——基于单片机的多功能综合应用系统的设计。
班级：电嵌q1241班。
实验人：纪琛 12160010
马浩 12040036
指导老师： 汪成义。
湖北经济学院电子工程系。
近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月异更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，加以完善。本次课程设计采用at89c51单片机作为主要核心部件，加上led、lcd、键盘、led点阵等外围设备，实现了键盘控制led并以lcd显示及led点阵显示和可校时数字时钟、温度控制等功能，这些功能贴近日常生活，非常具有现实意义。
目录。摘要 2
一、概述 4
1.1设计意义 4
1.2设计目标 5
第一部分：基本功能 5
第二部分：基本应用模块 5
第三部分：基于**的扩展模块 5
第四部分：赛前训练模块 5
1.3设计要求 5
1.4 任务分配 6
二、硬件和程序设计 7
元器件及开发环境 7
元器件清单 7
开发环境 8
第一部分：基本功能 8
1.1 单片机最小系统 8
1.2 led彩灯模块 10
1.3 lcd 显示模块 10
1.4 键盘控制模块 11
1.5 第一部分整体图 11
1.6 硬件实物图 12
1.7 程序设计 13
第二部分：基本应用模块 13
2.1 数字时钟 13
2.2 程序设计 14
第三部分：基于**的扩展模块 15
3.1 点阵基础——8*8点阵调节 15
3.2 点阵模块——16*16点阵显示 15
3.3 程序设计 16
第四部分：赛前训练模块 16
4.1 系统描述 16
4.2 温度采集模块 17
4.3 时钟模块 17
4.4 通信模块 17
4.5 显示模块 18
4.6 温度控制系统整体图 18
4.7 程序设计 18
三、总结和心得 19
四、参考资料 20
附录（程序**节选） 21
第一部分（节选主要部分） 21
第二部分（节选主要部分） 23
本次单片机课程设计内容包括单片机正常启动和复位，led花样控制及亮度、色彩变化调节，lcd液晶显示屏的调节，点阵led的文字输出，时钟芯片ds1302的配置，温度传感器ds18b20的使用，以及键盘控制单片机工作，对以上技术的掌握可以有效地提高我们的实际应用能力，如基于led的节日艺术彩灯控制系统、温度采集和实时监控系统、电子日历等，具有非常实际的意义和价值，使我们对知识的学习由理论提升到实践，让专业知识学习得到极大巩固和提高。
1．设计并实现具有复位功能的单片机小系统。
2．利用单片机进行灯光的场景开关控制、循环点亮控制、花样变化控制及速度变化控制。
3．利用单片机进行灯光的色彩连续变化效果控制。
4．利用单片机进行灯光的三色联动定时控制（以交通灯为例）。
5. 配合2至4项中功能，实现液晶屏输出功能或状态信息。
6. 实现基于4x4键盘的输入功能。
7. 数字时钟的设计（要求：显示时间、调整时间、闹钟功能等）
8.16x16点阵led显示同组同学汉字名。
9.温度监控系统。
1．能启动、停止单片机；
2．能通过开关（按键）进行功能选择；
3．基本功能部分要体现循环、组合和色彩变化的控制功能和效果，实现三色联动定时控制，控制变化规律的类型或功能不少于5种。
根据组内成员的擅长方向，由纪琛负责电路**和程序设计，马浩负责硬件的搭建和调试。
第一部分用时3周，第二部分用时2周，第三部分用时1周，第四部分用时3周，共用时9周。
补充：由于本组第二部分设计要求，设计时自行增加了时钟芯片ds1302和32.768khz晶振各一个）
硬件**环境——proteus 7
软件开发环境——keil vision4
详细程序见附录）
见压缩包附件)
本系统由at89c51做主控芯片，外部直流稳压电源给系统供电（未给出电源详细设计），通过i2c与24c02c构成的外部存储电路通信读取预存的温度上下限值，通过ds1302时钟模块读取准确的时间信息，通过ds18b20进行温度采集，当采集温度与预设的上下限温度比较，高于上限则红灯亮蜂鸣器响且启动风扇进行降温，低于下限则蓝灯亮蜂鸣器响且启动电热丝进行升温，考虑到要显示的信息较多，系统使用12864液晶ampire128x64进行数据显示，当控制方式切换为手动模式时，使用按钮控制风扇和电热丝，串口rs-232用于与pc进行通信，可以手动设定温度上下限、当前时间、工作模式（自动、手动）。由于时间和个人能力问题，本电路的串口通信功能未得到完善，软件设计也存在问题，虽然基本检测和自动控制能实现，但离预期可基本投入实际应用的目标还很遥远。
详细见压缩包附件）
在这次的单片机课程设计实验过程中，我遇到过很多难题，比如，如何调节占空比使得三色灯的颜色更具连续性，如何配置ds1302芯片，如何进行lcd的初始化，如何使用较少的端口连接4个8*8点阵组成一个16*16点阵、如何温度采样等等，这些问题都曾导致我们的试验进度缓慢，因为我是负责**和程序部分的，如果我这边出不来，硬件那边就无法进行，因此我经常需要查阅大量网络资料和馆藏书籍，实时学习相关知识以保证我的知识量足以设计出稳定可靠的电路并写出符合功能要求的程序**，这是很需要时间和精力的，因为很多情况都是，可能看了一上午的书，检查了一上午的**，仍然解决不了我们遇到的问题。就比如我们后期调试第一部分的电路时，lcd实物一直没有显示，但是**却有反应，找了半天才发现有2个控制端口接错位了。从这些细小的问题可以看出，有时候一个产品的好坏并没有决定于它大的硬件设计或者程序驱动等，而往往是一些平时没注意的细微之处，在关键时刻导致整个产品的失败。
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