带温度显示的数字时钟设计

专业技能实训报告

题 目 带温度显示的数字时钟设计 学 院 专 业 班 级 学 生 学 号

二〇一三 年 一 月 六 日

济南大学实训报告

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

1 济南大学实训报告

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。

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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。

LCD1602显示DS18B20AT89C51单片机时钟芯片DS1302按键 图2.1 主程序框图

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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

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