数字电子技术课程
课程实践报告书
题 目： 基于 LCD1602的时钟+温度远程监控系统 姓 名： 刘天赐 徐玉华 严晓雪 学 号： 143621030 143621051 143621032 专 业：电子信息科学与技术 指导老师： 刘江华 设计时间：2016年 6 月
电子与信息工程学院
基于 LCD1602的时钟+温度远程监控系统
1.引言
1.1设计意义
温度是工、农业生产中常见的被控参数之一。温度监控在工业生产中占据着重要的地位。随着微电子技术和通信技术的发展，远程监控和远程控制得到了广泛的应用。本设计采用STC89C52rc或者STC90C51单片机作为控制单元，采用温度传感器Ds18b20对现场温度数据进行远程无线测量与监控。整个系统包括两个系统，即主系统和从系统。主系统完成对现场测定温度值、设定值显示、实际值显示、失控报警和接收数据功能。从系统完成温度采集、温度控制和发送数据功能。该系统结构简单实用、功能齐全，通用性强，可被用于许多工业生产领域。
1.2系统功能要求
1.1602液晶屏显示温度+时间
2.HC-05蓝牙串口发送温度和时间数据 3.手机蓝牙设置时间数据
按键选择 P2^2口接按键1 P2^1口接按键2 P2^2口接按键3 P2^3口接按键4
总体使用
默认初始化时间 2016.4.25 星期天 12.00.00 右下角显示温度
按键1暂停时钟 修改时钟
按键2选择修改位，每按一次修改一个选择位
按键3修改时间值，每按一次值增加1 到满自动返回为0 按键4恢复默认时间
扩展功能 手机接收实时数据
手机打开附加包内的apk软件 链接蓝牙 选择字符流模式 即可看到 每隔4秒 单片机发出的一条控制命令 显示 格式 日期 时间 温度 间隔时间可调
1.3本组成员所做的工作
刘天赐：总体组织和设计、芯片程序、硬件调试
徐玉华：硬件调试、串口调试、芯片程序
严晓雪：材料收集、图片处理、撰写报告
2.方案设计
2.1 单片机芯片的选择
方案（1）: 采用AT89S51芯片作为硬件核心，该芯片采用Flash ROM，内部具有4KB ROM 存储空间,而且与MCS-51系列单片机完全兼容,但是需要通过下载板来下载，比较不方便。
方案（2）：采用传统的STC89C52RC芯片作为硬件核心，该芯片具有8KB在线系统可编程Flash存储器。STC89C52RC使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能，并且可直接使用串口下载。 因AT89S51需要通过下载板下载，而STC89C52RC可直接使用串口下载，所以选择采用方案（2）STC89C52RC作为主控制系统.
2.2 显示模块的选择 方案（1）: 8段数码管显示 8段数码管是利用发光二极管的特性组合而成数字显示器件，通过控制相应的二极管的状态显示相应的数字。采用数码管显示,数码管亮度高、体积小、重量轻，但其显示信息简单、有限，操作比较液晶显示来说略显繁琐。
方案（2）：1602液晶屏显示 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采用液晶显示。液晶显示功耗低，轻便防震。由于设计显示信息比较多，占用的系统资源少，操作方便。 因本设计显示的字符较多，1602LCD可以显示32个字符，而8段数码管显示的字符较少，且操作比液晶显示略显繁琐，所以采用方案（2）1602液晶屏组成本设计的显示模块。
2.3 实时时间计算模块的选择
方案（1）：采用STC89C52RC芯片 STC89C52RC单片机内部带有定时/计数功能，此定时功能是通过对外部晶振的脉冲进行计数，从而达到计时功能，只要使用12MHZ实现零误差的计时，因此可以利用此功能实现计时，但因为只有单一的
计时功能，要实现“电子时钟”的功能需要较复杂的程序，时间计算逻辑较困难，所以使用不便。
方案（2）：采用DS1302芯片 DS1302是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟芯片。该芯片采用3线串行接口方式，可提供年月日、星期、时分秒等时间信息，并可根据月份和闰年的情况自动调整月份的结束日期。内部带有31个字节RAM，用于存放临时性数据，同时具有可编程涓细电流充电能力。 因STC89C52RC芯片时间计算逻辑较困难，而DS1302可根据月份和闰年的情况自动调整月份的结束日期且具有编程涓细电流充电能力，所以采用方案(2)实现实时计时功能。
2.4 实时环境温度采集模块选择
方案（1）：采用热敏电阻 热敏电阻是开发早、种类多、发展较成熟的敏感元器件．热敏电阻由半导体陶瓷材料组成，利用的原理是温度引起电阻变化。通过一定的电路可以将周围环境的温度变化转化成电压的变化，通过AD转化器件将信号传输给单片机进行分析，所以热敏电阻需要的外部器件较多。
方案（2）：采用DS18B20
DS18B20是美国DALLAS公司生产的数字温度传感器，采用单总线的接口方式与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20 的双向通讯。在使用中可以不接任何外围元件，或者在单总线上接一个4.7K的上拉电阻，支持多点组网功能 多个 DS18B20 可以并联在惟一的单线上，实现多点测温，供电方式灵活 DS18B20 可以通过内部寄生电路从数据线上获取电源，因此非常适合本系统使用。
因热敏电阻需要的外部器件较多，而DS18B 而DS18B20在使用中可以不接任何外围元件，或者在单总线上接一个4.7K的上拉电阻，所以采用方案（2）构成本设计的实时温度采集模块。
2.5 电路设计最终方案决定
综上各方案所述,本系统以STC89C52RC单片机为控制核心，通过与DS1302和DS18B20通信获取实时时间和实时环境温度，并将得到的数据通过1602液晶显示出来，同时通过对应的按键调整相应的值，并且通过蜂鸣器实现报警功能。因此本设计的总体方案组成框图如下图所示：
2.硬件设计
3.1 主控模块
本次课程设计主要用到STC89C52RC单片机，硬件原理图（见附录图一）。端口分配表如3-1所示：
表3-1 端口分配表
3.2 LCD显示模块设计
1602液晶功耗较小可直接与单片机接口相接，电源直接与电源电路相接为+5V，对比度可调。本设计使用单片机的P0口和P2口与1602进行通信。另外1602有2行显示，每行显示的字符数为16个，可以用于显示字母、数字、符号等，并具有简单且功能较强的指令集，可以实现字符显示、移动、闪烁等功能。 1602液晶与单片机接口电路如图3-1所示：
数字电子技术课程设计报告 - 图文
