，很简单就可以用一个微控制器去控制很多覆盖在一大片区域的DS18B20这一特性在探测建筑物、仪器或机器的温度以及过程监测和控制等方面非常有用LCD1602：1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。

它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此所以它不能很好地显示图形1602LCD是指显示的内容为16X2,即可以显示两行，每行16个字符液晶模块（显示字符和数字）本实验通过LCD1602显示DS18B20的序列码以及实时温度仿真图图1-21.3.2 软件设计主程序：图1-3 主程序流程图1） 初始化(DS18b20的初始化和液晶屏的初始化)DS18b20的初始化是为器件应答准备，作为从器件的DS18B20在一上电后就一直在检测总线上是否有480－960微秒的低电平出现，如果有，在总线转为高电平后等待15－60微秒后将总线电平拉低60－240微秒做出响应存在脉冲，告诉主机本器件已做好准备；液晶屏的初始化是为显示做准备2） 调用显示子程序刷新显示当前检测到的温度值；3） 利用循环不断刷新温度数据进行实时显示图1-4 DS18B20初始化时序图初始化流程：将总线拉低480us~960us1） 拉高总线，若DS18B20做出反应会将在15us~60us后将总线拉低 2） 等待DS18B20拉低总线图1-5 DS18B20初始化流程图DS18B20读字节和写字节：图1-6 写字节/读字节子程序流程图写字节：写周期最少为60微秒，最长不超过120微秒。

写周期一开始主机先把总线拉低1微秒表示写周期开始随后若主机想写0，则将总线置为低电平，若主机想写1，则将总线置为高电平，持续时间最少60微秒直至写周期结束，然后释放总线为高电平至少1微秒给总线恢复 而DS18B20则在检测到总线被拉底后等待15微秒然后从15us到45us开始对总线采样，在采样期内总线为高电平则为1，若采样期内总线为低电平则为0读字节：读周期是从主机把单总线拉低1微秒之后开始，先释放单总线为高电平，以让DS18B20把数据传输到单总线上作为从机DS18B20在检测到总线被拉低1微秒后，便开始送出数据，若是要送出0就把总线拉为低电平直到读周期结束若要送出1则释放总线为高电平主机在一开始拉低总线1微秒后释放总线，然后在包括前面的拉低总线电平1微秒在内的15微秒时间内完成对总线进行采样检测，采样期内总线为低电平则确认为0采样期内总线为高电平则确认为1完成一个读时序过程，至少需要60微秒才能完成读取温度子程序： 图1-7 读取温度子程序流程图读取温度流程：1） 跳过ROM操作 (0CCH）（本次实验只挂置一只DS18B20，所以无须确认序列码）2） 温度转换命令 (044H) 3） 跳过ROM操作 (0CCH) 4） 读取温度命令 (033H) 5） 读取温度值 (0BEH)6） 温度格式转换1.4 设计结果图1-8 未按键时（初始化）图1-9 按下K1键时（不断刷新，实时温度的读取）图1-10 按下K2键时（序列码的读取）第2章 基于AT24C02的数字密码锁设计2.1 设计要求1） 掉电记忆2）按键S14，输入密码，若正确则进入密码锁3）按键S13，输入密码若正确则进入修改密码模式4）按键S15，密码锁上锁（数字键失效）2.2 系统组成1） STC89C52单片机芯片2） 2K位串行CMOS 的EEPROM AT24C023） LCD1602显示模块AT24C02：（1） 模块原理图图2-1 AT24C02模块原理图（2）发送器件地址的格式图2-2 发送器件地址的格式图高四位1010是24Cxx系列的固定器件地址，接下来是A2、A1、A0是根据器件连接来决定，原理图都接地所以是000。

R/W为是选择读或写模式，1为读，0为写3）芯片工作时序l 初始化（scl=H，sda=H）l 写入过程1） 发送器件地址（0XA0）：SendByte(0xa0);2） 发送要写入24C02的内存地址：SendByte(addr);3） 发送要写入的数据： SendByte(dat);l 读出过程1） 发送写入的器件地址(0XA0)2） 发送要读的24C02的内存地址3） 发送读出的器件地址(0XA1)4） 读取数据（4）AT24C02的数据发送时序1）总线起始信号SCL线为高电平期间，SDA线由高电平向低电平的变化表示起始信号 。