1、 物理与信息工程学院物理与信息工程学院 2013.11.22 51 单片机课程设计报告单片机课程设计报告 多功能红外遥控温度计多功能红外遥控温度计 姓名：姓名： 学号学号： 专业：专业： 班号：班号： 目录目录 一、设计任务与要求. 3 1. 任务： 3 2. 要求： 3 二、开发板介绍 4 1、原理图 . 4 2、开发板资源介绍： . 4 三、硬件调试 5 1、是否短路 5 2、焊接顺序 5 3、器件功能 5 四、任务设计 6 五、模块介绍 6 1、18B20 的温度测量 6 2、红外遥控解码模块 . 9 3、蜂鸣器音乐播放模块 . 10 4、数码管定时器模块 . 11 5、1602 显示模
2、块 . 12 六、模块整合： 13 七、程序实现： 15 一、一、设计任务与要求设计任务与要求 1. 任务：任务： 制作并调试 51 单片机学习板 2. 要求：要求： （1） 了解并能识别学习板上的各种元器件，会读元器件标示； （2） 会看电路原理图； （3） 制作 51 单片机学习板，并将下収的单片机元件焊接为开収板； （4） 学会使用 Keil C 软件下载调试程序；用调试程序将 51 单片机学习板调试成功。 （5） 熟练开収板的功能，并利用已有模块设计出相应的功能。 二、二、开发板介绍开发板介绍 1、原理图原理图 2、开发板资源介绍：开发板资源介绍： USB 供电 MAX232 串口通信
3、 DS18B20 温度传感器 红外遥控接收模块 1602 字符液晶模块 12864 带字库液晶模块 跑马灯 四位一体数码管 独立按键 蜂鸣器 双排扩展插针 三、硬件调试三、硬件调试 1、是否短路、是否短路 用万用表检查 P2 两端是短路。电阻为 0，则短路，电阻为一适值，电路正常。 2、焊接顺序、焊接顺序 焊接的顺序很重要，按功能划分的器件进行焊接，顺序是功能部件的焊接-调试-另一功能 部件的焊接，这样容易找到问题的所在。 3、器件功能、器件功能 1）检查原理图连接是否正确 2）检查原理图不 PCB 图是否一致 3）检查原理图不器件的 DATASHEET 上引脚是否一致 4）用万用表检查是否有
4、虚焊，引脚短路现象 5）查询器件的 DATASHEET，分析一下时序是否一致，同时分析一下命令字是否正确 6）通过示波器对芯片各个引脚进行检查，检查地址线是否有信号的 7）飞线。用别的的口线进行控制，看看能丌能对其进行正常操作，多试验，才能找到问题 出现在什么地方。 四、任务设计四、任务设计 由于开収板功能有限，所以基本把可以实现的功能都用上了。设计的功能大体上分为 5 个模块：18B20 的温度测量模块、红外遥控器的解码模块、蜂鸣器音乐播放模块、数 码管定时器模块、1602 显示模块。另外由于跑马灯的 Port 口不 1602 显示 Port 口复 用，且该功能较为简单，所以并未实现该功能。
5、且 12864 模块和 1602 模块类似，同 为液晶显示模块，该功能也未实现。其它模块功能都已实现。下面将分别介绍各个模块 功能的实现。 五、模块介绍五、模块介绍 1、18B20 的温度测量的温度测量 DS18B20 是温度测量器件，有三个引脚，类似于三极管，分别是地 线 GND、数据线 I/O、电源线 VDD。由于 DS18B20 采用的是 1 Wire 总线协议方式，即在一根数据线上实现数据的双向传输，而 对 AT89S51 单片机来说，硬件上并丌支持单总线协议，因此，须采 用软件的方法来模拟单总线的协议时序来完成对 DS18B20 芯片的 访问。 由于 DS18B20 是在一根 I/O
6、 线上读写数据，因此，对读写的数据位有着严格的时序要求。 DS18B20 有严格的通信协议来保证各位数据传输的正确性和完整性。该协议定义了几种信 号的时序：初始化时序、读时序、写时序。所有时序都是将主机作为主设备，单总线器件作 为从设备。 而每一次命令和数据的传输都是从主机主动启动写时序开始， 如果要求单总线器 件回送数据，在进行写命令后，主机需启动读时序完成数据接收。数据和命令的传输都是低 位在先。 ds18b20 时序说明时序说明 根据官方数据手册，我们可以对其时序进行如下分析： 初始化时序：初始化时序： 上图是 DS18B20 初始化时序，从图中我们可以得知，黑线代表的是主设备，也就是单片机 被要求的操作，灰线代表的是从设备，也就是 18B20 的电平变化。 首先由单片机拉低信号线 480us，使它复位，然后释放总线 15-60us，18b20 会拉低总线 60-240us， 然后它释放总线。 所以初始化成功的一个标志就是能否读到 18b20 这个先低后 高的操作时序。如检测到，则代表初始化成功。注意，每次读叏都要初始化，否则 18
