毕业论文（设计）
智能定时闹钟
-----温度、定时硬件设计
院系：工程学院年级专业：电气工程及其自动化0801 提交日期：答辩日期：
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年月日
摘要
随着科技的快速发展和生活水平的不断提高，人们对时钟的精确度和实用性要求越来越高。本文采用宏晶单片机STC10F08XE，通过DS1302时钟芯片进行定时，并通过LCD 1602字符液晶显示器显示。采用C语言程序编写，将设计出更准确定时、更省电的数字时钟。单片机数字时钟具有设置时间、日期、星期的基本功能，并且能够显示年、月、日、时、分、秒、星期，温度。单片机数字钟不管在性能还是在样式上都发生了质的变化，实践证明单片机数字时钟具有更加准确性、精密性等功能。本设计是定时闹钟的设计,由单片机 AT89C51 芯片和宏晶单片机STC10F08XE为核心，辅以必要的电路，构成的一个单片机智能定时闹钟。用单片机来设计制作完成,由于其功能的实现主要通过软件编程来完成,那么就降低了硬件电路的复杂性,而且其成本也有所降低,所以在该设计中采用单片机利用 AT89C51,它是低功耗、高性能的 CMOS 型 8 位单片机。
关键字：数字时钟；DS1302；LCD1602;STC10F08XE
Abstract
In daily life, time is science, technology and everyday life is one of the most basic physics, we often deal with temporal clocks, such as hand watch, wall clock, even on a computer program, the clock on the phone can be generalized a clock display on the clock, along with the rapid development of technology and the continuous improvement of living standards, people on the clock's accuracy and practical demand is higher and higher. Based on the single chip microcomputer principle, USES the monolithic integrated circuit STC10F08XE series, through the hardware circuit and software production procedure formulation, will design a more accurate timing, electricity -saving digital clock, SCM in performance or digital clock no matter in style have undergone a qualitative change, digital clock has proved microcontroller more accuracy, precision sex etc. Function. This design is the design of timing alarm clock, the single chip microcomputer AT89C51 single chip microcomputer chip and macro crystal STC10F08XE as the core, with the necessary auxiliary circuit, constitute a single chip microcomputer intelligent timing of alarm clock . By single chip design system to be completed, because its main through the realization of the function of software programming to complete, then reduce the complexity of the hardware circuit, and the cost is reduced, so in this design using AT89C51 single-chip, it is low power, high-performance CMOS type eight microcontroller.
Key Words：Digital clock ; DS1302; LCD1602;STC10F08XE
设计说明
时间，关乎每个人的生命，计时方法的不断创新，特别是近年来科学的飞速发展，社会产生了不同的计时器，计时系统不单单具有计时功能，还带有定时、自动报时、日历显示等等的功能。计时系统已广泛地应用在我们的生活、工业自动化控制、自动检测、智能仪器仪表、家用电器、电力电子、机电一体化设备等各个方面，例如铁路安全日显示屏、生产线看板、体育比赛计时屏、电视台、监控系统等等，而51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。
本设计智能定时闹钟已成为人们日常生活中必不可少的物品，广泛用于个人家庭、学校生活，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。
设计在朱明杰老师指导下完成的，设计任务主要是硬件设计制作协助对软件仿真及其调试。
设计达到主要目标：清晰显示年月日时分秒，能进行计时，对温度实行实时监测，并且控制系统要求对各个按键的动作出相应反应。
具体内容：
(1)硬件系统设计
(2)模拟系统调试
(3)绘制硬件原理图
硬件方面：温度检测、时钟模块、显示模块等。
关键字：硬件;时钟;设计
目录
1 引言 (1)
1.1 电子定时闹钟研究现状和发展趋势 (1)
1.2 设计本电子定时闹钟的目的和意义 (1)
1.3 本电子闹钟的特点和功能介绍 (2)
1.3.1 数字钟介绍 (2)
1.3.2 本电子钟设计特点 (2)
1.3.3 本电子钟的主要功能 (2)
2 单片机介绍 (3)
2.1 单片机的发展历史 (3)
2.2 单片机的发展趋势 (4)
2.3 单片机的特点 (4)
2.4 单片机的应用 (5)
2.5 单片机的分类 (5)
3 方案论证与设计 (6)
3.1 控制芯片 (6)
3.2 显示部分 (6)
3.3 检测温度部分 (6)
4 总体方案设计 (8)
4.1 工作原理 (8)
4.2 系统模块图 (8)
5 原理分析与硬件电路图 (9)
5.1 DS18B20 (9)
5.1.1 技术性能描述 (9)
5.1.2 应用范围 (9)
5.1.3 DS18B20的外形和内部结构 (10)
5.1.4 DS18B20工作原理 (12)
5.2 DS1302S时钟芯片 (12)
5.2.1 DS1302的结构及工作原理 (14)
5.2.2 引脚功能及结构 (14)
5.2.3 DS1302的控制字节 (16)
5.2.4 数据输入输出(I/O) (16)
5.2.5 DS1302的寄存器 (16)
5.2.6 DS1302实时显示时间的软硬件 (16)
5.2.7 时钟电路部分设计 (17)
5.3 1602字符液晶显示器 (18)
5.3.1 液晶显示器的特点 (18)
5.3.2 1602字符型LCD简介 (19)
5.2.3 1602LCD的基本参数及引脚功能 (19)
6 系统调试和分析 (22)
6.1 时间显示 (22)
6.2 精确度 (22)
6.3 调整时间 (22)
6.4 计时器 (22)
6.5 设置闹钟 (23)
6.6 复位 (23)
6.7温度调试 (23)
结束语 (24)
参考文献 (25)
致谢 (26)
附录 (27)
附录1 (27)
附录2 (28)
1 引言
1.1 电子定时闹钟研究现状和发展趋势
现在是一个高度发达的高科技的时代，目前单片机正朝向高性能和多品种方向发展，而且进一步向低功耗，小体积，大容量，高性能，低价格和外围电路内装化等几个方向发展。单片机的应用还从根本上改变了传统的控制系统设计思想和方法一个世纪以来，单片机技术如今已经受到了迅速的推广及运用。渗透到我们生活的各个领域，在智能仪器，工业控制，家用电器，计算机网络和通信等都得到广泛的应用。世界各大电气厂家，测控技术企业，机电行业大批竞相把单片机应用于产品更新，作为实现数字化，智能化的核心部件。随着集成电路技术的不断发展，单片机的性能也在不断提高，其应用的范围必将越来越宽广。
LCD电子定时闹钟使用数字电路技术实现时分秒计时的装置，有更高的准确性和直观性，寿命更长，广泛的应用于家庭，车站，办公室等场所，成为人们日常生活不可缺少的必需品，它给人们带来了很大的方便。
由于时钟的实用性和在人们生活中的重要性，所以，以单片机为核心的数字时钟是很有社会意义和社会价值的。钟表原先的报时功能已经原不能满足人们日益增长的要求，现代的电子时钟多带有类似自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等功能。
现在是高度发达的社会，时间观念很重要，自古以来人们对时间的控制都是十分棘手的问题，俗话说事件就时间就是生命，LCD电子定时闹钟的多功能化必定将一步一步的开拓出来。与时间相关的产品在任何时候都是不可或缺的物质，它的前景一如既往的远大。
1.2 设计本电子定时闹钟的目的和意义
本设计可以让我对所学过的知识进行系统的回顾和总结。不仅如此，我在主动去找寻找更多的资料的同时，了解了更多的知识，也培养了我的设计能力和解决实际问题的能力，增强了自我的学习能力。通过本LCD电子定时闹钟的设计我也初步掌握了组成系统、编程、调试等能力应用，并且初步了解了单片机应用系统开发研制过程，软件和硬件设计的方法。
1.3 本电子闹钟的特点和功能介绍
1.3.1 数字钟介绍
时钟是将小时、分钟、秒钟显示于人的肉眼的计时装置。而单片机模块中最常见的正是数字钟，数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。而LCD电子定时闹钟是以单片机为基础的数字电路实现对时、分、秒的数字显示的数字计时装置,它的计时周期为24小时，另外应有校时功能和一些显示日期、闹钟等附加功能。一个基本的数字钟电路主要由译码显示器、“时”，“分”，“秒”，“星期”计数器、校时电路、报时电路和振荡器组成。
由于时钟的实用性和在人们生活中的重要性，所以尝试设计以单片机为核心的数字时钟是很有意义的。钟表原先的报时功能已经原不能满足人们日益增长的要求，现代的电子时钟多带有类似自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等功能，本设计中LCD电子时钟采用LCD显示时间和日期年月，直观实用，而且可以方便的校调，附带的万年历和定时功能也是很方便和实用的。
1.3.2 本电子钟设计特点
本LCD电子定时闹钟是一种基于单片机技术的多功能、多用途的电子产品，有电子时钟、日期显示、定时闹铃等多种功能。本设计产品性能卓越，功能丰富，采用LCD显示更加直观，是一个比较实用的电子产品。
1.3.3 本电子钟的主要功能
（1）可以显示24小时制“时时-分分-秒秒”，LCD显示。
（2）可以显示日期，具有万年历功能。
（3）可以方便的设定定时时间、修改定时时间，闹铃功能，预设定时时间到将发出闹铃声。
（4）能够修改时钟时间的时、分、秒，能够修改日期的年月日。
2 单片机介绍
2.1 单片机的发展历史
单片机诞生于20世纪70年代末，经历了探索---完善---MCU化---百花齐放四个阶段。
（1）芯片化探索阶段：20世纪70午代，美国的Fairchild(仙童)公司首先推出了第一款单片机F－8，随后Intel公司推出了影响面大、应用更广的MCS48单片机系列。MCS48单片机系列的推出标志着在工业控制领域，进入到智能化嵌入式应用的芯片形态计算机的探索阶段。参与这一探索阶段的还有Motorola、Zilog和Ti等大公司，它们都取得了满意的探索效果，确立了在SCMC的嵌入式应用中的地位。这就是Single Chip Microcomputer的诞生年代，单片机一词即由此而来。
这一时期的特点是:
●嵌入式计算机系统的芯片集成设计；
●少资源、无软件，只保证基本控制功能。
（2）结构体系的完善阶段：在MCS-48探索成功的基础上很快推出了完善的、典型的单片机系列MCS-5l。MCS-51系列单片机的推出，标志着Single Chip Microcomputer 体系结构的完善。它在以下几个方面奠定了典型的通用总线型单片机的体系结构。
①完善的总线结构：
●并行总线：8位数据总线、16位地址总线及相应的控制总线，两个独立的地址空间；
●串行总线：通信总线，扩展总线。
②完善的指令系统：
●具有很强的位处理功能和逻辑控制功能，以满足工业控制等方面的需要；
●功能单元的SFR(特殊功能寄存器)集中管理。
③完善的MCS-51成为SCMC的经典体系结构：
日后，许多电气商在MCS-51的内核和体系结构的基础上，生产出各具特色的单片机。
（3）从SCMC向MCU化过渡阶段：Intel公司推出的MCS96单片机，将一些用于测控系统的模数转换器(ADC)、程序运行监视器(WDT)、脉宽调制器(PWM)、高速I/O口纳入片中，体现了单片机的微控制器特征。由于MCS-51单片机系列向各大电气商的广泛扩散，许多电气商竞相使用80C51为核，将许多在测控系统中使用的电路技术、接口技术、可靠性技术应用到单片机中；随着单片机内外围功能电路的增强，进一步强化了智能控
制器的特征。微控制器(Microcontrollers)成为单片机较为准确表达的名词。其特点是：
①满足嵌入式应用要求的外围扩展，如WDT、PWM、ADC、DAC、高速I/0口等。
②众多计算机外围功能集成，如：
●提供串行扩展总线：SPI、I2C、BUS、Microwire；
●配置现场总线接口：CAN BUS。
③CMOS化，提供功耗管理功能。
④提供OTP供应状态，利于大规模和批量生产。
（4）MCU的百花齐放阶段
单片机发展到这一阶段，表明单片机已成为工业控制领域中普遍采用的智能化控制工具-----小到玩具、家电行业，大到车载、舰船电子系统，遍及计量测试、工业过程控制、机械电子、金融电子、商用电子、办公自动化、工业机器人、军事和航空航天等领域。为满足不同的要求，出现了高速、大寻址范围、强运算能力和多机通信能力的8位、16位、32位通用型单片机，小型廉价型、外围系统集成的专用型单片机，以及形形色色各具特色的现代单片机。可以说，单片机的发展进入了百花齐放的时代，为用户的选择提供了广阔的空间。
2.2 单片机的发展趋势
当前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展。预计，单片机将进一步向着CMOS 化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方向发展。2.3 单片机的特点
（1）性能价格比高。
（2）集成度高、体积小、可靠性高。由于单片机将各功能部件集成在一块芯片上，且内部采用总线结构，减少了各芯片之间的连线，从而大大提高单片机的可靠性与抗干扰能力。另外，因其体积小，对于强磁场环境易于采取屏蔽措施，适合在恶劣环境下工作。
（3）控制功能强。为满足工业控制的要求，一般单片机的指令系统中均有极丰富的转移指令、I/O接口的逻辑操作极为处理功能。单片机的逻辑控制功能及运行速度均高于同一档次的微型计算机。
（4）低能耗、低电压，便于生产便携式产品。
（5）外部总线增加了I2C及SPI等串行总线方式，进一步缩小了体积，简化了结构。
（6）单片机的系统扩展和系统配置较经典、规范，易于构成各种规模的应用系统。
2.4 单片机的应用
目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械以及各种智能机械了。
2.5 单片机的分类
单片机按照其用途可分为通用型和专用型两大类：
（1）通用型单片机具有比较丰富的内部资源，性能全面且适应性强，能覆盖多种应用需求。
（2）专用单片机是专门针对某个特定产品的，例如，专用于电机控制的单片机、车载电子设备、语音信号处理和家用电器中的单片机等。
3 方案论证与设计
3.1 控制芯片
方案一：采用Atmel单片机AT89S51作为总的控制元件。
方案二：采用宏晶单片机STC10F08XE作为总的控制元件。
比较论证：方案一Atmel单片机AT89S51功能较少，P0口输出指令时要求接上拉电阻，使电路复杂化,精确度不高。而方案二简化了电路，增加了系统稳定性，宏晶单片机STC10F08XE运行速度快，超强抗干扰，在设计方面提供了极大的方便，IO口状态可以设置为标准输入输出，推挽输出，弱输入，高阻四种状态，P0口无须接上拉电阻，因此可以可采用独立式键盘，Atmel芯片要用专用的ISP线，而STC的可以用串口进行ISP 下载程序，提供了便利的编程环境。
方案选定：采用方案二宏晶单片机STC10F08XE作为总控制中心。
3.2 显示部分
方案一：采用多位数码管显示。
方案二：采用LCD 1602字符液晶显示器显示。
比较论证：数码管显示内容单一,不生动具体，且要求数量多。而1602字符液晶显示器给我们提供了更大的发挥空间,看起来舒服自然,而且能增加显示的美观性与直观性。最重要的是提供了友好的人机界面。
方案选定：采用方案二1602字符液晶显示器显示。
3.3 检测温度部分
方案一：采用PT100对温度信号进行采集。
优点：(1)测量精度高。
(2)测量范围大。
缺点：输出值是模拟。
方案二：采用DS18B20对温度信号进行采集。
优点：(1)可防水。
(2)自带A/D转换。
缺点：输出精度不够高。
方案选定：最终选择的是DS18B20，首先作为太阳能热水器的温度检测模块，对温度
的精度要求并不高，使用DS18B20能够满足需要。其次，带防水的DS18B20能很好的完成水箱内进行温度检测的任务。最后，DS18B20的输出值直接就是数字量，可以为后续的编程节省不少工作量。
4 总体方案设计
4.1 工作原理
本定时闹钟，是以单片机及外围接口电路为核心硬件，辅以其他外围硬件电路，用C语言设计的程序来实现的。根据C51单片机的外围接口特点扩展相应的硬件电路，然后根据单片机的指令设计出数字钟相应的软件，再利用软件执行一定的程序来实现数字钟的功能。由于采用集成芯片性的单片机来制作电子钟，这样设计制作简单而且功能多、精确度高，也可方便扩充其他功能，实现也十分简单。
利用宏晶单片机STC10F08XE作为本系统的中控模块。单片机可把由DS1302时钟芯片传来的数据，经过转换，写入显示模块，实现日历、时钟显示。在显示电路中，主要靠按键来实现调时，计时器，闹钟等功能。
4.2 系统模块图
系统模块图如图1所示。
图1 系统模块
5 原理分析与硬件电路图
5.1 DS18B20
DS18B20数字温度传感器接线方便，封装成后可应用于多种场合，如管道式，螺纹式，磁铁吸附式，不锈钢封装式，型号多种多样，有LTM8877，LTM8874等等。主要根据应用场合的不同而改变其外观。封装后的DS18B20可用于电缆沟测温，高炉水循环测温，锅炉测温，机房测温，农业大棚测温，洁净室测温，弹药库测温等各种非极限温度场合。耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。
5.1.1 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。
(7) 不锈钢保护管直径Φ6。
(8) 适用于DN15~25, DN40~DN250各种介质工业管道和狭小空间设备测温。
(9) 标准安装螺纹M10X1, M12X1.5, G1/2”任选。
(10) PVC电缆直接出线或德式球型接线盒出线,便于与其它电器设备连接。5.1.2 应用范围
(1) 该产品适用于冷冻库，粮仓，储罐，电讯机房，电力机房，电缆线槽等测温和控制领域。
(2) 轴瓦，缸体，纺机，空调，等狭小空间工业设备测温和控制。
(3) 汽车空调、冰箱、冷柜、以及中低温干燥箱等。
(4) 供热/制冷管道热量计量，中央空调分户热能计量和工业领域测温和控制。
5.1.3 DS18B20的外形和内部结构
DS18B20的外形及管脚排列如下图所示。
图2DS18B20外形及管脚图
DS18B20温度传感器特性：
(1) 适应电压范围宽，电压范围在3.0～5.5，在寄生电源方式下可由数据线供电。
(2) 独特的单线接口方式，它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的双向通信。
(3) 支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温。
(4) 在使用中不需要任何外围元件，全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路中。
(5) 测温范围—55℃～+125℃，在—10℃～+85℃时精确度为±0.5℃。
(6) 可编程分辨率为9～12位，对应的可分辨温度分别为0.5℃，0.25℃，0.125℃和0.0625℃，可实现高精度测温。
(7) 在9位分辨率时，最多在93.75ms内把温度转换为数字，12位分辨率时，最多在750ms内把温度值转换为数字，显然速度更快。
(8) 测量结果直接输出数字温度信号，以“一线总线”串行传送给CPU，同时可传送CRC校验码，具有极强的抗干扰纠错能力。
(9) 负压特性。电源极性接反时，芯片不会因为发热而烧毁，但不能正常工作。
DS18B20引脚介绍,DS18B20实物如图3和图4所示。
图3 DS18B20实物图图4 DS18B20引脚图
DS18B20引脚定义：
(1)I/O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）
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，如图5所示。
图5 DS18B20内部结构
该装置信号线高的时候，内部电容器储存能量通由1线通信线路给片子供电，而且在低电平期间为片子供电直至下一个高电平的到来重新充电。 DS18B20的电源也可以从外部3V-5 .5V的电压得到。
DS18B20采用一线通信接口。因为一线通信接口，必须在先完成ROM设定，否则记忆和控制功能将无法使用。主要首先提供以下功能命令之一：
(1) ROM；
(2) ROM匹配；
(3) 搜索ROM；
(4) 跳过ROM；
(5) 报警检查。这些指令操作作用在没有一个器件的64位光刻ROM序列号，可以在挂在一线上多个器件选定某一个器件，同时，总线也可以知道总线上挂有有多少，什么样的设备。
若指令成功地使DS18B20完成温度测量，数据存储在DS18B20的存储器。一个控制功能指挥指示DS18B20的演出测温。测量结果将被放置在DS18B20内存中，并可以让阅读发出记忆功能的指挥，阅读内容的片上存储器。温度报警触发器TH和TL都有一字节EEPROM 的数据。如果DS18B20不使用报警检查指令，这些寄存器可作为一般的用户记忆用途。在片上还载有配置字节以理想的解决温度数字转换。写TH,TL指令以及配置字节利用一个记忆功能的指令完成。通过缓存器读寄存器。所有数据的读，写都是从最低位开始。
5.1.4 DS18B20工作原理
DS18B20的读写时序和测温原理与DS1820相同，只是得到的温度值的位数因分辨率不同而不同，且温度转换时的延时时间由2s 减为750ms。图中低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器1。高温度系数晶振随温度变化其振荡率明显改变，所产生的信号作为计数器2的脉冲输入。计数器1和温度寄存器被预置在－55℃所对应的一个基数值。计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当计数器1的预置值减到0时，温度寄存器的值将加1，计数器1的预置将重新被装入，计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到计数器2计数到0时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即为所测温度。图4中的斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性，其输出用于修正计数器1的预置值。
5.2 DS1302S时钟芯片
DS1302 是DALLAS 公司推出的涓流充电时钟芯片,内含有一个实时时钟/日历和31 字节静态RAM,通过简单的串行接口与单片机进行通信实时时钟/日历电路.提供秒分时日日期.月年的信息,每月的天数和闰年的天数可自动调整时钟操作可通过AM/PM 指示决定采用24 或12 小时格式.DS1302 与单片机之间能简单地采用同步串行的方式进行通信,仅需用到三个口线:1 RES 复位,2 I/O 数据线,3 SCLK串行时钟.时钟/RAM 的读/写数据以一个字节或多达31 个字节的字符组方式通信.DS1302 工作时功耗很低,保持数据和时钟信息时功率小于1mW.DS1302 是由DS1202 改进而来,增加了以下的特性.双电源管脚用
于主电源和备份电源供应Vcc1,为可编程涓流充电电源附加七个字节存储器.它广泛应用于电话传真便携式仪器以及电池供电的仪器仪表等产品领域.
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 ℃,华氏相当于是-67 °F到257华氏度 -10 ℃至+85℃范围内精度为±0.5 ℃。
温度传感器可编程的分辨率为9~12位,温度转换为12位数字格式最大值为750毫秒，用户可定义的非易失性温度报警设置,应用范围包括恒温控制，工业系统，消费电子产品温度计，或任何热敏感系统。
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。该装置信号线高的时候，内部电容器 ,储存能量通由1线通信线路给片子供电，而且在低电平期间为片子供电直至下一个高电平的到来重新充电。DS18B20的电源也可以从外部3V-5.5V的电压得到。
DS18B20采用一线通信接口。因为一线通信接口，必须在先完成ROM设定，否则记忆和控制功能将无法使用。主要首先提供以下功能命令之一： 1）读ROM；2）ROM匹配；3）搜索ROM；4）跳过ROM；5）报警检查。这些指令操作作用在没有一个器件的64位光刻ROM序列号，可以在挂在一线上多个器件选定某一个器件，同时，总线也可以知道总线上挂有有多少，什么样的设备。
若指令成功地使DS18B20完成温度测量，数据存储在DS18B20的存储器。一个控制功能指挥指示DS18B20的演出测温。测量结果将被放置在DS18B20内存中，并可以让阅读发出记忆功能的指挥，阅读内容的片上存储器。温度报警触发器TH和TL都有一字节EEPROM 的数据。如果DS18B20不使用报警检查指令，这些寄存器可作为一般的用户记忆用途。在片上还载有配置字节以理想的解决温度数字转换。写TH,TL指令以及配置字节利用一个记忆功能的指令完成。通过缓存器读寄存器。所有的数据都读，写都是从最低位开始。
DS18B20有4个主要的数据部件：
（1）光刻ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的，它可以看作是该DS18B20的地址序列码。64位光刻ROM的排列是：开始8位（28H）是产品类型标号，接着的48位是该DS18B20自身的序列号，最后8位是前面56位的循环冗余校验码（CRC=X8+X5+X4+1）。光刻ROM的作用是使每一个DS18B20都各不相同，这样就可以实现一根总线上挂接多个
DS18B20的目的。
（2） 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的存储器包括高速暂存器RAM和可电擦除RAM，可电擦除RAM又包括温度触发器TH和TL，以及一个配置寄存器。存储器能完整的确定一线端口的通讯，数字开始用写寄存器的命令写进寄存器，接着也可以用读寄存器的命令来确认这些数字。当确认以后就可以用复制寄存器的命令来将这些数字转移到可电擦除RAM中。当修改过寄存器中的数时，这个过程能确保数字的完整性。高速暂存器RAM是由8个字节的存储器组成；第一和第二个字节是温度的显示位。第三和第四个字节是复制TH和TL，同时第三和第四个字节的数字可以更新；第五个字节是复制配置寄存器，同时第五个字节的数字可以更新；
六、七、八三个字节是计算机自身使用。用读寄存器的命令能读出第九个字节，这个字节是对前面的八个字节进行校验。
5.2.1 DS1302的结构及工作原理
DS1302 是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为2.5V～5.5V。采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。DS1302内部有一个31×8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。DS1302是DS1202的升级产品，与DS1202兼容，但增加了主电源/后背电源双电源引脚，同时提供了对后背电源进行涓细电流充电的能力。
5.2.2 引脚功能及结构
DS1302 的引脚功能排列及描述如下图6所示。
图6 DS1302引脚图
管脚描述：
X1 X2 32.768KHz 晶振管脚。
GND 地。
2013~2014学年第2学期 《单片机原理与应用》 课程设计报告 学校：北华航天工业学院 题目：可编程作息时间控制器设计 专业：惺惺惜惺惺 班级：Bxxxxx 姓名：xxxxx 学号：惺惺惜惺惺信息学、、指导教师：xx 电子工程系 2013年6月14日
《可编程作息时间控制器设计》任务书 课题名称 可编程作息时间控制器设计 指导教师xx 执行时间2013～2014学年第一学期第16周学生姓名学号承担任务 Zzz Zxxxx 设计目的1、掌握汇编语言的基本结构及应用； 2、掌握各个部分功能的设计及应用； 3、学会使用protues软件进行电路仿真。 设计要求1、按照给定的时间模拟控制实现上下课打铃、灯光控制（屏 幕显示）； 2、具有各日期和时钟显示。 摘要 本课题是应用AT89C52为核心控制器件的作息时间控制钟，由键盘、声音输出模块、电源转换模块和存储模块四部分组成。它利用AT89C52的定时/计数
器来计算时间，并用存储器记录数据，保证了系统的可靠性。AT89C52单片机是整个设计的核心控制器件，根据从键盘接受的数据控制整个设计的工作流程。整体性好，人性化强，可靠性高，实现了对时间控制的智能化，摆脱了传统由人来控制时间的长短的不便，可对一些以24小时为周期的开关量进行自动控制。如上下课打铃及扩音设备的开与关。采用AT89C52单片机来实现对上述开关量的控制，设有8位数码管、可以实时显示时间、系统还设有输入键盘，用以修改实时实时时钟，体现了系统简单、工作稳定可靠、价廉、控制时间精确及系统体积小等特点。 首先设计各个模块的屏幕显示，其次是各个模块需要调用的小程序，有PC 机的日期和时钟，响铃声音，按键，屏幕显示以及延时的调用等等，最后是将各个功能模块与其中需要的小程序通过正确的汇编语言组建起来。这样便完成了源文件的建立。再通过.ASM源文件生成的.EXE可执行文件进行仿真。该仿真可以模拟实现：与PC机日期时钟保持一致的显示功能，仿照已设定的响铃时间进行打铃功能，根据已设定的早晚作息时间灯光控制的功能，键盘输入修正响铃时间，随时手动按键实现响铃的功能。 目录 摘要 .................................................................................................................. - 1 -目录 .................................................................................................................. - 2 -第一章绪论 ........................................................................................................ - 3 - 1.1 课题研究的目的与意义............................................................................ - 3 - 1.2 研究内容及采用方法................................................................................ - 3 - 1.2.1 主要研究内容................................................................................. - 3 - 1.2.2 主要采用方法................................................................................. - 3 - 1.3课题的研究原理......................................................................................... - 4 -第2章可编程作息时间控制器的方案设计 ...................................................... - 5 - 2.1总体方案组成框图及设计流程图........................................................... - 5 - 2.2具体步骤实施........................................................................................... - 7 - 2.2.1日期和时钟显示功能的设计......................................................... - 7 - 2.2.2 上下课打铃功能的设计............................................................... - 11 - 2.2.3 灯光显示功能的设计................................................................... - 13 - 2.2.4 修改响铃时间功能的设计........................................................... - 13 - 2.2.5 模拟手动控制功能的设计........................................................... - 14 -第3章可编程作息时间控制器的protues仿真 ............................................ - 16 - 3.1 仿真结果................................................................................................... - 16 - 3.2性能及误差分析....................................................................................... - 17 -附录 ..................................................................................... 错误！未定义书签。参考文献 ............................................................................... 错误！未定义书签。
塔里木大学信息工程学院 《单片机原理与外围电路》课程论文 题目：单片机定时闹钟设计 姓名：海热古丽·依马木 学号： 15 班级：计算机15-1班
摘要：本设计是单片机定时闹钟系统，不仅能实现系统要求的功能，而且还有附加功能，即还能设定和修改当前所显示的时间。?本次设计的定时闹钟在硬件方面就采用了AT89C51芯片，用6位LED数码管来进行显示。LED用P0口进行驱动，采用的是动态扫描显示，能够比较准确显示时时—分分—秒秒。通过S1、S2、S3、和S4四个功能按键可以实现对时间的修改和定时，定时时间到喇叭可以发出报警声。在软件方面采用汇编语言编程。整个定时闹钟系统能完成时间的显示，调时和定时闹钟、复位等功能，并经过系统仿真后得到了正确的结果。 关键词：单片机、AT89C51、定时闹钟、仿真? Abstract：T his design is a single-chip timing alarm system, can not only realize the function of system requirements, and there are additional functions, which can set up and modify the display time. Timing alarm clock this design adopts the AT89C51 chip on the hardware side, with 6 LED digital tube to display. LED P0 export driven, by using dynamic scanning display, can accurately display always - sub - seconds seconds. Through the S1, S2, S3, and S4 four function keys can be achieved on the time changes and timing, timing to the horn can send out alarm sound. Using assembly language programming in the software. The timing clock system has functions of time display, timing and timing alarm clock, reset and other functions, and the system simulation to obtain correct results. Keywords: single chip microcomputer, AT89C51, alarm clock,
定时闹钟设计 摘要： 本设计目的是利用单片机设计制作一个简易的定时闹铃时钟，可以放在宿舍或教室使用，在夜晚或黑暗的场合也可以使用。可以设置现在的时间以及闹铃的时间并且显示出来，若时间到则发出一阵声响。 本次设计的定时闹钟在硬件方面就采用了AT89C52芯片，用6位LED数码管进行显示。LED用P0口进行驱动，采用的是动态扫描显示，能够比较准确显示时时—分分—秒秒。通过五个功能按键可以实现对时间的修改、定时和闹铃终止，闹钟设置的时间到时蜂鸣器可以发出声响。在软件方面用C51编程。整个定时闹钟系统能完成时间的显示，调时和设置闹钟、停止响铃等功能，并经过系统仿真后得到了正确的结果。 关键词：定时闹钟；蜂鸣器；AT89C52；74HC245；
目录 第1章绪论 (1) 1.1设计目的 (1) 1.2设计要求和任务 (1) 1.2.1设计要求： (1) 1.2.2设计任务： (1) 1.3论文主要内容 (1) 第2章系统总体设计 (2) 2.1系统设计需求 (2) 2.2总体设计方案 (2) 2.3系统软件 (3) 2.4系统硬件 (3) 第3章系统硬件设计 (4) 3.1系统硬件模块及功能 (4) 3.2主控模块 (4) 3.2.1主芯片AT89C52 (4) 3.2.2时钟电路设计 (7) 3.2.3 74HC245芯片 (7) 3.3 LED显示模块 (9) 3.4 按键模块 (9) 3.5警报模块 (10) 第4章系统软件设计 (11) 4.1系统软件设计概述 (11) 4.2主程序设计 (11) 4.3单片机的中断系统 (11) 4.3.1中断源 (11) 4.3.2中断的优先级别 (12) 4.4主程序 (12) 第5章系统测试 (13) 5.1测试内容 (13) 5.2测试环境 (13) 5.3测试步骤 (13) 5.3.1测试环境的构建 (13) 5.3.2测试内容 (14) 5.4测试结果 (14)
家居智能总线式开关系统 系别: 电子工程系 专业: 应用电子技术 班级:应用电子（3） 完成时间: 10年5月
家居智能总线式开关系统 绪论： 智能家居最早是在20世纪80年代兴起于日本和美国，并在20世纪90年代进入我国，经过十几年的发展，特别是随着我国的住宅产业发展而迅速发展起来。而且在我国智能家居引起越来越多的关注，随着人民生活水平的提高，人们 对于居住环境智能化、舒适程度等要求会越来越高，这给智能家居的发展提供了 很大的市场空间。由于我国的居住模式和发达国家存在很大的差别，我国人口众 多，城市多以密集型住宅为主，这造成了国内外在智能家居的发展和技术上存在 了很大的差别。国内智能化更多地注重于整个小区智能化的建设。最早从做对系 统开始，并且逐渐由过去的非可视对讲过渡到目前的以黑白可视对讲为主流，同 时一些集成了安防功能、抄表功能,短信息等功能的对讲产品出现并在一些地区 应用。由于可视对讲的发展迅速，一些厂家的宣传，给人造成了一种错误的观念，小区只要做可视对讲或者综合布线就称得上智能化小区。随着对智能家居的认识越来越深入，人们逐渐意识到智能化的真正主体是家居的智能化，更多地体现在家庭内部自动化。 关键字： 红外线，AT89C51，总线，双音多频DTFM,MT8880
目录 摘要与关键字 (3) 第一章课题描述 1.1课题简介 (3) 1.2系统功能要求 (4) 第二章系统设计 2.1方案论证与选择 (4) 2.2 智能总线式开关的设计 (10) 第三章硬件电路设计 3.1 通信结点电路 (19) 3.2电源电路设计 (31) 3.3 AT89C51芯片简介 (32) 第四章软件系统的设计 4.1 软件组成及结构 (37) 4.1.1 主机程序流程 (37) 4.1.2 分机程序流程 (38) 4.2 用普通I/O口控制MT8880的软件实现 (39) 4.2.1 MT8880初始化子程序 (39)
目录 0 前言 (1) 1 总体方案设计 (2) 2 硬件电路设计 (2) 3 软件设计 (5) 4 调试分析及说明 (7) 5 结论 (9) 参考文献 (9) 课设体会 (10) 附录1 电路原理 (12) 附录2 程序清单 (13)
电子时钟的设计 许山沈阳航空航天大学自动化学院 摘要：传统的数字电子时钟采用了较多的分立元器件，不仅占用了很大的空间而且利用率也比很低，随着系统设计复杂度的不断提高，用传统时钟系统设计方法很难满足设计需求。 单片机是集CPU、RAM、ROM、定时器/计数器和多种接口于一体的微控制器。它体积小、成本低、功能强，广泛应用于智能产品和工业自动化上。而51系列的单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。，本次设计提出了系统总体设计方案，并设计了各部分硬件模块和软件流程，在用C语言设计了具体软件程序后，将各个模块完全编译通过过后,结果证明了该设计系统的可行性。该设计给出了以AT89C2051为核心，利用单片机的运算和控制功能，并采用系统化LED显示模块实时显示数字的设计方案，适当地解决了实际生产和日常生活中对计时高精确度的要求，因此该设计在现代社会中具有广泛的应用性。 关键字：AT89C2051,C语言程序，电子钟。 0前言 利用51单片机开发电子时钟，实现时间显示、调整和闹铃功能。具体要求如下： （1）按以上要求制定设计方案，并绘制出系统工作框图； （2）按要求设计部分外围电路，并与单片机仿真器、单片机实验箱、电源等正确可靠的连接，给出电路原理图； （3）用仿真器及单片机实验箱进行程序设计与调试；
（4）利用键盘输入调整秒、分和小时时刻，数码管显示时间； （5）实现闹钟功能，在设定的时间给出声音提示。 1总体方案设计 该电子时钟由89C51，BUTTON，1602 LCD液晶屏等构成，采用晶振电路作为驱动电路，利用单片机内部定时计数器0通过软件扩展产生的一秒定时，达到时分秒的计时，六十秒为一分钟，六十分钟为一小时，满二十四小时为一天。闹钟和时钟的时分秒的调节是由一个按键控制，而另外一个按键控制时钟和闹钟的时间的调节。 图1 系统结构框图 该电子时钟由STC89C51，BUTTON，1602 LCD液晶屏等构成，采用晶振电路作为驱动电路，晶振电路的晶振频率为12MHZ,使用的定时器/计数器工作方式0，通过软件扩展产生的一秒定时，达到时分秒的计时，60秒为一分钟，60分钟为一小时，24小时为一天，又重00:00:00开始计时。没有按键按键按下时，时钟正常运行，当按下调节时钟按键K1，就会关闭时钟，当按下闹钟按键K3时时钟就会进入设置时间界面，但是时钟不会停止工作，按K2键，，就可以对时钟和闹钟要设置的时间进行调整。 2硬件电路设计
#include 河南工业职业技术学院 毕业设计报告 定时闹钟 姓名： 学号： 专业班级： 指导老师： 所在学院： 年月日 本设计是定时闹钟的设计,由单片机AT89C51芯片和LED数码管为核心，辅以必要的电路，构成的一个单片机电子定时闹钟。电子钟设计可采用数字电路实现，也可以采用单片机来完成。数字电子钟是用数字集成电路构成的,用数码管显示“时”，“分”，“秒”的现代计时装置。若用数字电路完成,所设计的电路相当复杂,大概需要十几片数字集成块,其功能也主要依赖于数字电路的各功能模块的组合来实现,焊接的过程比较复杂,成本也非常高。若用单片机来设计制作完成,由于其功能的实现主要通过软件编程来完成,那么就降低了硬件电路的复杂性,而且其成本也有所降低,所以在该设计中采用单片机利用AT89C51,它是低功耗、高性能的CMOS型8位单片机。片内带有4KB的Flash存储器,且允许在系统内改写或用编程器编程。另外, AT89C51的指令系统和引脚与8051完全兼容,片内有128B 的RAM、32条I/O口线、2个16位定时计数器、5个中断源、一个全双工串行口等。AT89C51单片机结合七段显示器设计的简易定时闹铃时钟，可以设置现在的时间及显示闹铃设置时间，若时间到则发出一阵声响，进—步可以扩充控制电器的启停。 设计内容包括了秒信号发生器、时间显示电路、按键电路、供电电源以及闹铃指示电路等几部分的设计。采用四个开关来控制定时闹钟的工作状态，分别为：A、设置时间和闹钟的小时；B、设置小时以及设置闹钟的开关；C、设置分钟和闹钟的分钟；D、设置完成退出。 课设准备中我根据具体的要求，查找资料，然后按要求根据已学过的时钟程序编写定时闹钟的程序，依据程序利用proteus软件进行了仿真试验，对出现的问题进行分析和反复修改源程序，最终得到正确并符合要求的结果。 设计完成的定时闹钟达到课程设计的要求，在到达定时的时间便立即发出蜂鸣声音，持续一分钟。显示采用的六位数码管电路，如果亮度感觉不够，可以通过提升电阻来调节，控制程序中延迟时间的长短，可以获得不同的效果。也可以改蜂鸣器为继电器，通过控制继电器从而进一步扩展的来控制一些家电开关。 编号： 审定成绩： 重庆邮电大学 毕业设计（论文） 设计（论文）题目：家居物联网安全系统的研究 学院名称： 学生姓名： 专业： 班级： 学号： 指导教师： 答辩组负责人： 填表时间：年月 重庆有电大学教务处制 摘要 物联网正在以超越“爆炸”的速度发展，其对世界的影响也是越来越明显。智能家居是现代家居生活的一种趋势，以至于在第三届中国国际物联网（传感器网络）博览会上，家居智能作为“十二五”规划中工信部主推应用领域之一，家居系统产品或网络家居得以展示，物联网技术在智能家居方面的应用已经初见成效。 随着物联网技术在智能家居系统中的应用不断成熟，考虑到智能家居系统中存在的一些安全问题，例如“如何对住宅环境进行实时监测”，以及现有家居安全系统存在的局限性，一种基于物联网的高度网络化智能家居安防系统被设计出来。该智能家居安防系统是针对对非授权访问进行检测、拦截和报警进行设计。本设计涉及到两个节点（CC2530芯片为主控芯片的开发板），一个用作协调器节点，一个用作终端设备；协调器负责组建网络，并维护网络，与PC电脑相连，终端设备负责控制各个功能模块的正常工作，并把数据传递给协调器节点。另外功能模块主要有温湿度采集模块、烟雾检测模块、继电器模块和人体红外传感模块。 本文主要从理论和原理方面对家居物联网的安全系统进行研究，另外也从硬件方面做了很简易的家居环境安全监测系统。 【关键词】智能家居系统物联网技术家居安防传感器网络 目录 前言 (1) 第一章智能家居 (2) 第一节智能家居的概述 (2) 第二节国内外智能家居的发展状况 (2) 一、国内智能家居的现状 (2) 二、国内的相关政策 (3) 三、国外智能家居的现状 (3) 第三节智能家居中的安全问题 (4) 第四节本章小结 (5) 第二章基于物联网的智能家居系统 (6) 第一节物联网技术 (6) 第二节IEEE 802.5.4/ZigBee无线通信标准 (7) 一、IEEE 802.15.4标准简介 (7) 二、ZigBee标准简介 (8) 第三节家居物联网安全系统的研究 (10) 一、家居物联网系统 (10) 二、系统安全问题的研究 (11) 第四节本章小结 (11) 第三章课题的硬件描述 (12) 第一节设计总框图 (12) 第二节CC2530芯片及最其小系统介绍 (12) 一、CC2530芯片简介 (12) 二、CC2530最小系统组成 (14) 第三节功能模块介绍 (15) 一、温湿度检测模块 (15) 二、烟雾检测模块 (17) 三、人体红外探测模块 (18) 四、光敏传感器模块 (19) 五、显示模块 (20) 六、继电器模块 (22) 第四节本章小结 (23) 摘要 时间是现代社会中不可缺少的一项参数，无论是平时生活还是社会生产都需要对时间进行控制，有的场合对其精确性还有很高的要求。本设计采用单片机芯片进行计时，由于AT89C51系列单片机的体积小，成本低，控制器运算能力强，处理速度快，可以精确计时，对于社会生产有着十分重要的作用。 在此次设计中，AT89C51单片机芯片是主要的元器件，通过它来控制电路的LCD、晶振、电阻、电容、发光二极管、开关、喇叭等元件组成的硬件电路，再利用软件来执行一定的程序来实现LCD电子定时闹钟计时功能和定时闹铃的设置和控制。由于系统所用元器件较少，单片机所被占用的I/O口不多，因此系统具有一定的可扩展性。 关键词：单片机计时AT89C51 ABSTRACT Time is the indispensable in the modern society, whether a parameter normally live or social production all need to control over time, some occasions to its accuracy and high requirements. This design USES the monolithic integrated circuit chips for timing, due to the volume of the series microcontroller AT89C51 is small, low cost, operation ability, controller processing speed, can accurate timing for social production, plays a very important role. In this design, AT89C51 chip is the main components, by which it can control circuit of LCD, crystals, resistor, capacitor, light-emitting diodes, switch, loudspeaker elements such as hardware circuit, reuse of software to perform certain procedures to achieve LCD electronic timing alarm clock function and regular alarm Settings and control. Because the system which is less, SCM used components is occupied I/O mouth not much, so system has certain expansibility. Key word：SCM Timing AT89C51 毕业论文（设计） 智能定时闹钟 -----温度、定时硬件设计 院系：工程学院年级专业：电气工程及其自动化0801 提交日期：答辩日期： 答辩委员会主席（签名）： 评阅人（签名）： 年月日 摘要 随着科技的快速发展和生活水平的不断提高，人们对时钟的精确度和实用性要求越来越高。本文采用宏晶单片机STC10F08XE，通过DS1302时钟芯片进行定时，并通过LCD 1602字符液晶显示器显示。采用C语言程序编写，将设计出更准确定时、更省电的数字时钟。单片机数字时钟具有设置时间、日期、星期的基本功能，并且能够显示年、月、日、时、分、秒、星期，温度。单片机数字钟不管在性能还是在样式上都发生了质的变化，实践证明单片机数字时钟具有更加准确性、精密性等功能。本设计是定时闹钟的设计,由单片机 AT89C51 芯片和宏晶单片机STC10F08XE为核心，辅以必要的电路，构成的一个单片机智能定时闹钟。用单片机来设计制作完成,由于其功能的实现主要通过软件编程来完成,那么就降低了硬件电路的复杂性,而且其成本也有所降低,所以在该设计中采用单片机利用 AT89C51,它是低功耗、高性能的 CMOS 型 8 位单片机。 关键字：数字时钟；DS1302；LCD1602;STC10F08XE Abstract In daily life, time is science, technology and everyday life is one of the most basic physics, we often deal with temporal clocks, such as hand watch, wall clock, even on a computer program, the clock on the phone can be generalized a clock display on the clock, along with the rapid development of technology and the continuous improvement of living standards, people on the clock's accuracy and practical demand is higher and higher. Based on the single chip microcomputer principle, USES the monolithic integrated circuit STC10F08XE series, through the hardware circuit and software production procedure formulation, will design a more accurate timing, electricity -saving digital clock, SCM in performance or digital clock no matter in style have undergone a qualitative change, digital clock has proved microcontroller more accuracy, precision sex etc. Function. This design is the design of timing alarm clock, the single chip microcomputer AT89C51 single chip microcomputer chip and macro crystal STC10F08XE as the core, with the necessary auxiliary circuit, constitute a single chip microcomputer intelligent timing of alarm clock . By single chip design system to be completed, because its main through the realization of the function of software programming to complete, then reduce the complexity of the hardware circuit, and the cost is reduced, so in this design using AT89C51 single-chip, it is low power, high-performance CMOS type eight microcontroller. Key Words：Digital clock ; DS1302; LCD1602;STC10F08XE 扬州大学水利与能源动力工程学院课程设计报告 题目：定时闹钟 课程：单片机原理及应用课程设计 专业：电气工程及其自动化 班级：电气1201 姓名：陈明飞 学号：121704102 第一部分 任 务 书 《单片机原理及应用》课程设计任务书 一、课题名称 详见《单片机课程设计题目（一）》：主要是软件仿真，利用Proteus软件进行仿真设计并调试； 《单片机课程设计题目（二）》：主要是硬件设计，利用单片机周立功实验箱进行设计并调试。 二、课程设计目的 课程设计是课程教学中的一项重要内容，是达到教学目标的重要环节，是综合性较强的实践教学环节，它对帮助学生全面牢固地掌握课堂教学内容、培养学生的实践和实际动手能力、提高学生全面素质具有很重要的意义。 《单片机原理及应用》是一门理论性、实用性和实践性都很强的课程，课程设计环节应占有更加重要的地位。单片机原理及应用课程设计的目的是让学生在理论学习的基础上，通过完成一个涉及MCS-51单片机多种资源应用并具有综合功能的小系统目标板的设计与编程应用，使学生不但能将课堂上学到的理论知识与实际应用结合起来，而且能进一步加深对电子电路、电子元器件等知识的认识与理解，同时在软件编程、排错调试、相关软件和仪器设备的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高。为今后能够独立进行某些单片机应用系统的开发设计工作打下一定的基础。通过单片机硬件和软件设计、调试、整理资料等环节的培训，使学生初步掌握工程设计方法和组织实践的基本技能，逐步熟悉开展科学实践的程序和方法。 三、课程设计内容 设计以89C51单片机和外围元器件构成的单片机应用系统，并完成相应的软硬件调试。 1. 系统方案设计：综合运用单片机课程中所学到的理论知识，学生根据所选课题的任务、要求和条件进行总体方案的设计。 2. 硬件电路设计：对方案中以单片机为核心的电路进行设计计算，包括元器件的选择和电路参数的计算，并画出总体电路图。 3. 软件设计：根据已设计出的软件系统框图，用汇编语言或C51编制出各功能模块的子程序和整机软件系统的主程序。 4. 调试：在单片机EDA仿真软件环境Proteus下进行仿真设计并调试；或在单片机周立功实验箱上进行相关设计并调试。 四、课程设计要求 详见《单片机课程设计题目（一）》 《单片机课程设计题目（二）》 五、进度安排 摘要 智能家居系统采用电子传感技术、计算机技术和信息传输技术，对用户提供全方位的服务，同时对住房内情况进行实时监控和管理。它包括家庭内部信息传输系统、家庭报警、显示系统及智能传感/执行设备等几个部分。 本文所做的智能家居控制系统包括室内信息智能监控功能、输入与实时显示功能、智能报警和通讯报警等。本文将整个系统分为主机部分和分机部分，以AT89C51单片机为主控器件，两部分之间通过无线通讯模块进行数据交换。 主机部分是系统的核心部分，通过键盘输入模块对系统温湿度的进行初始化设置，并利用LCD显示模块对室内状况进行实时显示，本部分还具有温湿度控制和煤气阀开关控制的功能，对于异常情况，系统可通过声光报警模块进行报警提示，情形严重的可通过电话拨号模块通知用户、物业或相关部门。 分机部分是系统的监测部分，主要是通过温湿度传感器、气体传感器和烟雾传感器对室内信号进行采集，并通过无线通讯模块PTR8000将信息传送给主机，实现对家居的智能控制。 通过本文的研究，使得整个智能家居控制系统得到了进一步完善！ 关键词：AT89C51；智能控制；传感器；无线通讯 Abstract Intelligent home system uses electronic sensing technology, computer technology and information transfer technology to provide a full range of services, and at the same time to monitor the situation of housing and real-time management. It includes family information transmission systems, home alarm, display system and intelligent sensor / equipment such as the implementation of several parts. The intelligent home control system made in this article including an indoor information intelligent monitoring, input and display real-time, intelligent alarm and communications alarm. It is divided into host part and extension part, and make the AT89C51 single-chip as the main control unit, the two parts exchange data for each other through the wireless communication module. The host part is the core of the system, initialize the temperature and humidity settings through the keyboard input module of the system, and use the LCD display module for the real-time display of indoor situation, this part also have the control functions for temperature, humidity and gas valve switch, for anomalies, the system also can alarm by sound and light alarm module. For the serious situation, the system also can inform the users, property or related sectors by telephone dial-up module. Extension is the monitoring part of the system, it collect the indoor signal through temperature and humidity sensors, gas sensors and smoke sensors, and transport the information to the host through wireless communication module PTR8000 , to achieve Intelligent control of home. Through the study of this article, the entire intelligent home control system has been further improved! #include 微型计算机控制技术大作业 设计题目：定时闹钟课程设计 院系：计算机科学与信息工程学院 学生姓名：曹紫莹 学号：201103010036 专业班级：计算机科学与技术(嵌入式方向)11-1 指导教师：赵凯 2014.06.07 目录 1、课程内容要求及目的 (1) 1.1设计题目 (1) 1.2 设计要求 (1) 1.3能显示时时－分分－秒秒。 (1) 1.4能够设定定时时间、修改定时时间。 (1) 2、设计实现方案 (2) 2.1原理 (2) 2.2 原理及工作过程说明 (2) 3、硬件设计 (3) 3.1 主控芯片AT89C51的设计 (3) 3.2 时钟电路部分设计 (4) 3.3 LCD显示电路部分 (5) 4、软件设计 (6) 4.1 软件设计概述 (6) 4.2 主函数的设计 (6) 4.3.1 程序初始化 (7) 4.3.2 闹钟的实现 (8) 4.3.3 显示程序 (8) 5、实验总结及心得体会 (23) 6、参考文献 (24) 基于单片机的定时闹钟 1、课程内容要求及目的 1.1设计题目 基于单片机的定时闹钟 1.2 设计要求 1、能显示时时－分分－秒秒。 2、能够设定定时时间、修改定时时间。 3、定时时间到能发出报警声或者启动继电器，从而控制电器的启停。 1.3LCD电子闹钟的特点和功能介绍 时钟是将小时、分钟、秒钟显示于人的肉眼的计时装置。而单片机模块中最常见的正是数字钟，数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。而LCD电子定时闹钟是以单片机为基础的数字电路实现对时、分、秒的数字显示的数字计时装置,它的计时周期为24小时，另外应有校时功能和一些显示日期、闹钟等附加功能。一个基本的数字钟电路主要由译码显示器、“时”，“分”，“秒”，“星期”计数器、校时电路、报时电路和振荡器组成。目前电子钟广泛用于各种私人和公众场合,成为我们生活、工作和学习中不可缺少的好帮手。 由于时钟的实用性和在人们生活中的重要性，所以尝试设计以单片机为核心的数字时钟是很有意义的。钟表原先的报时功能已经原不能满足人们日益增长的定时闹钟设计-毕业设计
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