基于51单片机设计的带有测温功能的电子时钟汇总

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职业技能训练之

电子技术课程设计报告

学院电子与信息学院

设计题目基于51单片机设计的带有测温功能的电子时钟班级XXX

姓名XXX

学号XXX

指导教师XXX

时间2012年06月25日

目录

一、设计要求

二、课程设计的方案、目的及意义

三、硬件设计方案

四、软件设计方案

五、总结

六、参考资料

一、设计要求

用51单片机设计带温度显示的电子时钟，具体要求如下：

1、利用DS1302时钟芯片实现时钟功能模块。

2、时钟要求可以调节时间：年、月、日、时、分、秒。

3、利用LCD1602显示。

4、利用DS18B20芯片实现温度功能模块。

5、利用按键完成各项功能。

二、课程设计方案、目的及意义

1、总体方案：

用STC89C51单片机作为CPU主控制器，DS1302时钟芯片提供准确时钟信号，DS18B20温度传感器采集温度信息，三个按键进行加减调整、功能切换作用，通过LCD1602对外多功能显示。

2、具体方案：

CPU控制所有模块，通过循环反复从DS1302中读取时钟信息，传送至LCD1602显示，得到基本时钟功能。当分为59，秒为56时开始，每隔一秒LED 灯点亮240毫秒，0分0秒时LED灯点亮700毫秒。从而实现整点光报时。

定时循环从DS18B20中读取温度信息，传送至LCD1602显示，得到基本温度计功能。当温度高于30度（包括30度）时，点亮红色LED灯，提醒当天为高温天气。低于0度时，点亮蓝色LED灯，提醒当天为冰冻天气。

键盘使用扫面方式，MENU键控制功能切换，完成时钟和温度间的转换。OK键控制时间调整与确定，UP、DOWN键调节时间，R、L 键选择调整对象。进入调整时，暂停DS1302数据读取，并将改变的时间数据写入DS1302，并送LCD1602显示，同时，启动LCD1602光标闪烁，确定调整对象，完成人机对话。退出调整时，停止写入数据，重新读取DS1302时钟信息。从而完善时钟功能。

3、目的及意义

可作为产品生产，作为居家的时钟显示与温度计。

三、硬件设计方案

1、原理图

2、PCB图

3、各功能模块分析

（一）、主控制器：STC单片机89C51

功能：程序存储器16K、RAM数字存储器1280、可直接通过串口下载程序，单一+5V电源供电，五个中断源的中断控制系统，片内振荡器和时钟产生电路，石英晶体和微调电容需要外接。

CPU：由运算和控制逻辑组成，同时还包括中断系统和部分外部特殊功能寄存器。

RAM：用以存放可以读写的数据，如运算的中间结果、最终结果以及欲显示的数据。

ROM：用以存放程序、一些原始数据和表格。

I/O口：四个8位并行I/O口，既可用作输入，也可用作输出。P0口做I/O 口需接上拉电阻。

T/C：两个定时/记数器，既可以工作在定时模式，也可以工作在记数模式。

(二)、LCD1602显示模块

介绍：工业字符型液晶，能够同时显示16x02即32个字符（16列2行）。管脚信息：

显示模式设置：

显示开关及功能设置：

数据指针设置：

写时序：

注：R3调节显示屏对比度

（三）、DS1302时钟芯片

管脚信息：

VCC：Vcc1为后备电源，VCC2为主电源。在主电源关闭的情况下，也能保持时钟的连续运行。DS1302由Vcc1或Vcc2两者中的较大者供电。当Vcc2大于Vcc1＋0.2V时，Vcc2给DS1302供电。当Vcc2小于Vcc1时，DS1302由Vcc1供电。

X1、X2：X1和X2是振荡源，外接32.768kHz晶振。

RST：RST是复位/片选线，通过把RST输入驱动置高电平来启动所有的数

据传送。RST输入有两种功能：首先，RST接通控制逻辑，允许地址/命令序列送入移位寄存器；其次，RST提供终止单字节或多字节数据的传送手段。当RST 为高电平时，所有的数据传送被初始化，允许对DS1302进行操作。如果在传送过程中RST置为低电平，则会终止此次数据传送，I/O引脚变为高阻态。上电运行时，在Vcc>2.0V之前，RST必须保持低电平。只有在SCLK为低电平时，才能将RST置为高电平。I/O为串行数据输入输出端(双向)，后面有详细说明。

SCLK：SCLK为时钟输入端。

日历寄存器：

注：

（1）：小时寄存器的位7用于定义DS1302是运行于12小时模式还是24小时模式。当为高时，选择12小时模式。在12小时模式下，位5为低时为AM，高时为PM。在24小时模式下，位5是第二个10小时位。

（2）、秒寄存器的位7定义为时钟暂停标志。当该位置为1时，时钟振荡器停止，DS1302处于低功耗状态；该位置0是，时钟开始运行。

（3）、控制寄存器的位7是写保护位，其他7位均置为0。在任何的对时钟和RAM的写操作之前，WP位必须为0。当WP位1时，写保护位防止对任一寄存器的写操作。

控制字节：

注：

控制字节的最高有效位(位7)必须是逻辑1，如果它为0，则不能把数据写入DS1302中，位6如果为0，则表示存取日历时钟数据，为1表示存取RAM数据;位5至位1指示操作单元的地址;最低有效位(位0)如为0表示要进行写操作，为1表示进行读操作，控制字节总是从最低位开始输出。

数据读写及时序：

在控制指令字输入后的下一个SCLK时钟的上升沿时，数据被写入DS1302，数据输入从低位即位0开始。同样，在紧跟8位的控制指令字后的下一个SCLK脉冲的下降沿读出DS1302的数据，读出数据时从低位0位到高位7。

（四）、DS18B20温度传感器

管脚信息：

GND：接地

DQ：数据I/O