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结 论
本设计以数字集成电路技术为基础，单片机技术为核心。主导思想是软硬件相结合，以硬件为基础，来进行各功能模块的编写。首先描述系统硬件工作原理，并附以系统结构框图加以说明，着重介绍了本系统所应用的各硬件接口技术和各个接口模块的功能及工作过程,其次，详细阐述了程序的各个模块和实现过程。采用AT89C51单片机对洗衣机进行智能控制,通过电机控制电路，数码管显示电路，进水阀控制电路，排水阀控制电路，按键控制及报警电路，洗衣机的暂停功能和安全保护及防振动功能采用中断处理方式电路等硬件电路设计实现了洗衣机工作过程的自动化应用，使得该系统具有强、弱洗涤功能，实现4种洗衣工作程序（即标准程序、经济程序、单独程序和排水程序）功能，声光显示功能等功能,进、排水系统故障自动诊断功能，暂停功能，脱水期间安全保护和防振动功能，从而极大地提高效率、降低功耗、减少噪声。
通过对毕业设计论文的方案设计与提出，产品的制作与调试，程序的设计与编程。使我对四年来所学的知识有了一个清晰明确的总体概括，具体体现在：通过本次毕业课题设计，我了解到洗衣机控制器的主要设计思路，巩固了自己所学电气控制方面的大量学科知识，也加深了诸如Visio绘图软件、Office办公软件、Protus特殊功能等一系列设计毕业课题论文所需要的必须辅助技能的使用熟练程度，另外还有专门值得一提的是对新生事物的熟悉和迅速掌握其特性规律、结构原理及相关功能作用的认知能力有了大幅提高，这是关键的，也是我最看重的，最珍惜的。同时，也了解到洗衣机控制器系统具体步骤措施、这其中的要点难点、技术处理，和作为主控制器的AT89C51单片机的工作原理以及电源电路的内部功能结构，完成毕业课题设计后，不但明显感到自己在大学求学期间的充实、激情以及钻研精神，也使自己多年来所学的理论知识和实践有了一次有机结合充分发挥的绝好机会，进一步深化巩固了自己的专业知识。当然在本次毕业设计中，同时也不可避免地认识到自身某些方面的不足之处，例如所学专业知识不够全面平衡，有的相当熟练，有的则略显生疏，这样就给本次毕业课题设计带来一定难度，以至于初稿反复修改重拟好几次，耽误了办事进度与效率。
在当今科技发达日新月异的现代社会，电气行业类的产品与技术其更新换代的脚步相当快，所以作为一名电气工程专业的本科生一定要本着“活到老，学到老”、“学无止境”的人生态度，随时有着警惕感，保持不断积极“充电”的心态，丝毫不能松懈，以迎接新的挑战。
专 科 毕 业 设 计（论文）
题目 基于51单片机的可调数码日历钟的设计与制作
院（系部） 电子与信息工程系
专业名称 年级班级
学生姓名
指导教师
摘 要
单片机以其体积小、编程灵活、控制功能强大、价格低廉等特点被广泛应用在各种电子电器产品中。单片机技术的出现和发展带来了电子技术和控制领域的一场革命。
单片机课程作为职业院校电子信息类专业一门重要的基础课程，它既是一门很有实用价值、实践性很强且很有趣味性的课程，同时它又是一门集硬件电路设计与软件编程于一体的学科，既要求我们有较好的电工电子技术基础知识，又要求有一定的逻辑思维和软件开发（编程）能力。通过近几年对单片机的学习，我已掌握单片机的基本知识，并具备了单片机应用系统的初步开发能力。即将毕业之际，我运用我所掌握的单片机知识设计和制作了一个基于51单片机的可调数码日历钟，这既是对我所学知识的总结与高度概括，同时也将自己所掌握的知识与实际应用结合起来，进一步提高工程实践能力。
数码日历钟是实际生活中应用较多的一个电子计时装置，可供人们查询日期、星期及掌握时间。本文首先从数码日历钟的功能要求入手，对设计任务进行了分析，并将任务分解为若干个模块，提出在设计与制作过程中要用到的相关知识点，给出了本设计的硬件电路及软件流程，还给出了部分模块的源程序代码。本设计经过多次调试运行无误，最终提交出一个完整的应用系统产品。
本次毕业设计的数码日历钟能在12864液晶屏上显示出年月日时分秒以及星期几，还能显示当前环境温度，并能通过按键调整日期和时间，在调整日期的同时通过相应算法自动实现星期几的调整，而且无论是否闰年、任何月份，当日期调整时都保证不会出现非法日期。数码日历钟是一个非常实用的设计与制作，成本低廉，如能进一步完善，具有一定的推广使用价值。
本设计任务比较复杂，要考虑的问题很多，C语言的模块化程序设计思想较好地解决了这个问题，故本设计任务采用C语言编程。
关键词：51单片机，C语言，数码日历钟，毕业设计，制作
I
河南理工大学毕业设计论文
目 录
摘要 .............................................................. Ⅰ
1概述.............................................................. 1
1.1 毕业设计的选题背景及制作意义 ................................. 1
1.1.1毕业设计的选题背景 ........................................ 1
1.1.2毕业设计的制作意义 ........................................ 1
1.2 数码日历钟的功能要求 ......................................... 1
1.3 本设计制作的主要内容 ......................................... 2
2数码日历钟的设计与制作任务分析 ................................... 3
2.1数码日历钟的设计与制作任务分析与分解.......................... 3
2.2设计方案的论证及选择 .......................................... 3
3 相关知识链接 ..................................................... 6
3.1 51单片机简介 ................................................. 6
3.1.1 51单片机简介 ............................................. 6
3.1.2 51单片机引脚功能介绍 ..................................... 8
3.2由已知日期推算星期几 ......................................... 11
3.2.1如何判断一个年份是否闰年 ................................. 11
3.2.2由已知日期如何推算星期几 ................................. 11
3.3 12864图形液晶的使用 ......................................... 13
3.3.1 液晶概述 ................................................ 13
3.3.2 LCM引脚功能介绍 ......................................... 14
3.3.3 LCD12864图形液晶显示模块指令集 .......................... 15
3.3.4 LCD12864图形液晶显示模块与单片机的接口 .................. 17
3.3.5 LCD12864图形液晶显示模块的基础函数 ...................... 17
3.4 51单片机中的中断与定时 ...................................... 19
3.4.1 51单片机中的中断 ........................................ 19
3.4.2 51单片机中的定时/计数器 ................................. 22
3.5数字温度传感器DS18B20的使用................................. 28
3.5.1 DS18B20概述 ............................................. 28
3.5.2 DS18B20的内部结构 ....................................... 29
3.5.3 DS18B20与单片机的接口电路 ............................... 32
3.5.4 DS18B20的操作命令 ....................................... 32
-1-
3.5.5 DS18B20的时序 .......................................... 33
3.6 矩阵式按键的检测 ............................................ 36
4系统设计与调试 .................................................. 44
4.1 硬件系统设计与调试 ......................................... 44
4.1.1硬件系统设计原理图 ...................................... 44
4.1.2硬件系统元器件清单 ...................................... 44
4.1.3硬件系统组装与调试 ...................................... 45
4.2 软件系统设计与调试 ......................................... 45
4.2.1软件系统设计 ............................................ 45
4.2.2软件系统调试与仿真 ...................................... 47
5结束语 .......................................................... 49
参考文献 .......................................................... 50
致 谢 .......................................................... 51
-2-
河南理工大学毕业设计论文 1 概述
1、 概述
1.1 毕业设计的选题背景及制作意义
1.1.1毕业设计的选题背景
单片机以其体积小、编程灵活、控制功能强大、价格低廉等特点被广泛地应用在各种电子电器产品中。单片机技术的出现和发展带来了电子技术和控制领域的一场革命。
单片机课程作为职业院校电子信息类专业一门重要的基础课程，它既是一门很有实用价值、实践性很强且很有趣味性的课程，同时它又是一门集硬件电路设计与软件编程于一体的学科，既要求我们有较好的电工电子技术基础知识，又要求有一定的逻辑思维和软件开发（编程）能力。通过近几年对单片机的学习，我已掌握单片机的基本知识，并具备了单片机应用系统的初步开发能力。即将毕业之际，为了将自己所掌握的知识与实际应用结合起来，进一步提高工程实践能力，同时也对自己所学知识作以总结及高度概括向老师汇报，我决定将我的毕业设计课题选作基于51单片机的可调数码日历钟的设计与制作，并以此向老师作毕业汇报。
1.1.2毕业设计的制作意义
数码日历钟是实际生活中应用较多的一个电子计时产品，广泛地应用在酒店、宾馆、车站、家庭及办公室中，可供人们查询日期、星期，掌握当前时间及环境温度。
在上述背景下，需要我运用近几年在学校学到的单片机知识及开发技巧设计和制作出一个功能完善的可调数码日历钟。通过这个设计的制作，必将进一步提高我的工程实践能力和单片机应用系统开发能力，将我所学到的理论知识与实际应用结合起来，做到理论与实践相结合，同时也能对我高职阶段所学知识作以梳理和总结。这是一个非常实用的设计与制作，成本低廉，若将它稍加改进安装在镜框或其它工艺品中，则更加实用。如能进一步完善其功能，具有一定的实际推广使用价值。
1.2数码日历钟的功能要求
本设计制作出来的数码日历钟要求能在12864液晶显示屏上显示出年月日及对应的星期几，当前时间及环境。而且要求日期和时间可通过按键调整，当日期调整时，通过相应算法自动实现星期几的调整，无论是否闰年、任何月份，当日
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超声波倒车雷达
摘 要
随着我国经济飞速发展，越来越多的人拥有了自己的汽车，同时由泊车和倒车所引发的事故也越来越多。这些事故常常给驾驶员带来许多的麻烦，因此，有助于驾驶员泊车和倒车的倒车雷达应运而生。
倒车雷达全称叫“倒车防撞雷达”，也叫“泊车辅助装置”，是汽车泊车安全辅助装置，能以声音或者更为直观的显示告知驾驶员周围障碍物的情况，解除了驾驶员泊车和启动车俩时前后左右探视所引起的困扰，并帮助驾驶员扫除视野的死角和视线模糊的缺陷。本文介绍了以AT89S52单片机为核心的一种低成本、高精度、微型化，并有数字显示和声光报警功能的倒车雷达系统，该倒车雷达根据超声波测距原理研制，采用温度补偿技术、开机自检技术和优化的软硬件技术，将测得的结果送至数码管显示，同时进行三级声光报警。驾驶员只需坐在驾驶室就能做到心里有数，极大的提高了泊车和倒车时的安全和效率。 关键词：倒车雷达、超声波、单片机AT89S52
目 录【单片机毕业设计总结】
引 言„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5
第一章 倒车雷达工作原理
1.1 单片机的发展及其应用----------------------------8
1.2 超声波测距--------------------------------------9
1.3超声波测距原理-----------------------------------11
1.4超声波倒车雷达系统工作原理-----------------------12
1.5超声波倒车雷达的芯片选择-------------------------13
1.6 超声波倒车雷达的工作原理------------------------15
第二章 系统硬件设计与相应的软件设计
2.1倒车语音及报警电路及控制程序---------------------16
2.2 超声波发射电路与接收电路及其距离测算程序-------17
2.3超声波检测接受电路-------------------------------18
2.4 超声波测距仪的算法设计--------------------------19
2.5距离计算程序-------------------------------------19
2.6倒车语音电路和报警电路及其控制程序-------------------27
2.6.1倒车语音电路----------------------------------28
2.6.2倒车语音及报警控制程序------------------------29
第三章 主程序
3.1主程序-------------------------------------------31
3.2超声波发生子程序和超声波接收中断程序------------33
第四章 安装调试及分析
4.1 硬件部分----------------------------------------38
4.2 软件实现与操作----------------------------------40
第五章 测距仪改进的设想------------------------------41
第六章 心得体会与总结--------------------------------42
第七章 英语翻译及参考文献----------------------------44
引言
1.1 倒车雷达研究的背景及意义
随着我国经济的飞速发展，交通运输车辆的不断增多，由此产生的交通问题越来越成为人们关注的问题。其中倒车事故由于发生的频率极高，已引起了社会和交通部门的高度重视。倒车事故发生的原因是多方面的，倒车镜有死角，驾车者目测距离有误差，视线模糊等原因造成倒车时的事故率远大于汽车前进时的事故率，尤其是非职业驾驶员以及女性更为突出。而倒车事故给车主带来的许多麻烦，例如撞上别人的车、消防水笼头，如果伤及儿童更是不堪设想，有鉴于此，汽车高科技产品家族中，专为汽车倒车泊位设置的“倒车雷达”应运而生，倒车雷达的加装可以解决驾驶人员后顾之忧，大大降低了倒车事故的发生。
倒车雷达全称叫“倒车防撞雷达”，也叫“泊车辅助装置”，是汽车泊车安全辅助装置，能以声音或者更为直观的显示告知驾驶员周围障碍物的情况，解除了驾驶员泊车和启动车俩时前后左右探视所引起的困扰，并帮助驾驶员扫除视野的死角和视线模糊的缺陷。提高驾驶的安全性。倒车雷达的原理与普通雷达一样，是根据蝙蝠在黑夜里高速飞行而不会与任何障碍物相撞的原理设计开发的。通过感应装置发生超声波，然后通过反射回来的超声波判断前方是否有障碍物，以及障碍物的距离、大小、方向、形状等。只不过由于倒车雷达体积大小及实用性的限制，目前其主要功能仅为判断障碍物与车的距离，并做出提示。
1.2 国内外倒车雷达的发展现状
通常的倒车雷达主要由感应器（探头）、主机、显示设备等三部分组成。感应器发出和接受超声波信号，并将接受到的信号传输到主机，再通过显示设备显示出来。感应器装在后保险杠上，以角45度辐射，检测目标，能探索到那些低于保险杠而驾驶员从后窗又难以看见的障碍物并报警，如花坛、蹲在车后玩耍的儿童等；显示设备装在仪表板上，提醒驾驶员汽车距后面物体还有多少距离，到危险距离时，蜂鸣器就开始鸣叫，提示驾驶员停车。根据感应器种类不同，倒车雷达可分为粘贴式、钻孔式和悬挂式。粘贴式感应器后有1层胶，可直接粘在后保险杠上；钻孔式感应器是在保险杠上钻一个洞，然后把感应器嵌进去；悬挂式感应器主要用于载货车。根据显示设备种类不同，倒车雷达又可分为数字式、颜色式和蜂鸣式。数字式显示设备是一只如传呼机大小的盒子，安装在驾驶台上，直接有数字表示汽车与后面物体的距离，并可精确到1厘米，让驾驶员一目了然。倒车防撞雷达发展到现在已经历经5代。
第一代的倒车雷达系统是轰鸣器。倒车时，如果车后1.5米-1.8米处有障碍物，轰鸣器就会开始工作，轰鸣越急，表示车辆离障碍物越近。没有语音提示，也没有距离显示，虽然司机知道有障碍物，但不能确定障碍物离车有多远，对驾驶员帮助不大。
第二代倒车雷达可以显示车后障碍物离车的距离。这一代产品有两种显示方式，数码显示产品显示距离数字，而波段显示产品由三种颜色来区别：绿色代表安全距离，表示障碍物离车体距离有0.8米以上；黄色代表警告距离，表示离障碍物的距离只有0.6米-0.8米；红色代表危险距离，表示离障碍物只有不到0.6米的距离，必须停止倒车。
第三代用液晶荧屏显示，特别是荧屏显示开始出现动态显示系统。不用挂倒档，只要发动汽车，显示器上就会出现汽车图案以及车辆周围的障碍物的距离。该雷达动态显示，色彩清晰漂亮，外表美观，可以直接粘贴在仪表盘上，安装很方便。不过液晶显示器外观虽精巧，但灵敏度较高，抗干扰能力不强，所以误报也较多。
第四代魔幻镜倒车雷达，采用了最新仿生超声雷达技术，配以高速电脑控制，可全天候准确地测知2米内的障碍物，并一不用等级的声音提示和直观的显示提醒驾驶员。魔幻镜倒车雷达把后视镜倒车雷达、免提电话、温度显示和车内空气污染显示等多功能整合在一起，并设计了语音功能，是目前市面上最先进的倒车雷达系统。其外型就是一块倒车镜，所以可以不占用车内空间，直接安装在车内倒视镜的位置。
第五代倒车雷达是专门为高档轿车生产的，它的整合了高档轿车具备的影音
系统，可以在显示器上观看DVD影像。因为是新品，售价也较高。 倒车雷达的发展实际上已经融入了整车的设计，随着技术的成熟，价格的降低，倒车雷达将会逐渐普及成为标准配置。
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