院系：电子工程系。
班级：08电信2班。
姓名：蒯乐。
学号：01408239
东南大学成贤学院。
目录。第一章选题与功能描述 1
1.1 流水灯设计 1
1.2 日历时钟的设计 1
1.3 多功能对时的设计 1
1.4 温度测量的设计 2
第二章硬件工作原理 3
2.1 mcs-51 单片实验电路 3
2.2 流水灯的设计原理 3
2.3 日历时钟的设计原理 5
2.4 多功能对时的设计原理 6
2.5 温度测量的设计原理 8
第三章程序方案及流程 11
3.1 流水灯的设计 11
3.2 日历时钟的设计 12
3.3 多功能对时的设计 13
3.4 温度测量的设计 15
第四章总结 16
参考文献 17
附录 181. 要求：单片机p口连接8个发光二极管依次循环右移点亮。
2. 功能：：用p89v51rb2单片机分别用软件延时来实现8个led灯依次循环右移点亮。
实验箱上的1区和15区，分别对应于8个led灯和p89v51rb2单片机。采用软件延时，即通过for循环语句，实现8个灯依次点亮，因为8个led灯采用的是共阳极接法，所以当输入低电平（即逻辑“0”）时有效。
1. 要求：使用p89v51rb2单片机和6根数码管资源设计一个电子钟，在6根数码管分别显示时、分、秒。
2. 功能：实验箱上的15区和8区，分别对应于p89v51rb2单片机和6根数码管。
数码管显示是利用动态显示来实现的，利用片选和延时依次使6个数码管显示，从左到右每两位分别显示的是时、分、秒。本实验采用硬件延时，即通过设置中断实现计时与数码管的显示。
1. 要求：在日历时钟实验的基础上，使用单片机实验板上的4x4行列式键盘实现计时模式、调整时间模式与调整闹铃模式之间的切换，并可以通过键盘控制时钟时间和闹铃时间的时、分、秒的加减。
2. 功能：该实验是在时钟走时的基础上，加入了键盘的操作。
实验箱上的15区和8区，分别对应于pv89v51单片机和数码管模块。该实验可以实现正常的计时、修改当前时间以及修改闹铃时间。数码管显示部分仍然采用动态显示的工作方式，按键操作通过对键盘的扫描实现（扫描各行、各列）。
硬件连接方面单片机的p0口接键盘的行列控制端，p1的各位连接数码管的各段，p2口的各位连接各个数码管的片选端。
1. 要求：使用p89v51rb2单片机和ds18b20温度传感器芯片完成温度测量，并在数码管上显示温度值。
2. 功能： 15区是p89v51rb2单片机，14区是db18b20数字温度传感器，8区是数码管显示。
该实验通过db18b20数字温度传感器来测量温度，db18b20芯片把温度的数字量传送给p89v51rb2单片机处理，单片机将温度的数值显示在数码管上，显示值带有两位小数。
图2.1.1
实验箱利用一个带锁紧功能的通用插座，在其上夹紧一片p89v51rb2，通过改接少量的跳线，与布局在附近的元件连接，就形成了mcs-51的最小配置，其端口除了p3.0，p3.1被用于isp**以外，都可作i/o线，可以连接通过实验对象，就可以开展简单的实验。
这个插座的跳线脱离外部器件之后，又是一个通用插座，可以在锁紧座上加入实验仪上没有的其它功能芯片，配合其它实验。
1. p89v51rb2单片机（15区）
复位、晶体和电源都正确连接后，p3.0与p3.1作为isp接口，其他端口线都在接线端上引出，具有完整的p0，p1和p2；p3口的p3.
0，p3.1在不作isp功能时，仍然可以通过接线端引出（txd，rxd短路块接到外侧）。在实验到达总线扩展阶段后，p89v51rb2移到18区，此时15区作为通用插座使用。
如图2.2.1所示。
图2.2.1
接线端的定义完全对应于at89c51的引脚定义，具体如表2.2.2：
表2.2.2
2．发光二极管（01区）
本实验要用到位于实验箱01区的8根发光二极管（图2.2.3），因为这8根数码管采用共阳极接法，所以当输入为低电平（逻辑“0”）时，二极管被点亮，当输入为高电平（逻辑“1”）时，二极管熄灭。
图2.2.3
本实验中管脚连接如下：
1．数码管显示模块（08区）
本实验要用到位于实验箱08区的数码管显示模块，如图2.3.1所示。
6根数码管都采用共阳极接法。a、b、c、d、e、f、g、dp对应于数码管的各段。所以当输入低电平（逻辑“0”）时，相应的段被点亮，当输入为高电平（逻辑“1”）时，相应的段熄灭。
digh、dig4、dig3、dig2、dig1、digl是各个数码管的片选端。
图2.3.1
采用动态显示的工作方式，就是使依次使数码管的片选端有效。使用定时中断完成动态显示，可以使cpu主程序可以同时执行其他任务。实验箱上为p89v51rb2提供时钟的晶振频率约为12mhz，pv89v51rb2的一个机器周期对应于12个晶振周期，因此一个机器周期约为1μs。
所以，可以使用计2500个周期的定时中断，中断每触发一次，切换一根数码管显示，每触发400次后，时钟往上加1秒。
本实验中管脚连接如下：
1.行列式键盘（08区）
图2.4.1
如图2.4.1所示，实验箱08区有一4x4的行列式键盘。
行列式键盘左侧row0~row3接口为行选择输入端，分别对应于行列式键盘的第行。当对应的row接口为低电平时，该行按键的感应有效。col0~col3接口为列感应信号输出端，分别对应于行列式键盘的第列。
当用户按下按键感应有效的那一行键中的某个键时，这个键对应的col接口就输出低电平。在本实验中，没隔100ms依次使各行按键的感应有效，并根据用户在该行按下的按键的列号，实现相应的功能。行列式键盘电路如图2.
4.2所示。
图2.4.2
本实验中管脚连接如下：
1. ds18b20继承数字温度传感器（14区）
ds18b20是一种集成数字温度传感器。它仅通过一个dq管脚，实现串行的输入输出。作为输入断，dq用于输入指令编码，作为输出端dq输出为温度值的数字量。
实验中ds18b20的工作流程为初始化、跳过rom指令、执行温度转换存储器操作指令、等待500us温度转换时间、再初始化、跳过rom指令、执行读ram的存储器操作指令、读数据。
ds18b20的初始化时序如图2.5.1所示。
图2.5.1
主机总线t0时刻发送一复位脉冲（最短为480μs的低电平信号），接着在t1时刻释放总线并进入接收状态，ds18b20在检测到总线上升沿之后，等待15-60μs，接着ds18b20在t2时刻发出存在脉冲（低电平，持续60-240μs），如图中虚线所示。
ds18b20的写时序如图2.5.2所示。
图2.5.2
当主机总线从高电平拉至低电平时，就产生写时间隙。从t0时刻开始15μs之内应将所需写的位送到总线上。ds18b20在t0后15-60μs间对总线进行采样。
若低电平，写入的位是0；若高电平，写入的位是1。连续写两位的间隙应大于1μs。
ds18b20的读时序如图2.5.3所示。
图2.5.3
主机总线t0时刻从高拉至低电平时，总线只须保持低电平10μs。之后在t1时刻将总线拉高，产生读时间隙，读时间隙在t1时刻后t2时刻前有效。t2距离t0为15μs，也就是说，t2时刻前主机必须完成读位，并在t0后的60μs-120μs内释放总线。
读位子程序（读得的位到c中）。
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