数字时钟论文终稿
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电子数字钟论文1 引言数字钟是采用数字电路实现对.时、分、秒.数字显示的计时装置,广泛用于个人家庭、车站、码头、办公室等公共场所,成为人们日常生活中不可缺少的必需品。
由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度,远远超过老式钟表, 钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便,而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。
诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等,所有这些,都是以钟表数字化为基础的。
因此,研究数字钟及扩大其应用,有着非常现实的意义。
2方案论证2.1控制部分方案一: 采用普通MCS-51单片机作为总的控制元件。
方案二: 采用凌阳单片机SPCE061A作为总的控制元件。
比较论证: 方法一MCS-51单片机功能较少,不含有模数转换等功能,因此需增加一些外围电路来实现一些功能,使电路复杂化,精确度不高,采样速率偏低。
而方法二简化了电路,增加了系统稳定性。
凌阳SPCE061A在设计方面提供了极大的方便,它的好处在于,功能较多,因为它不仅囊括了普通单片机的所有功能,更增加了许多新的功能,如: A/D、D/A转换,语音等,另外又提供了便利的编程环境。
更重要的是凌阳单片机接口较多,所需外部按键较少,因此可采用独立式键盘。
2.2 显示部分方案一: 采用数码管显示。
方案二: 用OCJM4*8液晶图文显示器显示。
比较论证: 就我们的需要而言数码关显示内容单一,不易产生生动具体的图文,而OCJM4*8液晶图文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。
2.3频率测试部分方案一: 利用比较器和分离的三级管电路来完成。
2日照职业技术学院毕业论文方案二: 利用光耦4N26测试频率比较论证:方法一用了很多分离的元件,电路相当复杂,调试起来比较困难,稳定性不好。
. .摘要该文主要论述如何使用89S51型号的单片机来设计一个数字电子时钟。
该设计是利用单片机原理,以AT89S51芯片为主要控制器。
通过用Keil C51软件编程仿真,再通过protues软件进展硬件仿真,设计制作一个多功能数字电子时钟的硬件电路。
其过单片机扩展的1602LCD显示器用来显示秒、分、时计数单元中的值。
整个设计过程包括两大局部:软件局部和硬件局部。
以单片机AT89S51芯片为核心,加上一定的外围电路、1602LCD显示器和键盘控制器组成。
该电子时钟系统主要由时钟模块、液晶显示模块以及键盘控制模块。
液晶显示模块能够准确显示时间〔显示格式为时:分:秒〔24小时制〕〕,键盘控制模块可方便进展时间调整,时钟模块主要控制时间的显示由二十四进制电路与六十进制电路组成。
电路的设计以硬件和软件为指导思想,通过软件编程来实现模拟电路的设计。
用单片机AT89S51为主要功能模块,采用1602LCD输出显示时间,用按钮做开关,软件计时、调试,辅助必要的电路,实现高效、准确的数字电子时钟系统。
该数字电子时钟具有电路简单明了,系统稳定性高等优势,,本钱低,维护方便、调试简便、具有广泛的市场前景。
关键词:单片机AT89S51芯片1602LCD 软件动态扫描目录文献摘要 (2)绪论 (4)1、设计总体方案 (5)2、主要器件介绍及功能实现 (5)2.1 AT89C52单片机 (5)2.2 1602LCD液晶显示 (7)2.3 计时功能的实现 (9)3、硬件电路 (9)3.1上电复位电路 (9)3.2时钟系统 (9)3.3按键电路 (9)3.4电子时钟的原理图 (10)3.5硬件调试 (11)3.6实物硬件电路 (11)4、软件设计 (12)4.1 程序流程 (12)4.2程序设计 (13)4.3生成代码文件 (19)4.4软件调试 (20)结论 (22)参考文献 (23)附录 (24)绪论传统时钟主要是机械式转动,由指针显示时间。
论文题目:电子钟的设计学院:信息工程学院专业:通信工程班级:通信091班学号:********** *名:*****师:***目录第一节摘要 3 第二节引言 4 第三节设计方案的选择与论证 5 第四节数字电子钟的设计 6 4.1 设计思想、任务及要求 6 4.2 电路设计及工作原理 6 4.3 子电路图及工作原理7 第五节原件介绍和心得体会15 第六节参考文献16第一节摘要随着社会的发展,人们的生活节奏也越来越快,时间观念也更为突出,精准的报时工具当然更受大家的青睐,传统的机械表无法满足人们精确的时间计算。
在科学技术不断发展的今天,精确到0.1秒甚至更精确的数字电子钟作为人们精准计时工具显得日趋重要。
本次的设计题目是基于计数器的数字电子钟的设计,系统由74160与数码管作为主要原件。
它能完成以下功能:实现时钟的星期、时、分、秒、0.1秒时的显示,整点报时,半点报时,时间可以根据用户随时设置等功能。
关键词:数字电子钟、数码管显示、整点报时、半点报时第二节引言社会在发展,科学在进步,人们的生活节奏也在不断加快,当然随之而来的是很重的时间观念,“一寸光阴一寸金,寸金难买寸光阴”成了很多人的座右铭,可见每一秒的时间对人们的意义都大不同于以前。
在很多领域,如教育,医疗,体育等很多地方都需要精确的报时工具,传统的机械报时工具也已经满足不了人们的对时间的要求了,所以数字电子钟日益入主了人们的日常生活,广泛地应用到各个方面给个领域。
数字电子钟是用数字集成电路或专用芯片做成的计时器,一般采用数码管或发光二极管直接显示“时”、“分”、“秒”、“0.1秒”,具有直观性。
除此之外它还具有整点报时、按作息时间报时等功能,所以数字电子钟在如今节奏很快的生活中得到了广泛的应用。
第三节设计方案的选择与论证数字钟也是一种小型的数字系统,由若干个数字电路和逻辑部件构成,可以处理、传送数字信息,完成特定的功能。
一般来说,一个数字系统应包括输入电路、输出电路、处理电路、处理电路、存储电路和控制电路五部分。
摘要数字电子钟是一种用数字显示秒、分、时的计时装置,与传统的机械钟相比,它具有走时准确、显示直观、无机械传动装置等优点,因而得到了广泛的应用。
小到人们日常生活中的电子手表,大到车站、码头、机场等公共场所的大型数显电子钟。
本设计实验以中规模数字集成电路为主,介绍一种数字电子钟的设计方法。
用555定时器组成的多谐振荡器、计数器、译码器和校时电路组成。
采用了74LS系列中小规模集成芯片。
总体方案设计由主体电路和扩展电路两大部分组成。
其中主体电路完成数字钟的基本功能,扩展电路完成数字钟的扩展功能。
本次课程设计还采用了层次模块的设计理念,使整体电路简单化,实现了电路的实效意义。
通过本次设计实验与制作:进一步加强数字电路综合运用能力,掌握数字电路的设计技巧,增进实践能力;熟悉数字电子钟的工作原理;了解并掌握数字电子钟系统设计、组装、调试及故障排除方法。
关键词:振荡器;计数器;译码器;分频器;校时电路目录1 绪论 (1)1.1设计目的及意义 (1)1.2 Multisim概述 (1)1.3 Multisim 10操作步骤 (1)2 多功能数字钟设计方案的确定 (2)2.1设计方案原理构思 (2)2.1.1设计主要原理 (2)2.1.2设计电路原理框图 (3)3 数字钟基本原理与方案设计 (3)3.1 各模块电路分析 (3)3.1.1 1Hz标准脉冲发生器 (3)3.1.2 译码显示电路 (5)3.1.3 计数器电路 (8)3.1.4 校时电路 (11)3.1.5 闹钟电路 (13)3.1.6 整点报时电路 (15)4 仿真调试与结果分析 (16)4.1 总体仿真图 (16)4.2 各个功能仿真调试 (16)4.2.1 校时电路仿真调试 (16)4.2.2 闹钟电路仿真调试 (17)4.2.3 整点报时电路仿真调试 (18)4.3 分析总结 (19)4.4遇到问题及解决方法 (19)5 心得体会 (20)参考文献 (21)附录 (22)附录一元器件清单 (22)附录二电路总图 (23)附录三电路简化图 (24)1 绪论1.1设计目的及意义多功能数字钟是采用数字电路实现对时、分、秒数字显示的数字装置,广泛应用于家庭、办公室、车站、码头等公共场所,已成为人民生活中不可缺少的必需品。
数字钟毕业论文数字钟毕业论文一、引言在现代社会中,数字钟已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分。
无论是手机、电脑还是家居装饰,数字钟都无处不在。
然而,数字钟的发展背后隐藏着许多有趣的技术和设计原理。
本篇论文将探讨数字钟的历史、工作原理以及未来发展方向。
二、历史回顾数字钟的历史可以追溯到20世纪70年代。
当时,电子技术的快速发展使得人们开始尝试用数字显示时间。
最早的数字钟采用了七段显示器,通过控制灯泡的亮灭来表示数字。
然而,这种显示方式存在一些问题,例如能耗较高、显示效果不够清晰等。
随着技术的不断进步,液晶显示器逐渐取代了七段显示器,成为数字钟的主流显示技术。
液晶显示器具有低能耗、高对比度和可定制性等优点,使得数字钟的显示效果得到了极大的提升。
三、工作原理数字钟的工作原理可以简单地分为三个部分:时钟芯片、显示器和控制电路。
时钟芯片是数字钟的核心部件,它负责计时和时间的精确控制。
时钟芯片通常由晶体振荡器和计数器组成。
晶体振荡器产生稳定的振荡信号,计数器将振荡信号转换为可读的时间格式。
显示器是数字钟的输出部分,它用来显示时间。
除了液晶显示器,数字钟还可以采用LED显示器等其他技术。
不同的显示器技术有不同的特点,例如LED显示器亮度高、反应速度快,而液晶显示器则更加省电。
控制电路负责接收用户的输入,并将其转化为对时钟芯片和显示器的控制信号。
用户可以通过控制电路来调整时间、设置闹钟等功能。
四、数字钟的应用领域数字钟在日常生活中有着广泛的应用。
首先,数字钟作为时间的显示工具,被广泛应用于办公室、学校、医院等场所。
其次,数字钟还可以作为家居装饰品,为室内空间增添一份现代感。
此外,数字钟还可以用于计时器、闹钟等功能,方便人们的生活。
除了日常应用,数字钟在科学研究、航空航天等领域也有着重要的作用。
例如,在航空航天领域,数字钟的精确计时能力对于飞行任务的安全和准确性至关重要。
五、数字钟的未来发展随着科技的不断进步,数字钟的未来发展前景广阔。
摘要近年来随着计算机在社会领域的渗透和大规模集成电路的发展,单片机的应用正在不断地走向深入,由于它具有功能强,体积小,功耗低,价格便宜,工作可靠,使用方便等特点,因此特别适合于与控制有关的系统,越来越广泛地应用于自动控制,智能化仪器,仪表,数据采集,军工产品以及家用电器等各个领域,单片机往往是作为一个核心部件来使用,在根据具体硬件结构,以及针对具体应用对象特点的软件结合,以作完善。
本次做的数字钟是以单片机(AT89C52)为核心,结合相关的元器件(共阴极LED 数码显示器、BCD-锁存/7段译码/驱动器等),再配以相应的软件,达到制作简易数字钟的目的,其硬件部分难点在于元器件的选择、布局及焊接。
数字电子时钟计时器的优点很多:可靠性高,控制精确度高,优良的焊接性能,权威的焊接专家数据库,远程诊断功能,远程控制功能,人性化设计,节能降耗体积小,本机采用改进的IGBT逆变技术,减小了主变压器及电抗器体积,从而减小了电源整机的体积和重量,大大降低了铜铁损,提高了电源的效率及功率因数,使节能效果非常显著。
关键词:单片机应用电子钟AT89C52共阴极LED数码显示器AbstractIn recent years along with the computer in the social domain seepage and the large scale integrated circuit development, the monolithic integrated circuit application was moving towards unceasingly thoroughly, because it had function, the volume was small, the power loss was low, the price was cheap, the work was reliable, characteristics and so on easy to operate, therefore suited specially in with the control related system, more and more widely applied in the automatic control, the intellectualized instrument, the measuring appliance, the data acquisition, the military product as well as the domestic electric appliances and so on each domain, the monolithic integrated circuit often is took a core part used, in the basis concrete hardware architecture, as well as in view of the concrete application object characteristic software union, made the consummation.This time does the digital clock is take the monolithic integrated circuit (AT89C52) as a core, unifies the related primary device (common cathode LED numerical code monitor, the BCD- lock saves /7 section of decoding/driver and so on), again matches by the corresponding software, achieved the manufacture simple numeral clock the goal, its hardware partial difficulties lie in the primary device the choice, the layout and the welding.Digital electronic clock calculagraph merit many: Reliability height , the height controlling precision , good welding function, authority's welding expert data base , long-range diagnose function , long-range under the control of function , personalization design that, saving energy and reducing consumption volume has been small , this machine has adopt the IGBT contra variant technology improving , has diminished the host transformer and reactance implement volume, volume and weight having diminished the power source complete machine thereby, having reduced copper iron greatly mean , has raised power source efficiency and power factor , has made energyconservation effect very notable.Keywords: The monolithic machine applies Electronic clock AT89C51 Together negative electrode LED digital display目录摘要 (I)ABSTRACT (II)绪论 (1)第一章功能要求 (2)第二章方法论证 (2)第三章系统硬件电路的设计 (3)第四章系统程序的设计 (4)第一节主程序 (4)第二节显示子程序 (4)第三节定时器T0中断服务程序 (5)第四节定时器T1中断服务程序 (5)第五节调时功能程序 (6)第六节秒表功能程序 (6)第七节闹钟时间社顶功能程序 (6)第五章调试及性能分析 (8)第一节硬件调试 (8)第二节软件调试 (8)第三节性能分析 (8)第六章电子钟的硬件系统设计 (9)第一节电子钟的硬件电路的设计 (9)第二节电子钟电路 (9)第三节复位电路 (10)第四节闹钟电路 (12)第五节显示部分 (12)第六节LED显示结构与原理 (12)第七节LED显示器接口及显示方式 (14)第八节电源电路部分 (16)第九节集成直流稳压电源的设计 (17)附录 (19)结论 (48)参考文献 (49)致谢 (50)绪论20世纪末,电子技术获得了飞速的发展,在其推动下,现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域,有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高,同时也使现代电子产品性能进一步提高,产品更新换代的节奏也越来越快。
数字钟的设计摘要:随着电子工业的发展,电子产品日新月异。
钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便,而且大大地扩展了钟表原先的功能。
诸如数字钟、万年历、电子表、定时自动报警、定时启闭电路、通断动力设备,甚至各种定时电气的自动启用、通信、网络等众多领域,所有这些都是以钟表数字化为基础的。
由于其功能的不断增加,使用方便性不断提高,很多产品已经成为人类日常生活中不可或缺的助手。
本文是基于单片机控制的数字钟系统的设计。
该系统主要以单片机芯片AT89C51为核心结合按键选择模块来控制数码管显示模块和蜂鸣器模块工作,从而实现时钟和闹钟功能,并可对时钟及闹钟的时、分、秒进行单独校对,使其校正到标准时间。
此设计以软件控制硬件及软硬件结合为指导思想,充分发挥单片机功能。
同时,该数字钟系统还具有功耗小、成本低的特点,具有很强的实用性。
由于系统实现的功能简单,因此具有一定的可扩展性。
关键词:AT89C51单片机;数码管显示;The design of digital clockAbstractWith the development of the electronics industry, electronic products are different from before day by day. Watches digital has brought great convenience to people's production and living, and greatly expanded the original watch function. Such as digital clock, calendar, electronic watches, timed automatic alarm, timed to open and close circuits, open and close the power equipment, even a variety of timed electrical auto-enabled, communications, networking and many other fields, all of which are based on watches digital. Increasing its functionality, ease of use continue toincrease, many products have become an indispensable assistant to human daily life.This article is based on single chip microcomputer control of digital clock system design. This system mainly by the single-chip microcomputer AT89C51 as the core in combination with key choice module to control the digital tube display and buzzer module work, so as to realize the clock and alarm clock function, and can be on the clock and alarm clock, minutes and seconds to individually check, make the correction to standard time. This design in order to control the hardware and software and hardware combined with software as the guiding ideology, give full play to the MCU function. At the same time, the digital clock system also has the characteristics of low consumption, low cost, strong practicability. Due to the function of the system is simple, thus has certain extensibility.Key words: AT89C51 single chip microcomputer; Digital tube display;目录摘要 (i)Abstract (ii)第一章绪论.....................................................................................................................- 1 -1.1 课题研究的背景....................................................................................................- 1 -1.2课题研究的内容................................................................................................. - 2 - 第二章KEIL集成开发环境的应用.................................................................................. - 3 -2.1AT89C51单片机概述............................................................................................- 3 -2.2 KEIL集成开发环境的应用与操作.................................................................... - 3 -2.2.1KEIL集成开发环境简介............................................................................. - 3 -2.2.2 KEIL集成开发环境的基本仿真流程...................................................... - 4 - 第三章数字钟系统的原理与设计.................................................................................. - 6 -3.1 数字钟系统的总体方案设计..............................................................................- 6 -3.2 数字钟系统的硬件设计..................................................................................... - 6 -3.2.1 复位电路的设计................................................................................ - 7 -3.2.2 振荡电路的设计...................................................................................... - 8 -3.2.3 按键选择电路的设计............................................................................ - 10 -3.2.4 数码管显示电路的设计.......................................................................... - 11 -3.2.4.1 数码管的显示原理..................................................................... - 13 -3.2.4.2数码管的连接............................................................................. - 14 -3.2.5蜂鸣器电路设计...................................................................................... - 14 -3.3 数字钟系统的软件设计.....................................................................................- 16 -3.3.1 初始化参数设置..................................................................................... - 17 –3.3.2 时钟计时程序..................................................................................... - 17 -3.3.3 按键处理程序..................................................................................... - 17 -3.3.3.1 时钟调时程序............................................................................. - 17 -3.3.3.2 闹钟调时程序............................................................................. - 17 -3.3.4 数码管显示程序..................................................................................... - 17 -3.3.4.1 时钟当前值显示程序................................................................ - 17 -3.3.4.2 闹钟调时显示程序................................................................ - 17 -第四章系统实现与分析................................................................................................ - 20 -4.1 系统总体电路原理图的设计.......................................................................... - 20 -4.2 系统整体软件设计............................................................................................ - 21 第五章总结与展望....................................................................................................... - 26 -5.1 工作总结............................................................................................................ - 26 -5.2 技术展望............................................................................................................. - 27 - 参考文献......................................................第一章绪论1.1 课题研究的背景近年来随着科技的发展,任何设备和产品的自动化、数字化和智能化都离不开单片机,单片机已成为人类生活中不可或缺的助手。
数字电子时钟的设计摘要随着科学技术的飞速发展,数字钟在我们的生活中变得越来越重要。
自从时钟被发明的一刻起,就已经成为人类的好朋友,科学技术的法展和不断提高,使人们对时间的精确要求越来越高,应用也越来越广,怎样让时钟更好、更精确、更清晰的显示时间,这就要求人们要不断的研制更适合更方便的时钟,来满足我们的生活需求。
数字钟实际上是对一个标准频率(1Hz)进行计数的计数电路。
振荡器的产生的时钟信号经过分频器形成脉冲信号,秒脉冲信号输入计数器进行计数。
并把累计结果用“时”、“分”、“秒”表示出来。
一个数字时钟振荡器、计数器、显示器和译码器电路精确时间以“时”、“分”、“秒”与数字显示,并需要校正电路,使其准确工作,并具有定时和及时功能。
与此同时,数字还能准确定时,并能准确在你所规定的时间内发出响声来提醒你在此时所需要去做的事情。
与旧式钟表相比更适合现代生活。
甚至在我们的日常生活中让数字化取缔,相比模拟钟给人一目了然的感觉。
关键词:数字钟,振荡器,计时器目录第一章绪论 (3)1.1数字时钟的背景意义 (3)1.2数字时钟的设计方案 (3)第二章整体方案设计 (4)2.1单片机的选择 (4)2.2单片机的基本结构 (5)第三章硬件模块设计 (7)3.1最小系统设计 (8)3.2.显示电路设计 (10)3.3按键开关控制设计 (12)第四章软件模块设计 (13)4.1程序流程图 (15)..4.2时钟设置电路 (16)4.3定时中断电路 (17)4.4LED显示电路 (19)4.5按键控制电路 (21)第五章调试 (21)5.1主体电路部分 (22)5.2扩展电路部分 (23)第六章总结 (24)致谢 (25)参考文献 (26)第一章绪论1.1数字时钟的背景和意义1.1.1数字时钟的背景和意义20世纪末,电子技术获得飞速发展。
在其推动下,电子产品几乎渗透了社会的各个领域,有力的推动了社会生产力的提高和信息文化程度的提高。
数字电子钟设计摘要本文数字电子钟设计采用ATMEL公司的AT89S52为基本芯片,外配以12MHZ的晶振作为时钟电路,按键与电阻电容组成的复位电路,通过程序下载软件与数字钟硬件连接,实现24小时的时,分,秒计时系统。
该电子钟设置4个按键,分别实现对时,分,秒加一以及开启电子钟的作用。
在具体数码显示中能够实现自动计时,手动调时,满24小时自动清0的作用。
关键词:数字电子钟; AT89S52;硬件设计;软件设计Digital Electronic Clock DesignABSTRACTThe curriculum design, digital electronic clock with ATMEL Corporation AT89S52 as the basic chips, accompanied by 12MHz crystal as an external clock circuit, composed of key with the resistance and capacitance of the reset circuit, through the program to download software and digital clock hardware connection, to achieve a 24-hours, minutes and seconds, timekeeping system. The electronic clock is set four buttons, respectively, to realize hours, minutes and seconds, plus one and opening the electronic clock role. In specific digital display can be automatic timer, manual transfer, the full 24-hour automatic cleaning 0 role.Key words:Digital electronic clock;AT89S52;Hardware Design;Software Design目录1 引言 (3)1.1 数字电子钟的背景 (3)1.2 数字电子钟的意义 (3)1.3 数字电子钟的应用 (3)2 数字电子钟设计任务、功能要求说明及方案介绍 (4)2.1 设计任务 (4)2.2 功能要求说明 (4)2.3 设计总体方案介绍及工作原理说明 (4)3数字电子钟硬件系统的设计 (5)3.1 AT89S52芯片介绍 (5)3.2 数字电子钟硬件系统各模块功能简要介绍 (7)3.3 数字电子钟电路原理图、PCB图 (10)3.4 数字电子钟元器件清单 (10)4 数字电子钟软件系统的设计 (11)4.1 数字电子钟使用单片机资源的情况 (11)4.2 数字电子钟软件系统各模块功能简要介绍 (11)4.3 数字电子钟软件系统程序流程框图 (11)4.4 数字电子钟软件系统程序清单 (15)5 设计结论、误差分析 (15)5.1数字电子钟的设计结论及使用说明 (15)5.2 数字电子钟的误差分析 (15)5.3 设计体会 (16)参考文献 (16)附录A 电路原理图 (17)附录B PCB图 (18)附录C 程序 (19)致谢 (24)1 引言1.1 数字电子钟的背景20世纪末,电子技术获得了飞速的发展,在其推动下,现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域,有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高,同时也使现代电子产品性能进一步提高,产品更新换代的节奏也越来越快。
毕业论文--多功能数字钟(z版)摘要.本设计旨在设计一款可正常显示时钟/日历、测量环境温度、带有定时闹铃和整点语音报时的多功能数字钟。
设计中以AT89S52芯片作为控制核心,采用LCD12864作为显示介质,DS1302实时时钟日历芯片完成时钟、日历的基本功能,ISD4004完成语音报时功能,同时利用DS18B20温度传感器测量环境温度;另外,系统中还引用了红外遥控技术对相关参数进行控制。
本文首先对电子钟的方案设计进行了比较和分析,紧接着对电子钟的硬件电路作简要介绍,然后对电子钟的软件架构进行详细描述,最后对设计的最终结果进行总结与展望。
关键词:数字钟多功能 AT89S51 时钟日历芯片温度传感器AbstractThis design aims to design a paragraph can display properly clock/calendar, measurement environment temperature, with regular alarm and on the hour hour multi-function digital clock speech. AT89S52 design as control core, adopts chip LCD12864 as display medium, DS1302 real-time clock calendar chips clock, calendar, the basic function of ISD4004 completion time function, at the same time use speech temperature sensor DS18B20 measuring ambient temperature; In addition, the system also cited infrared remote control technology to relative parameters to control them. This paper firstly the scheme design of electric clock were compared and analyzed, and then the hardware circuit of electric clock briefly introduced, and then the software architecture of the electric clock described in more detail, finally to design the end result of the paper summarizes and prospect.第一章引言1.1多功能电子时钟研究的背景和意义电子技术是十九世纪末、二十世纪初开始发展起来的新兴技术,二十世纪发展最迅速,应用最广泛,成为近代科学技术发展的一个重要标志。
摘要数字钟是用数字集成电路做成的现代计时器,与传统的机械钟相比,它具有走时准确、显示直观(有荧光七段数码显示器)、无机械传动装置等优点。
而且钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便,大大地扩展了钟表原先的报时功能。
诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、定时启闭电路、定时开关烘箱、通断动力设备,甚至各种定时电气的自动启用等。
所有这些都是以钟表数字化为基础的。
因此,研究数字钟的应用原理及扩大其应用,有着非常现实的意义。
数字钟是采用数字电路实现对“时”,“分”,“秒”的数字显示的计时装置。
本系统由振荡器、分频器、计数器、译码器、LED显示器和校时电路组成,采用74LS系列(双列直插式)中小规模集成芯片。
总体方案设计由主体电路和扩展电路两大部分组成。
其中主体电路完成数字钟的基本功能,扩展电路完成数字钟的扩展功能,进行了各单元的设计,总体调试,以实现它的计时周期为24小时,显示满刻度为23时59分59秒。
目录一绪论 (1)(一)课题意义 (1)(二)研究本课题的目的 (1)(三)课题研究范围和技术要求 (1)(四)国内外发展概况 (1)(五)指导思想 (2)(六)本课题应解决的主要问题 (2)二数字钟电路设计 (3)(一)可行电路方案比较 (3)(二)数字钟总体设计 (3)(三)数字钟单元电路设计 (5)(四)数字电子钟电路 (11)三电路仿真分析 (12)(一)电路仿真分析 (12)(二)信号产生电路仿真 (13)四硬件电路调试 (14)(一)利用面包板调试电路 (14)五电路制板 (15)(一)利用PROTEL 软件布线 (15)总结 (16)谢辞 (17)参考文献 (18)附录 (19)一绪论(一)课题意义数字钟广泛应用于各种场所,具有走时准确、性能稳定等优点。
数字钟电路的基本组成包含了数字电路的主要组成部分,因此进行数字钟的设计是非常必要的。
数字钟是以不同的计数器为基本单元构成的,只要有计时、计数的存在,就要用到数字钟的原理及结构;同时在日期中,它以其小巧,价格低廉,走时精度高,使用方便,功能多,便于集成化而受大众喜爱。
本科毕业设计(论文)题目:基于51单片机的数字时钟系统软件设计基于51单片机的数字时钟系统软件设计摘要本文介绍了一款多功能数字时钟系统的软件设计。
该系统能够显示当前日期、时间,并且具有日期、时间设置以及闹钟等功能。
该系统采用51系列STC 公司生产的STC89C51单片机,以及DALLAS公司生产的数字时钟芯片DS1302,利用液晶显示器LCD1602显示数字时钟的结果。
本系统的软件设计使用C语言进行编程,利用目前流行的Keil软件编程环境对源程序进行编译。
系统的软件程序主要包括主程序、DS1302初始化程序、读DS1302程序、写DS1302程序、LCD1602显示程序、日期时间调整、定时报警等子程序的设计。
该系统具有友好的用户界面、操作简单、性能稳定。
该数字时钟系统能够长期、连续、可靠、稳定地工作,同时系统还具有体积小、功耗低等特点,便于携带、使用方便。
关键词:DS1302数字时钟芯片;STC89C51单片机;LCD1602液晶显示器;软件设计Software Design of Digital Clock System Based on 51 MCUAbstractThis article describes the multi-functional digital clock system software design. The system can display the current date, time, and has the date and time settings and the alarm clock functions.What is introduced in this article is about the software design of a digital clock system which is multifunctional. This system can display the present time and date, it also has function such as setting time and date or being used as an alarm clock. The system uses a STC89C51 microcontroller of the 51 series produced by the STC corporation and a DS1302 digital clock chip produced by the DALLAS corporation. It shows people how the digital clock goes with a liquid crystal display LCD1602.The software design of this system is programmed with the C programming language and the program is compiled with the Keil software programming environment which is quite popular now. The software programs of the system mainly include the designs of some subroutines such as the DS1302 initialization program、the DS1302 program of reading、the DS1302 program of writing、the LCD1602 display program、adjustment of the date and time, timing alarm and so on.The system is provided with a friendly user interface、simple operation and stable function. The digital clock system can work long、continuously、reliably and stable while it also has characteristics like small volume and low power consumption which allow people to use conveniently and take it with themselves easily.Key words:DS1302 digital clock chip;STC89C51 Microcontroller; LCD1602 liquid crystal displayer; software design.目录1 绪论 (1)1.1 课题研究的背景 (1)1.2 课题研究的意义 (2)1.3 数字时钟的应用及发展前景 (2)1.4 课题的研究内容及技术要求 (3)2 设计要求与方案论证 (4)2.1 设计基本要求 (4)2.2 编程语言方案论证 (4)2.2.1 汇编语言 (4)2.2.2 C语言 (5)2.3 显示方式方案论证 (5)2.3.1 利用LED数码管显示结果 (5)2.3.2 利用LCD液晶显示结果 (6)2.4 系统仿真方式方案论证 (6)2.4.1 利用Protues软件仿真实现 (6)2.4.2 手工焊接电路板 (7)3 系统主要器件的工作原理 (8)3.1 单片机STC89C51的工作原理 (8)3.1.1 单片机主要性能参数及引脚功能 (8)3.1.2 单片机存储器结构及复位电路与时钟电路 (11)3.2 时钟芯片DS1302的原理及应用 (12)3.2.1 时钟芯片DS1302的结构原理及控制字节 (12)3.2.2 DS1302数据输入输出(I/O)与寄存器 (14)3.3 LCD1602的结构及工作原理 (15)4 系统软件设计 (17)4.1 系统硬件组成及结构框图 (17)4.2 系统软件设计概述 (17)4.3 系统主程序设计 (18)4.4 时钟芯片DS1302子程序设计 (19)4.4.1 DS1302初始化程序设计 (19)4.4.2 CPU读DS1302程序设计 (19)4.4.3 CPU写DS1302程序设计 (21)4.5 时间调整子程序设计 (22)4.6 定时报警子程序设计 (24)5 系统调试 (25)5.1 系统硬件调试 (25)5.2 软件调试 (26)5.2.1 软件编程环境keil介绍 (26)5.2.2 软件调试 (29)5.2.3 利用下载编程软件STC-ISP下载程序 (29)5.3 系统调试结果 (32)6 结论 (33)参考文献 (35)致谢............................................................................................................错误!未定义书签。
中文摘要本文基于单片机,通过编程实现了数字钟,它不仅能够显示24小时制的时间,可以人为调整时间,并且可以显示具体的年、月、日,还带有闹钟的功能。
本文实现的数字时钟由三个部分构成,提供振荡信号的DS1302芯片,转换振荡信号、实现多种功能的AT89S52单片机,以及可根据需要将结果表达的LCD1602显示器。
本文设计的数字钟没有采用汇编语言,而是采用更为高级的C语言,与前者相比,后者语言更加凝练,程序结构更明了。
本文最终完成的程序能完成对DS1320芯片进行操作,使其产生秒振荡信号,控制AT89S52单片机实现相应功能,当然,也包括控制LCD1602按照想要的形式输出统计出来的时间结果,比如以数字形式显示当前时间,调整设定闹钟等。
本文设计的数字钟与其他相比,具有许多优点,用户体验更好。
对于使用者来说,操作非常简便,与时间相关的功能基本都具备,时间显示比较准确可靠。
另外,基于各种芯片、集成电路,大大减少了体积空间以及耗电量。
关键词:DS1302数字时钟芯片;AT89S52单片机;LCD1602液晶显示器;C语言编辑。
ABSTRACTThis paper introduces a design of multi- function digital clock system. It can display the24- hour time,can adjust the time,human and can display year,month,day,also with alarm clock function. The digital clock design system selection using single- chip microcomputer AT89 S52 single chip microcomputer,choice is used digital clock chip DS1302 and choice in the time display is LCD display LCD1602 display.The system software design using C language for programming. Mainly includes the main program of system software,DS1302 initialization program DS1302,read,write,DS1302 procedures,LCD1602 display,date/ time adjustment,timing alarm design.This system has a friendly user interface,simple operation,stable performance. The digital clock system is a long- term,continuous,reliable,steady work,the system also has small volume,low power consumption,easy to carry,easy to use.Key words:DS1302 digital clock chip;AT89S52 Microcontroller; LCD1602 liquid crystal displayer;C language programming.目录1 前言 (1)1.1 课题研究的背景 (1)1.2 课题研究的意义 (1)1.3 数字时钟的应用及发展前景 (1) (2)2. 核心芯片简介 (3)2.1 DS1302简介 (3)2.2 AT89S52简介 (6)2.3 LCD的结构及工作原理 (8)3 系统的硬件设计与实现 (10)3.1 电路设计框图 (10)3.2 系统硬件概述 (10)3.3 主要单元电路的设计 (10)4 系统的软件设计 (12)4.1 系统软件设计概述 (12)4.2 系统主程序设计 (12)4.3 时钟芯片DS1302子程序设计 (13)4.4 时间调整子程序设计 (16)4.5 定时报警子程序设计 (17)5 测试与结果分析 (19)5.1 硬件测试 (19)5.2 软件测试 (19)5.3 测试结果分析与结论 (19)结论 (20)参考文献 (21)附录 (22)1 前言1.1 课题研究的背景单片机的使用历史比较早,20多年前便被Intel设计,并将其应用到芯片中。
数字电子时钟设计摘要:本系统以89C51单片机为核心,辅以晶振、键盘、LCD 显示、LED显示等电路组成,实现了一个由单片机控制的数字电子时钟系统。
它外带年、月、日、星期的显示,更具有整点报时功能。
主机使用LCD显示,用户界面友好。
该设计较好地实现了数字时钟的所有要求功能。
1 系统设计1.1 设计任务与要求1、设计一个有“时”、“分”、“秒”显示的电子钟2、闹钟与整点报时系统3、日历系统1.2各模块方案选择和论证1.2.1 计时模块方案一:采用555数字电路来作为计时器。
用数字电路可以实现计时功能,功耗小,稳定性较高。
但是电路复杂。
方案二:采用单片机作为计时器。
51单片机功能比较广,虽然功耗大,但是它的定时器功能可以很好的实现本设计的计时模块,能够更好简化电路。
经比较在功耗无要求前提下,选择方案二。
1.2.2 闹钟和整点报时模块方案一:采用数字电路实现闹钟和整点报时的功能。
使用74HC30芯片,稳定性高,但是电路设计规模较大,不便于操作。
方案二:采用单片机作为闹钟和整点报时的部分。
51单片机的定时器和中断功能可以实现闹钟和报时的功能。
操作方便,控制简单。
基于上一步选择单片机的基础上,方案二是最佳选择。
1.2.3 显示模块方案一:采用LED显示。
LED数码管显示速度快,亮度高,显示清晰,控制也较为简单。
但是是功耗较大,显示的位数有限。
方案二:采用低功耗LED显示。
液晶有较低功耗,且能够较清晰的较多位数的数字和所有的字母。
其美观的用户界面是一个很大的优势。
为了较好地显示功能,选择方案二。
1.2.4电源模块考虑到保持电路的简洁,系统采用了外接电源的方法,通过电源线和插针接入5V电压。
1.3设计分析1.3.1系统框图1.3.2电路说明a. 计时模块:使用89C52单片机,其最小系统电路图见系统图。
b. 闹钟和报时模块:蜂鸣器和LED 引脚与单片机的I/O 口相连,另外LED 的引脚上各接一个10k 的上拉电阻,蜂鸣器和电源引脚接一个0.1uF 的去耦电容。
目录摘要 (2)第一章概述 (2)1.1 电子秒表的发展与应用 (2)1.2 电子秒表的特点 (2)1.3 电子秒表的设计原理及组成 (3)第二章多功能电子秒表的硬件设计及功能介绍2.1 总体方案的设计与选择 (3)2.2 各单元电路的方案设计与选择 (4)2.3 系统功能介绍 (7)第三章硬件电路分析3.1 电源电路 (7)3.2 单稳态触发器电路 (8)3.3 多谐振荡器电路 (9)3.4 分频器电路 (11)3.5 计数器电路 (11)3.6 译码显示电路 (14)第四章硬件调试 (14)第五章使用说明 (16)第六章设计心得 (16)结束语 (16)参考文献 (17)附录一 (18)附录二 (19)[摘要]基于目前现有电子秒表功能过于单一,没能更大程度上满足人们需求这一缺陷。
设计出了一款具有多种功能可供选择的电子秒表。
本文重点介绍了基于74LS192可预置加减法计数器集成芯片构成的多功能电子秒表。
电路从总体构思、设计及各个单元电路的实现均紧紧围绕着功能多、电路简单、成本低、实用、美观等原则展开。
经过对电路实验板的调试证明,电路所具有的功能及精度均基本达到设计指标的要求。
通过本次设计使我了解到如何设计数字电路及设计实现的方法和步骤,同时也进一步加深了对数字电路的了解,为以后的学习和工作积累了许多宝贵的经验。
[关键词]:多功能电子秒表数字电路第一章概述1.1 电子秒表的发展与应用在当代繁忙的工作与生活中,时间与我们每一个人都有着非常密切的关系,每个人都会受到时间的影响。
为了更好的利用自己的时间,我们必须对时间有一个度量,因此产生了钟表。
钟表的发展是非常迅速的,由于机械式钟表存在着需要经常拧紧发条、时间容易看错等种种缺陷。
为了解决这个问题,人们开始研究一种可以容易读数的钟表——数字式钟表。
随着社会的发展,从刚开始的机械式钟表到现在普遍用到的数字式电子表,即使其外观造型千奇百怪,但它们一般都只能完成一种功能——计时,只是工作原理不同而已。
数字时钟设计姓名学号专业电子信息技术指导教师成绩日期基于555的数字时钟显示摘要: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,具有更更长的使用寿命,因此得到了广泛的使用。
数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路,通过555定时器改装的多谐震荡器发出的脉冲频率具有一定的准确性。
在这次设计中对分频器、计数器、、译码器和显示器进行研究编译,并完成了各种器件的编译工作,实现数字钟的功能。
有准确计时,以数字形式显示时、分、秒的时间和校时功能。
秒和校时功能都有一个共同特点就是它们都要用到振荡电路提供的1Hz脉冲信号。
在计时出现误差时电路还可以进行校时和校分,为了使电路简单所设计的电路不具备校秒的功能。
并且要用数码管显示时、分、秒,各位均为两位显示。
1引言随着科技的快速发展,数字电子钟在实际生活中的应用越来越广泛,小到普通的电子表,大到航天器等高科技电子产品中的计时设备。
数字钟是一个将“时”,“分”,“秒”显示于人的视觉器官的计时装置。
它的计时周期为24小时,显示满刻度为23时59分59秒,另外应有整点报时附加功能。
因此,一个基本的数字钟电路主要由译码显示器、“时”,“分”,“秒”计数器、报时电路和振荡器组成。
作为电子技术的一名学生掌握并能够独立自主设计一个数字电子钟是必要和必须的,既可以加深对课本上理论知识的理解又能锻炼自己的思考和解决问题的能力。
于是,经过查阅许多相关书籍和浏览许多网络未找到目录项。
资源,我做了这款简单数字电子钟的设计。
2 方案论证2.1 原理设计和功能描述2.1.1 数字计时器的设计思想要想构成数字钟,首先应选择一个脉冲源——能自动地产生稳定的标准时间脉冲信号。
而脉冲源产生的脉冲信号地频率较高,因此,需要进行分频,使得高频脉冲信号变成适合于计时的低频脉冲信号,即“秒脉冲信号”(频率为1Hz)。
经过分频器输出的秒脉冲信号到计数器中进行计数。
目录引言 (1)一总体设计方案1.设计思路 (1)2.功能 (1)3.工作原理 (2)二硬件方案1.电源模块 (3)(1)基本原理 (3)(2)电源变压器 (3)(3)整流滤波电路 (3)(4)三端集成稳压器 (3)2.主机模块 (3)(1)AT89S52简介 (3)(2)AT89S52引脚功能 (4)(3)AT89S52 最小系统 (5)3.时钟模块 (7)(1)时钟芯片 (7)(2)DS1302的结构及工作原理 (8)(3) DS1302的应用 (10)4.温度模块 (11)(1)LM35简介 (11)(2)LM358简介 (12)(3)AD0804简介 (13)(4)温度模块电路 (14)5.显示模块 (15)(1)液晶显示器的结构与特点 (15)(2)液晶显示器的分类 (16)(3)液晶显示器的应用 (16)6.总图 (20)三软件方案1.流程图 (21)2.程序 (21)(1)主程序 (21)(2)液晶显示子程序 (24)(3)ds1302子程序 (25)3.仿真图 (25)四论文小结 (26)五参考文献 (26)摘要在广泛的自动控制领域中,需要有类似微型计算机功能的支持,但常常又不可能把微型计算机安装在设备里面。
因此微型控制器的一个重要分支(单片机)应运而生。
随着单片机技术的发展,有许多新一代的单片机已经在片内集成了多路A/D转换通道,大大简化了连接电路和编程工作。
单片机以其稳定可靠、体积小、功耗低、价格低廉的特点广泛应用于多种计算机控制功能的现场控制领域和实时控单片机控制系统。
目前企业和学校较多的采用微机控制技术,广泛应用于各种自动控制、检测技术、测量技术等领域。
关键词:单片机、A/D转换、时钟芯片、温度传感器、液晶引言在我们生活的世界到处都可以看见各种各样的钟表。
而我在学校上课时也做过时钟但是那只能单一的显示时间,至于其他就不能显示了。
所以我就萌发了做一个完整的时钟系统。
最初我本想只用一个单片机和液晶做一个时钟,但是那样就会出现许多的问题。
本科生毕业论文(设计)题目: 多功能数字时钟姓名:学院: 电气与电子工程学院专业: 电子信息工程班级:学号:指导教师: 职称:2016 年 5 月 3 日******教务处制安徽科技学院目录摘要 (1)引言 (1)1方案设计 (1)1.1设计要求 (1)1.2方案论证 (1)1.2.1控制器部分方案论证 (1)1.2.2显示部分方案论证 (2)1.2.3时钟系统方案论证 (2)1.3方案框图 (2)2硬件电路设计 (3)2.1各硬件功能介绍及电路设计 (3)2.1.1复位电路和晶振电路 (3)2.1.2液晶显示接口电路 (4)2.1.4按键电路 (6)2.2 温度测量模块 (7)2.2.1温度测量电路 (7)2.2.2温度传感器ds18b20 (7)2.3 单片机AT89S52 (8)2.3.1主要性能 (8)2.3.2引脚说明 (8)2.3.3寄存器和存储器 (10)2.3.4中断源 (11)3软件设计 (12)3.1 主程序 (12)3.2时间子程序 (13)3.3 LCD显示子程序 (15)4仿真 (15)5 设计总结 (17)6 致谢 (17)参考文献: (18)附录一:电路原理图 (19)附录二:实物图 (20)附录二:程序 (21)多功能数字时钟电子信息工程专业指导教师摘要:近年来,随着数字集成电路和EDA技术的快速发展,多功能数字时钟这一实现对时间进行数字显示的计时装置,被广泛应用于广场、办公室、车站、银行大厅等各种生活场所,当然,还有个人,早已成为了人们生活中必不可少的电子产品之一。
在现代生活中,人们对时钟精度和功能多样性的要求越来越严格,所以数字时钟的性能和风格有很大的发展,得到了社会各界人士的认可。
关键词:单片机,温度传感器,液晶显示器引言:在我们的日常生活和工作中,大多时候都很需要一种灵活、稳定而又功能多样化的计时电子产品, 以方便制定自己或规范企业员工的作息时间,或者是定时控制一些工作机器。
本次毕业设计是一种多功能的数字时钟,能够实现对时、分、秒以及温度进行实时的显示,并且时、分、秒能够实现自发的进行关联进位。
时、分、秒可以根据需要自己进行手动修改,同时添加了闹钟设置功能以及温度测量功能。
本设计是以AT89S52芯片作为电路最主要的控制中心,DS18B20温度传感器测量温度,LCD1602液晶显示器显示时间和温度,包括液晶显示及调节模块、时钟设置及调节模块、温度测量模块、复位模块、晶振模块和闹钟定时模块。
数字时钟,一种利用数字电子电路技术来实现对时间进行控制的精确计时的电子产品。
相比较古老的机械式时钟而言,数字时钟则有更多的优势,更高的显示性、精确度和多功能化等。
因为没有机械装置,使得数字时钟具有了更长的使用年限以及更小的体积,方便携带。
此外,数字时钟系统内部预留了更大的存储空间,可以自由的对其进行更新或者添加一些功能。
而且数字时钟结构简单,方便使用者操作。
随着数字集成电路的发展,数字时钟的智能化和集成化会更加快速,越来越融入现代化生活、工作和学习中。
综合而言,数字时钟会有很大的发展速度和市场前景,数字时钟的开发和应用场合的膨胀,具有非常现实的意义。
电子设计自动化EDA,是近几年兴起的一门电子工程领域方面的新技术。
它是一种利用计算机来实现对电路系统进行设计的方法。
EDA技术的出现,得到了硬件和软件设计工作者的广泛喜爱和认可,因此其也得到了更加快速的发展和应用。
而且EDA技术的学习和使用,避免了硬件方面的原件投入,大大降低了设计的成本,减少使用者投入的时间,使得设计过程更加的快速和高效。
1方案设计1.1设计要求(1)液晶显示功能;(2)闹钟报警功能;(3)温度测量功能;(4)时间校队功能,能设置时间;(5)复位功能。
1.2方案论证1.2.1控制器部分方案论证与at89c52相比,at89C52需要把芯片从电路板上取下来,然后放到专门的1编程器上去烧写程序,烧写完之后再把芯片放回去,非常的繁琐。
而at89s52不需要这样做,它可以事先在电路板上提前留一个差不多10芯的插座就行了,后面就不需要再取下52芯片就可以到达编程的目的,非常方便,可以节省更多的时间。
这时两者之间的最大区别,因此用at89s52更好。
1.2.2显示部分方案论证数码管显示的内容单一,只能显示数字和笔画,而液晶则比较丰富,不仅能显示数字和图片,还能够显示汉字、图片,发光点也比较密集;数码管绝大多都是一个7段的8字,而液晶则可以显示各种多样的内容;数码管是靠自发光来让人看清的,液晶是靠背光(环境)的,显示很清晰,方便查看;数码管是LED发光的效果,而液晶是利用分子偏转而造成的暗影效果;此外,数码管的耗电程度远远大于液晶。
在电路设计方面,采用数码管的话,电路会更加的复杂,元器件也会相应的增加很多,布线会更加的繁琐,从而带来更大的硬件投入;采用液晶显示器进行电路设计,电路就会相对简单很多,减少了元器件的使用,降低了布线的复杂程度,可以节约很多不必要的时间投入。
以上而言,采用液晶显示器会使设计更加方便。
1.2.3时钟系统方案论证可以通过单片机内部的定时器/计数器,由软件编程实现,直接用单片机的定时器编程,以实现时钟的计时;还可以用专门的时钟芯片实现时钟的记时,再把时间数据送入到单片机中,由单片机控制在液晶上显示。
用软件来实现的时钟硬件电路更加简单,清晰明了,而程序运行的每一步都需要时间,多一步或者少一步程序将影响时间的准确性,为定时器时间不是很准确,时钟精度很低,我们在软件编程实现所需要的功能就会非常复杂。
而用时钟芯片的话,硬件成本相对比较高,电路也更加复杂,不方便电路焊接。
所以本设计没有采取时钟芯片,而是直接用单片机对时间进行控制。
1.3方案框图本设计以数字集成电路为基础,AT89S52单片机为主要控制核心,通过液晶显示器LCD1602显示,温度传感器DS18B20来测量温度,用C语言编程,能够达到对时间和温度实时显示,以及时间和温度的控制,设置闹钟。
图1-1 系统框图系统工作原理:以AT89S52系列单片机为主控芯片,硬件电路主要由单片机最小系统,时钟控制电路、复位电路、晶振电路、闹钟电路、温度数据采集电路、液晶显示电路、及电源电路几部分组成。
接通电源后,自动实现环境温湿度的测量,由DS18b20温度传感器检测周围空气的温度变化,在液晶显示器上显示实时温度数值。
通过时钟控制模块可实现对时间的设置和调整,以及闹铃的定时。
可以通过复位按钮复位,重新调整。
2硬件电路设计2.1各硬件功能介绍及电路设计2.1.1复位电路和晶振电路复位电路和晶振电路都是由简单的电子元器件组成,简洁明了。
复位电路采用了47μF的电解电容和一个1K的电阻,一端接到单片机的RESET 引脚。
晶振电路采用了12MHz晶振和两个30p的普通电容,接到单片机的18、19引脚。
图2-1 复位电路图2-2 晶振电路2.1.2液晶显示接口电路液晶显示接口电路如图2-3所示。
本设计液晶显示器采用了lcd1602。
液晶能够显示的比较丰富,不仅能显示数字和图片,还能够显示汉字、图片,发光点也比较密集;液晶靠背光的,显示很清晰,方便查看;此外,液晶的耗电程度比较低。
1602的引脚说明:第1脚:VSS为电源地,接GND;第2脚:VCC接5V电源正极;第3脚:V0引脚是用来调节液晶显示器的对比度。
当对比度相对过高时,液晶显示的文字或数字后面会产生“鬼影”现象,因此我在使用的时候接入了一个大小10K的可调电阻W103来调整1602显示器的对比度;第4脚:RS引脚是用来选择寄存器的,当输入低电平0时选择指令寄存器,当输入高电平1时选择数据寄存器;第5脚:RW引脚为读写信号线,当输入高电平1时进行读操作,当输入低电平0时进行写操作;RS引脚和RW引脚的接入情况有三种,当RS引脚接入低电平0而RW引脚接入高电平1的时候可以读忙信号,当RS引脚接入高电平1而RW引脚接入低电平0的时候可以写入数据,而只有当RW引脚和RS引脚接入的都是低电平0时才能够写入指令或者显示地址;第6脚:E(或EN)端为使能端,输入高电平1时读取信息,负跳变时液晶模块执行命令指令;第7~14脚:D0~D7为8位双向数据端;第15脚:BLA引脚为背光电源正极(+5V)输入引脚;第16脚;BLK引脚接GND,电源负极。
图2-3 液晶显示接口电路2.1.3供电电路和闹钟电路图2-4 闹钟电路图2-5 电源电路供电电路主要由USB接口公头组成,方便硬件焊接,可以为整个电路图提供移动电源,方便演示和操作。
另外加上一个LED指示灯电路,当接入电源时,LED灯发亮,电路正常供电。
闹钟电路由一个蜂鸣器BUZZER加上一个三极管PNP组成,三极管的一端接入到单片机上。
当闹钟定时程序运行时,单片机检测直到运行闹钟响铃程序,向闹钟电路发送信号,蜂鸣器发出响声。
若要停止闹钟响铃,按下任意控制按键即可。
2.1.4按键电路由单片机组成的众多最小系统中,非编码键盘是最常用的输入方式。
非编码键盘是靠软件编程来进行识别工作的。
按键就是属于非编码键盘的一种。
本设计采用了矩阵式按键连接来实现对时间的控制和调节功能。
而复位中的按键是一对一的直接连接。
按下S1进行对时间的调整,S3、S4、S5能够分别对时、分、秒进行相应的调整,时间调整完毕,按下S2返回,调时结束;按下S2进行闹钟的定时调整,S3、S4、S5依旧能够分别对时、分、秒进行调整,调整好定时的时间,按S1返回到液晶显示主界面,闹钟定时设置结束。
当闹钟响起时,若想停止铃声,按下任意按键即可。
S6按键为复位按钮。
在本设计中定义了6个按键,其功能如下:S1:设置时间 S2:设置闹钟S3:时位调节 S4:分位调节S5:秒位调节 S6:复位图2-6 按键电路2.2 温度测量模块2.2.1温度测量电路图2-7 温度测量电路温度测量电路主要由液晶显示器DS18b20加上一个4.7k的可调电阻组成。
由于温度传感器接到了电源,所以需要上拉一个4.7k的可调电阻来稳定工作。
另外由于用到了p0口时,所以需要排阻来加大传感器的驱动电流(排阻见单片机最先系统模块)。
2.2.2温度传感器ds18b20DS18B20是最常用的温度传感器之一,高精度,体积较小,因此能够减小硬件空间,而且具有非常强的抗干扰能力。
进行温度测量时,DS18B20只需要接一根通信线到单片机上,就能够实现与单片机的双向通信,达到温度的测量与传输。
以下是温度传感器ds18b20的一些特性:(1)接线方式与众不同,只需外接一条通信线;(2)在使用中不需要任何外围元件;(3)可用数据线供电,电压范围: 3.0" 5.5 V;(4)测温范围:-55 " 125 ℃。
固有测温分辨率为0.5 ℃;2.3 单片机AT89S52AT89S52具有以下标准功能: 8k字节Flash,256字节RAM, I/O 口线有32位,一个看门狗定时器,数据指针有2个,16 位的定时器/计数器有3个,8个中断源,片内晶振以及时钟电路。