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带温度显示的数字时钟设计

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目录1 前言....................................................................................................................................1 2功能描述与总体方案. (2)2.1功能描述 (2)2.2系统组成 (2)3硬件设计 (3)3.1时钟电路 (3)3.2复位电路 (3)3.3 DS1302时钟电路 (4)3.4 DS18B20温度计电路 (4)3.5 按键电路 (5)3.6 显示电路 (6)3.7 闹铃模块电路 (7)4软件设计 (8)4.1 主函数流程图 (8)4.2 18B20温度计流程图 (9)4.3 按键电路流程图 (10)5结语 (11)6参考文献 (12)7附录 (13)前言单片微型计算机是随着超大规模集成电路技术的发展而诞生的，由于它具有体积小、功能强、性价比高等特点，所以广泛应用于电子仪表、家用电器、节能装置、军事装置、机器人、工业控制等诸多领域，使产品小型化、智能化，既提高了产品的功能和质量，又降低了成本，简化了设计。

本文主要介绍由单片机控制的带有温度显示的电子钟的设计。

随着人们生活水平的日益提高，人们对生活的要求越来越高，原有的事物已经不能满足人们的生活需求了，一些带有新功能的事物已经在慢慢的取代旧事物。

就像电子钟一样，人们用电子钟不仅仅只是看时间了，人们还需要看温度了。

越来越多的新功能更贴近人们的生活了，所以也越来越受人们所喜欢。

带有温度的的电子钟可以使人们随时都可以了解温度的变化。

本文介绍了设计的框架结构和组成模块以及各模块的原理，介绍了各部分硬件设计和各部分软件设计以及软件流程图。

该设计是以AT89C51单片机为控制核心的集多种功能于一体的数字钟。

该数字钟实现了具有时间显示功能；具有温度显示功能。

硬件设计分为单片机控制模块、按键模块、温度模块、时钟模块、显示模块等几个部分。

功能描述与总体方案2.1功能描述根据主要功能要求，该设计利用51单片机实现了电子时钟、温度的显示以及设置闹铃等功能。

具体可分为一下几种：(1)显示当前的时间，24时制的时、分、秒；(2)可调节时间；(3)显示当前屋内温度；2.2系统组成用主芯片为AT89C51的单片机控制实现，为了满足单片机系统的实时控制的需求，采用实时钟芯片DS1302，使用按键进行时间的调整和定时，温度传感器使用DS18B20。

显示时间和温度使用LCD1602显示。

主程序如图2.1，一给单片机上电，单片机就初始化。

单片机接收并处理来自DS18B20传过来的数据在液晶上显示当时的室内温度，液晶还显示当前的时间，日期。

当需要设置闹钟或调整时间时，又检测按键是否按下，以便对时间进行修正、设置闹钟时间，最后进入循环。

图2.1 主程序框图硬件设计3.1时钟电路系统的时钟电路设计是采用的内部方式，即利用芯片内部的振荡电路。

51单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器。

引脚XTAL1和XTAL2分别是此放大器的输入端和输出端。

这个放大器与作为反馈元件的片外晶体谐振器一起构成一个自激振荡器。

外接晶体谐振器以及电容C1和C2构成并联谐振电路，接在放大器的反馈回路中。

图3.1 时钟电路图3.2复位电路复位是由外部的复位电路来实现的。

片内复位电路是复位引脚RST通常采用上电自动复位和按键手动复位两种方式，此电路系统采用的是按键手动复位电路，高电平时复位，如图3.2所示。

图3.2 复位电路图3.3 DS1302时钟电路DS1302内含一个实时时钟/日历和31字节静态RAM，可以通过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、星期、月、年的信息，每个月的天数和闰年的天数可自动调整，时钟操作可通过AM/PM标志位决定采用24或12小时时间格式。

DS1302与单片机之间能简单地采用同步串行的方式进行通信，仅需三根I/O线：复位（RST）、I/O数据线、串行时钟（SCLK）。

DS1302时钟电路如图3.3所示。

图3.3 DS1302时钟电路3.4 DS18B20温度计电路DS18B20温度传感器的内部存储器包括一个高速暂存RAM和一个非易失性的可电擦除的E2PPRAM,后者存放高温度和低温度触发器TH、T和结构寄存器。

暂存存储器包含了8个连续字节，前两个字节是测得的温度信息，第一个字节的内容是温度的低八位，第二个字节是温度的高八位。

第三个和第四个字节是TH、TL的易失性拷贝，第五个字节是结构寄存器的易失性拷贝，这三个字节的内容在每一次上电复位时被刷新。

第六、七、八个字节用于内部计算.DS18B20它具有3引脚TO－92小体积封装形式，温度测量范围为－55℃～＋125℃，可编程为9位～12位A/D转换精度，测温分辨率可达0.0625℃，被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出，其工作电源既可在远端引入，也可采用寄生电源方式产生，多个DS18B20可以并联到3根或2根线上，CPU只需一根端口线就能与多个DS18B20通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。

以上特点使DS18B20非常适用于远距离多点温度检测系统。

电路图如图3.4所示。

图3.4 DS18B20温度计电路3.5按键电路独立按键用来用作调节时钟以及闹铃。

按键均采用低电平有效连接方式。

几个按键可以对时钟进行设置调节，并调节设置闹铃，当时间与设置的时间一致是闹铃报警，即蜂鸣器响。

键盘接口是单片机应用系统中最常用的接口之一，键盘的类型很多，常用的有独立式键盘和矩阵式键盘，因为本设计需要的键盘比较少，所以采用独立式的应用中，需要解决键盘消抖的问题，一般使用的是软件消抖的方法。

图3.5按键电路图3.6显示电路显示器是单片机常用的功能单元之一，显示器的主要功能是为单片机系统使用者提供必要的单片机工作信息，或者提供工作状态的提示信息，显示器的工作是由单片机通过显示接口驱动的。

本设计采用的是LCD1602显示电路图如图3.6所示。

1602液晶显示器以其微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧的诸多优点，在袖珍式仪表和低功耗应用系统中得到越来越广泛的应用。

1602采用标准的16脚接口，其中VSS为地电源，VDD接5V正电源，V0为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，可通过一10KΩ的电位器调整对比度。

RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。

RW为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。

当RS和RW共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平RW为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平RW为低电平时可以写入数据。

E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。

液晶显示部分，我们选用LCD1602C，其接法和普通的1602接法一样。

1脚接地，2脚接电源，3脚接一个电位器以调节液晶显示器的亮度，16脚接地，15脚接背光电源。

在调试的时候，有时液晶不亮，多半是因为遗漏背光电源，也有可能是虚焊导致。

图3.6显示电路3.7 闹铃模块电路闹铃模块主要就是一个蜂鸣器，其作用是当到达设定的时间到时发出蜂鸣声报警。

用一个PNP型三极管和蜂鸣器连接主要是给蜂鸣器一个驱动，让蜂鸣器为高电平有效，即P07口高电平时蜂鸣器发声报警。

图3.7 闹铃模块电路软件设计4.1主函数流程开始初始化 LCD1602、DS1302、DS18B20、定时器键盘扫描读DS18B20的温度值和DS1302寄存器的值将读出的值显示到LCD1602上结束图4.1 主函数流程图4.2 18B20温度计流程图4.2 18B20温度计流程4.3 按键电路流程图图4.3按键电路流程图结语本次实训在老师的指导和同学的帮助下顺利完成。

本次设计的是一个带温度显示的电子时钟。

在本次试验中，感觉到自己单片机知识非常欠缺，编程方面很多知识不懂，在同学的帮助下，并借鉴了其他同学的部分程序，经过调试后在单片机上显示出最终结果，一个小型的带温度显示的万年历就做出来了。

通过本次设计，了解了时钟芯片、温度传感器的一些基本原理及用途，并学习了单片机中一些基本指令的运用，明白了写程序的困难及软件思维和逻辑思维能力的重要性，提高了自己思考问题的严谨性，并且体会到了团队合作的重要性，增强了解决困难的能力。

在此感谢老师在本次课程设计中的指导，使得本次设计顺利的完成。

参考文献[1] 万光毅. 严义. 单片机实验与实践教程（一）[M], 北京航空航天大学出版社；[2] 夏继强. 沈德金. 单片机实验与实践教程（二）[M] ,北京航空航天大学出版社；[3] 李广弟. 朱月秀. 王秀山. 单片机基础（修订本）[M]，北京航空航天大学出版社；[4] 徐爱钧. 彭秀华. 单片机高级语言C51应用程序设计[M]，2000年版；[5] 马家辰. MCS-51单片机原理及其接口技术[M]，哈尔滨工业大学出版社，1997年版；[6] 瓮嘉民. 单片机应用开发技术—基于PROTEUS仿真和C语言编程[M]，中国电力出版社，2009年版；[7]李强. 51系列单片机应用软件编程技术[M]，北京航空航天大学出版社，2009年版。

附录#include<reg51.h>#include"DS18B20_3.H"#define uint unsigned int#define uchar unsigned charuchar a,miao,shi,fen,ri,yue,nian,week,flag,key1n,temp;//flag用于读取头文件中的温度值，和显示温度值#define yh 0x80 //LCD第一行的初始位置,因为LCD1602字符地址首位D7恒定为1（100000000=80）#define er 0x80+0x40 //LCD第二行初始位置（因为第二行第一个字符位置地址是0x40）//液晶屏的与C51之间的引脚连接定义（显示数据线接C51的P0口）sbit rs=P2^0;sbit en=P2^2;sbit rw=P2^1; //如果硬件上rw接地，就不用写这句和后面的rw=0了sbit led=P2^6; //LCD背光开关//DS1302时钟芯片与C51之间的引脚连接定义sbit IO=P1^1;sbit SCLK=P1^0;sbit RST=P1^2;sbit ACC0=ACC^0;sbit ACC7=ACC^7;/************************************************************ ACC累加器=AACC.0=E0HACC.0就是ACC的第0位。

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基于单片机的多功能数字时钟设计

基于单片机的多功能数字时钟设计

技术平台采用碱性电解液电沉积活性锌粉，选取电解液浓度1.25g/cm3，电流密度150mA/cm2，电解槽温度只需控制在室温，锌粉洗涤后真空干燥，所制得的锌粉比表面积大于0.8m2/g，具有较高的电化学活性，能满足锌银电池生产需要，生产效率也达到批量生产要求。

参考文献：［1］侯新刚,王胜,王玉棉.超细活性锌粉的制备与表征［J］.粉末冶金工业,2004,14（1）:10-13.［2］李永祥,黄孟阳,任锐.电解法制备树枝状锌粉工艺研究［J］.四川有色金属,2011,（3）:45-50.［3］胡会利,李宁,程瑾宁,等.电解法制备超细锌粉的工艺研究［J］.粉末冶金工业,2007,17（1）:24-29.基于单片机的多功能数字时钟设计刘晓萌（安徽职业技术学院铁道学院/合肥铁路工程学校,安徽 合肥 230011）摘 要：常见的数字钟有时间、闹钟等功能。

本文基于单片机、温度传感器、液晶显示屏、时钟芯片等硬件设计了多功能数字时钟，软件部分采用C语言编程实现。

该多功能数字时钟包含万年历、节日、节气、温度信息显示等功能，并且在断电的情况下也能正常工作。

关键词：单片机；多功能数字时钟；C语言编程0 引言人类对于时间的需求从古到今始终存在。

古代有浑天仪、日晷，近代出现了机械时钟。

如今，传统的计时工具，甚至是电子钟都已经满足不了人们多元化的时间需求。

数字时钟具有读取方便、显示直观、功能多样、电路简洁、成本低廉等诸多优点，符合电子仪器仪表的发展趋势，具有广阔的应用空间［1］。

使用数字时钟，用户可以获取精确到秒的时间信息，或是对时钟进行自定义的操作，为现代社会提供了极大的方便［2］。

然而，传统的数字时钟只包含时间显示、闹钟等功能，存在一定的局限性。

本文基于单片机、温度传感器、液晶显示屏、时钟芯片、键盘模块、闹铃模块和电力支持模块等硬件，设计了一款多功能的数字时钟。

1 系统硬件组成数字时钟的硬件由七个模块组成，包括：STC89C52单片机主控芯片、DS1302时钟芯片、DS18B20温度芯片、LCD1602液晶显示模块、闹铃模块、键盘模块和电源。

基于51单片机的多功能电子钟设计

基于51单片机的多功能电子钟设计

基于51单片机的多功能电子钟设计1. 本文概述随着现代科技的发展，电子时钟已成为日常生活中不可或缺的一部分。

本文旨在介绍一种基于51单片机的多功能电子钟的设计与实现。

51单片机因其结构简单、成本低廉、易于编程等特点，在工业控制和教学实验中得到了广泛应用。

本文将重点阐述如何利用51单片机的这些特性来设计和实现一个具有基本时间显示、闹钟设定、温度显示等功能的电子钟。

本文的结构安排如下：将详细介绍51单片机的基本原理和特点，为后续的设计提供理论基础。

接着，将分析电子钟的功能需求，包括时间显示、闹钟设定、温度显示等，并基于这些需求进行系统设计。

将详细讨论电子钟的硬件设计，包括51单片机的选型、时钟电路、显示电路、温度传感器电路等。

软件设计部分将介绍如何通过编程实现电子钟的各项功能，包括时间管理、闹钟控制、温度读取等。

本文将通过实验验证所设计的电子钟的功能和性能，并对实验结果进行分析讨论。

通过本文的研究，旨在为电子钟的设计提供一种实用、经济、可靠的方法，同时也为51单片机的应用提供一个新的实践案例。

2. 51单片机概述51单片机，作为一种经典的微控制器，因其高性能、低功耗和易编程的特性而被广泛应用于工业控制、智能仪器和家用电器等领域。

它基于Intel 8051微处理器的架构，具备基本的算术逻辑单元（ALU）、程序计数器（PC）、累加器（ACC）和寄存器组等核心部件。

51单片机的核心是其8位CPU，能够处理8位数据和执行相应的指令集。

51单片机的内部结构主要包括中央处理单元（CPU）、存储器、定时器计数器、并行IO口、串行通信口等。

其存储器分为程序存储器（ROM）和数据存储器（RAM）。

程序存储器通常用于存放程序代码，而数据存储器则用于存放运行中的数据和临时变量。

51单片机还包含特殊功能寄存器（SFR），用于控制IO端口、定时器计数器和串行通信等。

51单片机的工作原理基于冯诺伊曼体系结构，即程序指令和数据存储在同一块存储器中，通过总线系统进行传输。

(完整)基于STC单片机的电子时钟毕业设计(DOC)

(完整)基于STC单片机的电子时钟毕业设计(DOC)

电子时钟［摘要] 本设计是基于STC单片机的电子时钟技术，由STC12C5A16S2芯片和LCD1602液晶显示屏,DS18B20进行温度测量，辅以必要的的电路，构成一个单片机定时闹钟。

电子钟可采用数字电路实现，也可以采用单片机来完成.LCD显示“时”，“分”，LED闪动来做秒计数,定时时间到能发出警报声或者启动继电器，从而控制电器的启停。

现在是自动化高度发达的时代，特别是电子类产品都是靠内部的控制电路来实现对产品的控制，达到自动运行的目的，这就需要我们这里要做的设计中的电器元件及电路的支持。

在这次设计中主要是用STC12C5A16S2来进行定时，也结合着其他辅助电路实施控制，在定时的时候，按一下控制小时的键对小时加一;按一下控制分钟的键对分钟加一；到达预设的时间,此电路就会发出报警声音提示已经到点。

[关键词] 定时闹钟STC12C5A16S2 LCD1602Time clock［Abstract］ The regular alarm clock designers design， by the microcontroller STC12C5A16S2 chip and LCD1602 display、 DS18B20 , combined with the necessary circuitry to form a single—chip timer alarm clock. Clock can be digital circuit，the microcontroller can also be used to complete。

LCD display "when”, "sub”，LED flash to do the second count， regular time to be able to sound an alarm or start relay to control the electrical start and stop. Now is the era of highly developed automation, especially electronic products are relying on the internal control circuitry to achieve control of the product to achieve the purpose of automatic operation， which requires us to do the design of electrical components and circuits to support 。

基于单片机的带温度显示的数字钟设计(c51语言编程)【开题报告】

基于单片机的带温度显示的数字钟设计(c51语言编程)【开题报告】

开题报告电气工程及其自动化基于单片机的带温度显示的数字钟设计（c51语言编程）一、课题研究意义及现状1980年因特尔公司推出了MCS-51单片机，近30年来，其衍生系列不断出现，从Atmel加入FLASH ROM，到philips加入各种外设，再到后来的Cygnal推出C8051F，使得以8051为核心的单片机在各个发展阶段的低端产品应用中始终扮演着一个重要的角色，其地位不断升高，资源越来越丰富，历经30年仍在生机勃勃地发展，甚至在SoC时代仍占有重要的一席之地。

单片机具有体积小、功能强、低功耗、可靠性高、价格低廉等一系列优点，不仅已成为工业测控领域智能仪表、机电一体化、实时控制、国防工业普遍采用的智能化控制工具，而且已渗入到人们工作和和生活的各个角落，有力地推动了各行业的技术改造和产品的更新换代，应用前景广阔。

C语言已经成为当前举世公认的高效简洁而又贴近硬件的编程语言之一。

将C语言向单片机8051上移植十余20世纪80年代的中后期，经过几十年的努力，C语言已成为专业化单片机上的实用高级语言。

C语言是一种编译型程序设计语言，它兼顾了多种高级语言的特点，并具备汇编语言的功能。

此外，C语言程序具有完善的模块程序结构，从而为软件开发中采用模块化程序设计方法提供了有力的保障。

与汇编语言相比，C51在功能、结构、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。

另外C51可以缩短开发周期，降低成本，可靠性，可移植性好。

因此，使用C语言进行程序设计已成为软件开发的一个主流，用C语言进行8051单片机程序设计是单片机开发与应用的必然趋势。

随着人们生活水平的提高，对物质需求也越来越高，人们已不再满足于钟表原先简单的报时功能，希望出现一些新的功能，诸如环境温度显示、日历的显示、重要日期倒计时、显示跑表功能等，用以带来更大的方便。

而所有这些，又都是以数字化的电子时钟为基础的,不仅应用了数字电路技术，而且还加入了需要模拟电路技术和单片机技术。