基于单片机的时钟和温度计的设计

1实验报告实验名称基于单片机的时钟和温度计的设计班级姓名2基于单片机的时钟和温度计的设计一．原理1.最小系统最小系统是51单片机的典型最小系统电路，在这里不再赘述。2.复位电路复位电路采用按键复位方式，也不再赘述。3.数码管部分3数码管为典型的四位时钟共阴数码管，用P1口控制的三极管Q2-Q6来驱动位选，用P口来控制段选。4.独立按键部分本实验板设计了六个独立按键，但在本时钟实验中只用到了由P3.7,P3.6和P3.5控制的KEY4,KEY5和KEY6。KEY4控制时钟设置位，KEY5为时钟加，KEY6为时钟减。独立按键的原理是：当按键没有被按下时，对应的I/O电平为高电平，当按键被按下时对应的I/O口就会变为低电平，这样的话只需让单片机检测I/O电平，当检测到某一位为低电平时，执行相应的操作就可以了。45.DS18B20部分DS18B20是DALLAS公司生产的单总线数字温度传感器芯片，具有3引脚TO-92小体积封装形式；温度测量范围为-55℃—+125℃，可编程为9—12位A/D转换精度，测温分辨率可达0.0625℃，被测温度用16位补码方式串行输出；其工作电源既可在远端引入，也可采用寄生电源方式产生；多个DS18B20可以并联3根或两根线上，CPU只需一根端口就能与诸多DS18B20通信，占用微处理器的端口较少。可广泛用于工业、民用、军事等领域的温度测量及控制仪器、测控系统和大型设备中。二．焊接由于实验板是现成的，我们的焊接只需将元件和器件按照电路图插到相应的位置就可以了，所以只要细心一点一般不会出现太大的问题，就是有些经常容易出现的细节性错误需要注意，比如二极管和LED灯不要插反了，单片机和MAX232芯片一定要按着缺口插对。另外一个是在焊接的时候一定不能心急，俗话说：慢工出细活。如果太着急完成焊接任务很可能出现比如虚焊，漏焊的问题，这些都会给后期的调试造成很大的麻烦。5焊接注意事项A．电烙铁使用注意事项(1)新买的烙铁在使用之前必须先给它蘸上一层锡。通电加热升温，并将烙铁头蘸上一点松香，待松香冒烟时在上锡，使在烙铁头表面先镀上一层锡。(2)电烙铁通电后温度高达250摄氏度以上，不用时应放在烙铁架上，但较长时间不用时应切断电源，防止高温“烧死”烙铁头（被氧化）。(3)电烙铁及烙铁架单独放置，要防止烫伤人及烫坏其他元器件，尤其是电源线，若其绝缘层被烙铁烧坏而不注意便容易引发安全事故。B.电烙铁焊接要点（1）焊接最好是松香、松香油或无酸性焊剂。(2)焊接时电烙铁应有足够的热量，才能保证焊接质量，防止虚焊和日久脱焊。(3)在焊接晶体管等怕高温器件时，最好用小平嘴钳或镊子夹住晶体管的引出脚，焊接时还要掌握时间。(4)烙铁在焊接处停留的时间不宜过长，否则容易将铜焊盘焊掉。(5)烙铁离开焊接处后，被焊接的零件不能立即移动，否则因焊锡尚未凝固而使零件容易脱焊。元器件焊接注意事项(1)电容，长脚为正短脚为负，长脚插入带’+’标记的孔(2)发光二极管长脚为正短脚为负(3)排针自己掰成针，其他器件不分正负，按位置插好。6三．调试（软件，硬件）将数字钟的程序下载到数码管后发现数码管的第二位不显示，其它三位都能够正常显示，经过检查硬件电路发现是驱动第二位数码管的三极管Q5的一个管脚没有焊，用烙铁焊接好后，数码管显示就正常了。DS18B20由于只有三个管脚，所以在硬件电路上一般不会出现太大问题，主要问题一般都出在软件上，硬件电路简单就说明它的程序会相对复杂一些，DS18B20由于时钟和数据公用一根线，所以程序编写过程中最需要注意的就是它的时序问题，时序一旦不对，就很难正常工作了。但DS18B20的程序例程在一些参考书以及网上都有很多，而且都是经过验证的，所以可以直接拿来用。在我们的设计中只要注意温度采集过来之后在数码管上显示不要出错就不会有太大的问题了。四.总结通过这次实验，我感觉到我们在掌握扎实的理论知识的同时，更要提高将理论转化为实际应用的能力，因为学习的目的就是应用，所以我们在学习工作的过程中一定要避免出现眼高手低的毛病，有时候看似很简单的东西很可能做出来之后总是存在各种各样的问题，有的甚至是像二极管焊反了这样的低级错误。另外一个感悟是我们还要注重培养发现问题，分析问题，解决问题的能力，因为任何一个电子产品都不可能一设计出来之后就是完美无缺的，总是会有一些问题的，这就使得我们要有一定的调试能力7和解决问题的能力。相信这次的实验将成为我以后工作的一个良好开端，也为我以后的工作奠定了一个良好的基础，我一定会再接再厉，不断提高自己的专业技能的。