“电子产品综合设计”课程基于单片机带温度的液晶万年历设计报告书\目录1 绪论....................................................................................错误！未定义书签。

2 设计要求及设计框图 (3)2.1 设计要求 (3)2.2 设计框图 (3)3 知识要点..........................................................................错误！未定义书签。

3.1 LMO16L液晶模块 (3)3.2 基于Proteus ISIS 7的液晶模块仿真 (4)3.3 时钟芯片DS1302 (10)3.3.1 DS1302的控制字节 (4)3.3.2 数据输入输出（I/O） (11)3.3.3 DS1302的寄存器 (4)3.4 DS18B20数字温度传感器 (12)3.4.1技术性能描述 (12)3.4.2 DS18B20主要的数据部件 (13)3.4.4 DS18B20的主要特性...............................................错误！未定义书签。

4 生产技术文件 (5)4.1设计电路图 (5)4.2技术说明 (6)4.3技术说明 (7)4.4元器件明细表 (8)4.5PCB板工艺流程图 (9)4.6工艺流程图 (10)4.7印制板装配图 (11)4.8印制板工艺说明 (12)4.9制造工艺 (13)4.10焊接工艺说明 (14)4.11工具明细表 (15)5作业指导书 (16)5.1人员分配 (17)5.2岗位操作指导书 (18)5.3安全职责规程 (19)5.4附 (20)6设计总结 (20)1、绪论1.1课题背景现在电子产品制造业的发展日新月异，产品的电路、功能设计和生产工艺在不断提升。

电子产品生产的指导思想是按照发展要有新思路、改革要有新突破、开放要有新局面、工作要有新举措的总体要求，以及以信息化带动工业化，以工业化促进信息化的战略部署，坚持走科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥新的电子产品生产运行模式，利用世界产业梯度转移有利时机，大力发展信息化和改造传统产业的物质基础，电子产品生产有了较好的政策环境。

电子产品的设计和加工再也不能依靠手工作坊式的口头传述，而是要遵循复杂严密的技术文件——设计文件和工艺文件进行操作。

什么是设计文件和工艺文件？；设计文件和工艺文件是电子产品工过程中需要的两个主要技术文件。

设计文件表述了电子产品的电路和结构原理、功能及质量指标；工艺文件则是电子产品加工过程必须遵照执行的指导文件。

通俗的说，前者是做什么，后者是怎样做。

有了较好的政策环境课题选取电子产品之——基于单片机带温度的液晶万年历。

2 设计要求及设计框图2.1 设计要求本设计主要功能为：①具有时间显示和手动校对功能，24小时制；②具有年、月、日显示和手动校对功能；③具有闹铃功能；④具有环境温度采集和显示功能；⑤掉电后无需重新设置时间和日期；2.2 设计框图3知识要点3.1 LM128X64液晶模块LM128X64液晶模块采用HD44780控制器。

HD44780具有简单而功能较强的指令集，可以实现字符移动、闪烁等功能。

LM128X64与单片机 MCU（Microcontroller Unit）通讯可采用 8位或者 4位并行传输两种方式。

HD44780控制器由两个8位寄存器、指令寄存器（IR）和数据寄存器（DR）、忙标志（BF）、显示数据 RAM（DDRAM）、字符发生器ROM（CGROM）、字符发生器RAM（CGRAM）、地址计数器（AC）。

IR用于寄存指令码，只能写入不能读出；DR用于寄存数据，数据由内部操作自动写入DDRAM和CGRAM，或者暂存从DDRAM和 CGRAM 读出的数据。

BF为1时，液晶模块处于内部处理模式，不响应外部操作指令和接受数据。

DDRAM用来存储显示的字符，能存储80个字符码。

CGROM由8位字符码生成5*7点阵字符160种和 5*10点阵字符32种，8位字符编码和字符的对应关系，可以查看相关文献。

CGRAM是为用户编写特殊字符留用的，它的容量仅64字节。

可以自定义8个 5*7点阵字符或者4个 5*10点阵字符。

AC可以存储DDRAM和 CGRAM 的地址，如果地址码随指令写入 IR，则IR自动把地址码装入AC，同时选择DDRAM或者CGRAM单元3.2 基于Proteus ISIS 7的液晶模块仿真1、接口设计运行Proteus ISIS 7进入设计界面，依照图所示在元件库中选择需要的元件。

80C51的P0口作为8位数据的输出端，P2.0、P2.1、P2.2作为控制信号的输出端。

2、软件设计电路图绘制好之后，就可以编写LM128X64的驱动程序。

LM128X64的操作有两大类：读操作和写操作。

一般情况下不需要从液晶中读取数据，所以对液晶操作主要是写指令和写数据两个写操作，对于忙标志（BF），采用延时的方法，保证液晶模块有足够时间进行内部数据处理。

在写源程序时，需要根据液晶模块的时序图编写程序。

3.3 时钟芯片DS1302初始化，先把SCLK端置“0”，接着把RST端置“1”，最后才给予SCLK脉冲；读/写时序如下图3.3.1所示。

DS1302的控制字，此控制字的位7必须置1，若为0则不能把对DS1302进行读写数据。

对于位6，若对程序进行读/写时RAM=1，对时间进行读/写时，CK=0。

位1至位5指操作单元的地址。

位0是读/写操作位，进行读操作时，该位为1；该位为0则表示进行的是写操作。

控制字节总是从最低位开始输入/输出的。

DS1302的日历、时间寄存器内容：“CH”是时钟暂停标志位，当该位为1时，时钟振荡器停止，DS1302处于低功耗状态；当该位为0时，时钟开始运行。

“WP”是写保护位，在任何的对时钟和RAM的写操作之前，WP必须为0。

当“WP”为1时，写保护位防止对任一寄存器的写操作。

3.3.1 DS1302的控制字节DS1302的控制字节的高有效位（位7）必须是逻辑1，如果它为0，则不能把数据写入DS1302中；位6如果0，则表示存取日历时钟数据，为1表示存取RAM数据；位5至位1指示操作单元的地址；最低有效位（位0）如为0表示要进行写操作，为1表示进行读操作，控制字节总是从最低位开始输出。

3.3.2 DS1302的寄存器DS1302有12个寄存器，其中有7个寄存器与日历、时钟相关，存放的数据位为BCD码形式,其日历、时间寄存器及其控制字见表3.3.2。

表3.3.2 DS1302的日历、时间寄存器此外，DS1302 还有年份寄存器、控制寄存器、充电寄存器、时钟突发寄存器及与RAM相关的寄存器等。

时钟突发寄存器可一次性顺序读写除充电寄存器外的所有寄存器内容。

DS1302与RAM相关的寄存器分为两类：一类是单个RAM单元，共31个，每个单元组态为一个8位的字节，其命令控制字为C0H～FDH，其中奇数为读操作，偶数为写操作；另一类为突发方式下的RAM寄存器，此方式下可一次性读写所有的RAM的31个字节，命令控制字为FEH(写)、FFH(读)。

3.4 DS18B20数字温度传感器3.4.1技术性能描述1、独特的单线接口方式，DS18B20在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。

2、测温范围－55℃～+125℃，固有测温分辨率0.5℃。

3、支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，最多只能并联8个，实现多点测温，如果数量过多，会使供电电源电压过低，从而造成信号传输的不稳定。

4、工作电源: 3~5V/DC。

5、在使用中不需要任何外围元件。

6、测量结果以9~12位数字量方式串行传送。

接线说明特点:独特的一线接口，只需要一条口线通信多点能力，简化了分布式温度传感应用无需外部元件可用数据总线供电，电压范围为 3.0 V至 5.5 V，无需备用电源测量温度范围为-55 ℃至+125 ℃。

3.4.2 DS18B20主要的数据部件DS18B20中的温度传感器可完成对温度的测量，以12位转化为例：用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供，以0.0625℃/LSB形式表达，其中S为符号位。

DS18B20内部结构主要由四部分组成：64位光刻ROM，温度传感器，温度报警触发器TH和TL,配置寄存器。

3.4.3 DS18B20温度处理过程1、温度的读取DS18B20在出厂时以配置为12位，读取温度时共读取16位，所以把后11位的2进制转化为10进制后在乘以0.0625便为所测的温度，还需要判断正负。

前5个数字为符号位，当前5位为1时，读取的温度为负数；当前5位为0时，读取的温度为正数。

3.4.4 DS18B20的外形和内部结构DS18B20内部结构主要由四部分组成：64位光刻ROM 、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。

DS18B20的外形及管脚排列如下图3.4.1:图3.4.1DS18B20引脚定义：(1)DQ为数字信号输入/输出端；(2)GND为电源地；(3)VDD为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地）。

生产技术文件。