带温度显示的数字时钟设计
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)
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】
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。
央美气候时钟设计说明
央美气候时钟设计说明央美气候时钟设计说明央美气候时钟是一款以视觉化的方式展示气候变化数据的艺术品,设计理念是将人类活动对自然环境的影响呈现出来,呼吁人们关注环保,减缓气候变化。
下面是央美气候时钟的设计说明。
一、设计要点1.时钟内圈代表地球环境温度,外圈代表二氧化碳浓度,两个指针所在位置代表当前数据。
2.前景墙上会显示当天的最高温度和最低温度,当天CO2的浓度。
3.央美气候时钟整体采用黑色,呼应着时钟所代表的警示和压抑感。
4.时钟整体采用环保材料:国家重点保护物种、可生物降解的竹材。
二、设计理念央美气候时钟的设计理念是通过数据可视化的方式,将气候变化的现实呈现给人们。
时钟中的内圈代表地球环境温度,而外圈则代表二氧化碳浓度。
以两个指针所在的位置来代表当前的数据,用数字直观地显示出气候变化的数据,而外圈的二氧化碳浓度则反映了人类活动对自然环境的影响。
在央美气候时钟的设计中,我们希望让观众能够感受到气候变化对人类生活和环境带来的直接和潜在的威胁。
三、结构设计央美气候时钟整体采用黑色,呼应着时钟所代表的警示和压抑感。
同时,时钟采用环保材料,比如国家重点保护物种、可生物降解的竹材。
这对于环保主义者而言是一个特别宝贵的设计元素,也反映了人们对于环保的关爱和重视。
央美气候时钟的结构设计简洁明了,整个时钟的中心点应该是在温度和二氧化碳浓度交汇的地方。
如果需要更多信息,可以在央美气候时钟前景墙上找到,比如当天的最高温度和最低温度,当天CO2的浓度。
四、展示方式央美气候时钟的展示方式和一般的时钟不同,不仅仅呈现时分秒的数字信息,而是以视觉化的方式呈现气候变化的情况。
央美气候时钟的展示应该是固定在一个明显的位置,比如教学楼或者公共场所,这样才能让更多人看到它,并且意识到气候变化的情况。
五、结语央美气候时钟是一个重要的气候变化数据可视化的艺术品,通过它的展示,人们能够直观地感受到自然环境温度和二氧化碳浓度的变化情况。
在央美气候时钟的设计中,我们力求采用环保材料,和简洁明了的结构设计,这不仅仅是对于央美气候时钟的设计风格,更重要的是希望它能够唤起人们对于环保的重视,营造一个更健康、更宜居的环境。
基于STC89C52单片机时钟的设计与实现
基于STC89C52单片机时钟的设计与实现1. 本文概述本文主要介绍了基于STC89C52单片机和DS1302时钟芯片的电子时钟设计与实现。
该电子时钟系统具有年月日等基本时间显示功能,并集成了秒表计时处理、闹钟定时、蜂鸣器和温度显示等附加功能。
系统采用LCD1602作为液晶显示器件,通过单片机对时钟和温度等数据进行处理后传输至LCD进行显示。
用户可以通过按键对时间进行调节,同时,单片机还通过扩展外围接口实现了温度采集等功能。
本文的目标是提供一个功能丰富、易于操作的电子时钟系统,为学习和应用单片机技术提供一个实用的案例。
2. 系统设计要求在设计基于STC89C52单片机的时钟系统时,我们需要考虑以下几个关键的设计要求:时钟系统必须具备基本的时间显示功能,能够以小时、分钟和秒为单位准确显示当前时间。
系统还应支持设置闹钟功能,允许用户设定特定的时间点进行提醒。
系统需要保证长时间稳定运行,具备良好的抗干扰能力,确保在各种环境下都能准确计时。
还应具备一定的容错能力,即使在操作失误或外部干扰的情况下,也能保证系统的正常运行。
用户界面应简洁直观,便于用户快速理解和操作。
时钟的显示部分应清晰可见,即使在光线较暗的环境下也能保持良好的可视性。
同时,设置和调整时间的操作应简单易懂,方便用户进行日常使用。
在设计时钟系统时,应考虑到未来可能的功能扩展,如温度显示、日期显示等。
系统的设计应具有一定的灵活性和扩展性,以便在未来可以轻松添加新的功能模块。
鉴于时钟系统可能需要长时间运行,能耗是一个重要的考虑因素。
设计时应选择低功耗的元件,并优化电源管理策略,以延长电池寿命或减少能源消耗。
在满足上述所有要求的同时,还需要控制成本,确保产品的市场竞争力。
这可能涉及到对单片机的编程优化、选择性价比高的外围元件等措施。
通过满足上述设计要求,我们可以确保开发出一个功能完善、稳定可靠、用户友好、易于扩展、节能环保且成本效益高的STC89C52单片机时钟系统。
多功能数字钟电路设计
多功能数字钟电路设计
1.时钟显示:设计一个数字时钟显示电路,可以显示当前的时间(小
时和分钟)。
可以使用七段显示器来显示数字。
2.闹钟功能:设计一个闹钟功能,可以设置闹钟时间,并在到达闹钟
时间时发出提示声音或闹铃。
3.温度显示:设计一个温度传感器电路,并将当前温度显示在数字时
钟上。
4.日历功能:设计一个日历功能,可以显示当前的日期和星期。
5.定时器功能:设计一个定时器功能,可以设置一个特定的时间间隔,并在到达时间间隔时发出提示声音或闹铃。
6.闹钟休眠功能:设计一个闹钟休眠功能,可以设置一个特定的时间
间隔,在此时间间隔内按下按钮可以将闹钟功能暂时关闭。
7.闹钟重复功能:设计一个闹钟重复功能,可以设置一个特定的时间
间隔,使闹钟在每天相同的时间段重复响铃。
8.亮度调节功能:设计一个亮度调节功能,可以调整数字时钟的显示
亮度。
这些功能可以根据需求进行组合设计,可以使用逻辑门、计数器、显
示器驱动器、温度传感器、按钮等元件来完成电路设计。
浅析GFH5653数字钟Protel绘制设计
浅析GFH5653数字钟Protel绘制设计摘要:本篇论文主要对利用Protel软件进行GFH5653数字钟绘制设计进行深入探讨。
首先,简要介绍了GFH5653数字钟的基本特性和原理。
然后,探讨了Protel软件的基本操作和功能。
最后,通过示例实现了GFH5653数字钟的Protel绘制设计,并对其设计过程进行了分析。
关键词:GFH5653数字钟;Protel;绘制设计;基本特性;原理;示例;分析正文:GFH5653数字钟是一种常见的数字时钟,具有显示温度、湿度、日期、星期等功能。
其数字显示管采用共阴极数码管,具有较高的亮度和分辨率。
为了更好地实现GFH5653数字钟的设计和制造,本论文主要利用Protel软件进行绘制设计。
首先,我们需要了解GFH5653数字钟的基本特性和原理,以便更好地进行绘制设计。
GFH5653数字钟的基本特性为:显示温度、湿度、日期、星期、12/24小时制选择、闹钟设置、倒计时等;数字显示管采用共阴极数码管,共阴极点亮,驱动电流为5-10mA,显示亮度高,分辨率为0-9共10个数字。
GFH5653数字钟的原理为:通过单片机或模拟电路控制数码管的点亮与灭去,然后通过输出控制电路实现GFH5653数字钟的各项功能。
其次,我们需要掌握Protel软件的基本操作和功能,以便更好地实现绘制设计。
Protel软件是一款常用的电子原理图和PCB设计软件,具有丰富的电路和元器件库,可以进行原理图绘制、仿真分析、PCB布局、网络列表和生成Gerber文件等功能。
在使用Protel软件进行GFH5653数字钟绘制设计时,我们需要按照电路原理图进行元件的选择和布局,正确设置元件的属性和连接。
最后,我们需要通过示例实现GFH5653数字钟的Protel绘制设计,并对其设计过程进行分析。
通过对示例电路原理图的分析和元器件的选择和布局,我们可以快速实现GFH5653数字钟的PCB设计并进行仿真分析。
EDA设计(II)实验报告数字电子钟
EDA设计(II)实验报告-数字电子钟实验报告:数字电子钟一、实验目的本实验旨在通过使用EDA设计软件,设计并实现一个具有时、分、秒功能的数字电子钟。
通过学习使用EDA工具,掌握数字电路设计的基本步骤和技巧,培养实践能力和创新思维。
二、实验原理数字电子钟是一种以数字形式显示时间的装置,它利用了时、分、秒的计时原理。
核心部分包括一个时钟发生器,用于产生标准时间信号,以及一个计数器,用于对时间进行计数并显示。
此外,还需要一些控制逻辑来控制时、分、秒的进位和显示。
三、实验步骤1.设计准备:在开始设计之前,首先明确设计要求和功能。
考虑到实验的复杂性和可实现性,我们采用最简单的电路结构,即基于计数器和译码器的数字电子钟。
2.绘制电路图:使用EDA设计软件(如Quartus II)绘制电路图。
首先创建新项目,然后添加必要的元件(如74LS192计数器、74LS248译码器等),并根据设计要求连接元件。
3.编写程序:使用硬件描述语言(如VHDL或Verilog)编写计数器和译码器的程序。
确保程序能够实现所需的功能,并进行仿真测试。
4.编译和下载:将程序编译成可下载的配置文件,然后下载到FPGA开发板上。
5.硬件测试:连接开发板到PC,启动程序,观察数字电子钟的显示情况。
检查时间是否准确,各部分功能是否正常。
6.性能评估:对数字电子钟的性能进行评估,包括计时精度、稳定性等指标。
根据评估结果对设计进行优化。
四、实验结果与分析1.设计结果:经过上述步骤,我们成功地设计并实现了一个基于FPGA的数字电子钟。
通过EDA软件和硬件描述语言,我们实现了计数器和译码器的功能,并完成了程序的编写和下载。
2.性能分析:经过测试,我们的数字电子钟具有较高的计时精度和稳定性。
时间显示准确,各部分功能正常。
这表明我们的设计是成功的。
3.优化方向:虽然我们的数字电子钟已经具有较好的性能,但仍有一些方面可以优化。
例如,可以考虑添加更多的功能,如闹钟、温度显示等;也可以进一步优化电路结构,降低成本和提高性能。
利用单片机的定时器设计一个数字时钟
利用单片机的定时器设计一个数字时钟数字时钟是我们日常生活中常见的计时工具,可以准确地显示当前的时间。
而单片机的定时器则可以提供精准的定时功能,因此可以利用单片机的定时器来设计一个数字时钟。
本文将介绍如何使用单片机的定时器来设计一个基于数字显示的时钟,并提供基本的代码实现。
一、时钟电路设计利用单片机设计一个数字时钟,首先需要设计一个合适的时钟电路。
时钟电路一般由电源电路、晶振电路、单片机复位电路和显示电路组成。
1. 电源电路:为电路提供工作所需的电源电压,一般使用稳压电源芯片进行稳定的供电。
2. 晶振电路:利用晶振来提供一个稳定的时钟信号,常用的晶振频率有11.0592MHz、12MHz等。
3. 单片机复位电路:用于保证单片机在上电或复位时能够正确地初始化,一般使用降低复位电平的电路。
4. 显示电路:用于将单片机输出的数字信号转换成七段数码管可以识别的信号,一般使用BCD码和译码器进行实现。
二、单片机定时器的应用单片机的定时器具有精准的定时功能,可以帮助实现时钟的计时功能。
单片机的定时器一般分为定时器0和定时器1,根据具体的应用需求选择使用。
在设计数字时钟时,可以将定时器0配置成定时器模式,设置一个适当的定时时间。
当定时器0计时达到设定时间时,会触发一个中断信号,通过中断处理程序可以实现时钟的计时功能。
以下是一个基于单片机的定时器的伪代码示例:```void Timer0_Init(){// 设置定时器0为工作在定时器模式下// 设置计时时间// 开启定时器0中断}// 定时器0中断处理程序void Timer0_Interrupt_Handler(){// 更新时钟显示}void main(){Timer0_Init();while(1){// 主循环}}```在上述伪代码中,Timer0_Init()函数用于初始化定时器0的相关设置,包括工作模式和计时时间等。
Timer0_Interrupt_Handler()函数是定时器0的中断处理程序,用于处理定时器0计时到达设定时间时的操作,例如更新时钟显示。
显示可调闹钟万年历设计
带温度显示可调闹钟万年历摘要本设计由数据显示模块、温度采集模块、时间处理模块和调整设置模块四个模块组成。
系统最大的特点是体现了较强的人机交互和独立的模块化程序设计。
温度采集选用DS18B20芯片,数据显示采用1602A液晶显示模块,在第一行显示年月日、星期以及当前的状态,第二行显示温度和时间,合理的利用液晶显示区域。
51主芯片利用定时中断产生时间,控制着液晶的显示更新、温度的实时变化以及按键的读取处理,而对于闹钟,实际上就是时间里的一个嵌套程序。
时间和闹钟的值由按键调整设置,采用通用的二十四小时制。
该电路采用51单片机作为核心,功耗小,能在3V的低压工作,电压可选用3~5V电压供电。
综上所述此万年历具有读取方便、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,具有广阔的市场前景。
关键字:万年历;温度计;闹钟;液晶显示一、方案设计与论证根据要求,系统分为四个模块进行方案设计:1.数据显示模块方案一:数据采集处理后采用六位数码管动态扫描,循环依次显示年月日(如09.01.01)、当前时间(如12.00.00)和温度星期(如+23.5_1),数码管用74LS164芯片驱动,硬件电路复杂且显示略显混乱,在软件方面,扫描部分由于要显示的数据太多而显的不清晰。
方案二:考虑到要显示的内容颇多,故运用1602A显示实时数据,第一行显示状态以及年月日星期(如S 2009—01—01 THU),第二行显示温度和实时时间(22.0C12:00:00),在处理按键设置时,第二行暂时屏蔽温度的显示而显示设置的内容。
这样虽然在程序方面多了1602A的一些初始化和读写子函数的定义,但程序的模块化却更加的清楚。
而且采用1602A LCM的液晶显示模块后不仅满足了大量数据的显示,,系统的硬件电路变的十分简单清晰明朗。
本设计采用了这种方案。
2 温度采集模块采用常用的温度采集芯片DS18B20单线数字温度传感器进行温度的采集。
带有温度显示和液晶显示器的实时时钟设计
sbit T_CLK = P1^6; /*实时时钟时钟线引脚*/
sbit T_IO = P3^5; /*实时时钟数据线引脚*/
sbit T_RST = P1^7; /*实时时钟复位线引脚*/
sbit E=P2^7;//1602使能引脚
sbit RW=P2^6;//1602读写引脚
3、proteus是一个非常好用的仿真软件,其具有强大的电路原理图绘制功能,且可以实现模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统仿真、键盘、LCD系统仿真等多种功能;和keil联合使用时可以检测所编写的程序的正确与否。将keil和proteus联合起来使用是实现电子设计制作的初步阶段,可避免在实际的硬件操作中因为电路原理图或向单片机烧录的程序有误而造成的难以修改的为题。
3、掌握了Proteus的使用方法,从实际操作中认识到Proteus在仿真方面的优越性,激发了自己学习Proteus的兴趣;
4、因为自己要修改程序,所以单单花费在程序分析的时间就很多,为了更好的理解程序,我把每句主要程序的后面都注释了该语句的意思,详情可以见程序清单,发现注释语义的工作量也是非常大的。写实验报告时,每个模块的流程图都是自己画的,用WORD文档画图真的很麻烦,而且不是很美观。因为时间比较仓促,流程图写的条理性不够,不过相信以后多多练习,就可以做得更好。
2、按键处理模块
2.1按键连线图
从左到右依次是:进位键,数字加,数字减,退出
Mode模式键
2.2按键扫描子程序流程图:
否否否否
是是是是是
否
否
是是
2.3加减键处理子程序流程图
否
是
否
是
基于C51单片机的数字可调时钟
河南机电高等专科学校《C51程序设计》大作业设计题目:数字可调时钟班级:通技091学号:090413128姓名:成绩:2011年11月1 设计任务制作数字可调时钟,要求可以分开调节分、时、年、月、日,能够显示温度。
2电路原理图以下为protel99se画的的原理图3 系统流程图数字可调时钟分以下四个部分构成:显示部分:此次显示采用了动态扫描显示,采用74ls573进行数据锁存。
温度采集:温度采集采用了18b20采集的,18b20转化温度较快,精度高。
时钟:采用普通的ds1302芯片。
数据运算:单片机用普通的8051单片机(12M晶振)。
4 源程序/*******************************数字可调时钟*********************************/ /*******************************by:lhc****************************************/ #include<reg51.h> #define DataPort P0void delayms(unsigned char i); sbit DQ=P1^3; sbit sclk=P1^4;sbit date=P1^5; sbit rst=P1^6;sbit LATCH1=P2^2;//定义锁存使能端口 段锁存 sbit LATCH2=P2^3;// 位锁存unsigned char time[8]={20,11,11,27,11,30,00,7}; //年 月日 时 分 秒 周 unsigned char time1[8],readtemflag;unsigned char code DuanMa[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};// 显示段码值0~9unsigned char code WeiMa[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};//分别对应相应的数码管点亮,即位码unsigned char code pingnian[13]={ 0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31};//平年的月份天数 unsigned char code yunnian[13]= { 0,31,29,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31};//闰年的月份天数 unsigned char TempData[8]; //存储显示值的全局变量 void delay(unsigned char i) {while(--i); //us 延时函数}void delayms(unsigned char i) //ms 延时函数 {while(i--) { delay(245); delay(245); } }bit rest(void)//18b20重启函数{ bit k=0; DQ=1; delay(5); DQ=0; delay(150); delay(200); DQ=1; delay(40); k =DQ; delay(25); r eturn(k); }unsigned char read()//18b20读数据函数{ unsigned char i=0; unsigned char dat=0;for(i=0;i<8;i++) {DQ=0; dat>>=1; DQ=1;if(DQ) dat|=0x80; delay(25); }return (dat);}void write(unsigned char dat)//18b20写数据函数{unsigned char i=0; for(i=0;i<8;i++){ DQ = 0; DQ = dat&0x01; delay(25); DQ = 1; dat>>=1;} delay(25);}unsigned int ReadTemperature(void) //读取温度函数{ unsigned char a=0; unsigned int kk=0,b=0;LOOP:if(rest()==0){ write(0xCC); //跳过ROM w rite(0x44); //初始化温度转换delayms(20); rest();TH1=0XFa; TL1=0Xff; write(0xCC); write(0xBE); //读取温度a=read(); b=read(); b<<=8; kk=a+b; return(kk);} else goto LOOP;}void restds1302(void){sclk=0; rst=0; //ds1302重启 }void writebyte(unsigned char addr,unsigned char byte) //写入ds1302一个字节数据{ unsigned char i;rst=1;addr=addr&0xfe;for(i=0;i<8;i++){ date=addr&0x01; sclk=1; sclk=0; addr>>=1;}for(i=0;i<8;i++){ date=byte&0x01; sclk=1; sclk=0; byte>>=1;}rst=0;}unsigned char readbyte(unsigned char addr) //读取一个字节的数据{ unsigned char i,temp;rst=1; addr=addr|0x01;for(i=0;i<8;i++) //读函数{ date=addr&0x01;sclk=1; sclk=0;addr=addr>>1;}for(i=0;i<8;i++){temp=temp>>1;if(date) temp|=0x80;else temp&=0x7f; sclk=1; sclk=0;}rst=0;return temp;}void writetime(void) //调时函数{unsigned char i,tmp;for(i=0;i<8;i++){ //BCD处理tmp=time[i]/10;time1[i]=time[i]%10;time1[i]=time1[i]+tmp*16;}writebyte(0x8e,0x00);//关闭写保护writebyte(0x80,0x80);// 暂停writebyte(0x8c,time1[1]);// 年写入writebyte(0x88,time1[2]);//月写入writebyte(0x86,time1[3]);// 日写入//些时间writebyte(0x84,time1[4]);// 时写入writebyte(0x82,time1[5]);// 分写入writebyte(0x80,time1[6]);// 秒写入writebyte(0x8a,time1[7]);// 周写入//writebyte(0x80,0x00);// 秒写入writebyte(0x8e,0x80);//打开写保护}void readtime(void) //读取时间函数{ unsigned char i,tmp;time1[1]=readbyte(0x8d);// 年读time1[2]=readbyte(0x89);// 月读time1[3]=readbyte(0x87);// 日读// 读时间time1[4]=readbyte(0x85);// 时time1[5]=readbyte(0x83);// 分time1[6]=readbyte(0x81);// 秒time1[7]=readbyte(0x8b);// 周for(i=0;i<8;i++) //BCD处理{ tmp=time1[i]/16;time[i]=time1[i]%16;time[i]=time[i]+tmp*10;}}void Display(unsigned char FirstBit,unsigned char Num) //动态显示函数{ static unsigned char i=0;DataPort=0; //清空数据,防止有交替重影LATCH1=1; //段锁存LATCH1=0;DataPort=WeiMa[i+FirstBit]; //取位码LATCH2=1; //位锁存LATCH2=0;DataPort=TempData[i]; //取显示数据,段码LATCH1=1; //段锁存LATCH1=0; i++;if(i==Num) i=0;}unsigned char key(void) //键盘读取函数{ unsigned char i;if(P3!=0xff){ delay(10); if(P3!=0xff){ i=P3; while(P3!=0xff) ;switch(i){case 0xfe:return 1;break;case 0xfd:return 2;break;case 0xfb:return 3;break;default:return 0;break;}}}return 0;}void T1_rest() //定时器1的初始化函数{TMOD|=0X10;TH1=0XF8;TL1=0X30;EA=1 ;ET1= 1;TR1=1;}void isr0(void) interrupt 3{static unsigned char qq;TR1=0; TH1=0XF8; TL1=0X30;Display(0,8); //送去显示qq++;if(qq==200){ qq=0,readtemflag=1; } TR1=1; }void main(){unsigned char bian=0,k=0;unsigned char num=6;unsigned int h,l,tempp,year;bit nianflag; restds1302(); writetime(); T1_rest();while(1){readtime(); year=time[1]*200;if(year%4==0&&year%100!=0||year%400==0) nianflag=1;else nianflag=0; k=key();if(k!=0){ if(k==1){ bian++;num=6; k=0; }//调节显示的内容if(bian==3) bian=0;if(k==2){ num--;if(num<4) bian=1;if(num>3) bian=0; //选着调节对象分,时,年月日if(num==0) num=6; k=0;}if(k==4&&num!=6) //调节对象(分时年月日)加一{ time[num]++;if(num==5&&time[num]==60) time[num]=0;if(num==4&&time[num]==24) time[num]=0;if(num==3&&nianflag){if(time[3]>yunnian[time[2]]) time[3]=1;}else if(num==3){ if(time[3]>pingnian[time[2]])time[3]=1;}if(num==2&&time[num]==13) time[num]=1;if(num==1&&time[num]==99) time[num]=0; k=0;}if(k==3&&num!=6) //调节对象(分时年月日)减一{ time[num]--;if(time[num]==-1&&num==5) time[num]=59;if(time[num]==-1&&num==4) time[num]=23;if(num==3&&nianflag){ if(time[3]==0) time[3]=yunnian[time[2]]; }else if(num==3){ if(time[3]==0) time[3]=pingnian[time[2]]; }if(time[num]==0&&num==2) time[num]=12;if(time[num]==-1&&num==1) time[num]=99; k=0;}if(nianflag){ if(time[3]>yunnian[time[2]]) time[3]=1;}else { if(time[3]>pingnian[time[2]]) time[3]=1; }writetime();}if(bian==0) //对时,分,秒,显示数据分离处理{TempData[0]=DuanMa[time[4]/10];TempData[1]=DuanMa[time[4]%10];TempData[2]=0x40; //加入"-"TempData[3]=DuanMa[time[5]/10];//分TempData[4]=DuanMa[time[5]%10];TempData[5]=0x40;TempData[6]=DuanMa[time[6]/10];//秒TempData[7]=DuanMa[time[6]%10];if(num!=6){ delayms(30);if(num==4){ TempData[0]=0; TempData[1]=0; delayms(30); }if(num==5){ TempData[3]=0; TempData[4]=0; delayms(30); }}}else if(bian==1) //对年月日的显示数据分离处理{ TempData[0]=DuanMa[time[1]/10]; TempData[1]=DuanMa[time[1]%10];TempData[2]=0x40;//加入"-"TempData[3]=DuanMa[time[2]/10];//月TempData[4]=DuanMa[time[2]%10];TempData[5]=0x40;TempData[6]=DuanMa[time[3]/10];//日TempData[7]=DuanMa[time[3]%10];if(num!=6){ delayms(30);if(num==1){ TempData[0]=0;TempData[1]=0;delayms(30); }if(num==2){ TempData[3]=0;TempData[4]=0;delayms(30); }if(num==3){ TempData[6]=0;TempData[7]=0;delayms(30); }}}else if(bian==2) //对温度和星期的显示数据分离处理{if( readtemflag==1){ tempp=ReadTemperature();readtemflag=0;}if(tempp&0x8000){ TempData[0]=0x40;//负号标志tempp=~tempp; tempp +=1;}elseTempData[0]=0;h=tempp>>4; l=tempp&0x0F; l=l*6/10;//小数近TempData[1]=DuanMa[(h%100)/10]; //十位温度TempData[2]=DuanMa[(h%100)%10]|0x80; //个位温度,带小数点TempData[3]=DuanMa[l];TempData[4]=0x39; TempData[5]=0;TempData[6]=DuanMa[time[7]/10];TempData[7]=DuanMa[time[7]%10];}}}参考文献【1】Brian W.Kernighan,Dennis M.Ritchie.C.程序设计语言.机械工业出版社,机械工业出版社,2004.1.【2】祁伟,杨婷.单片机C51程序设计教程与实验,北京航空航天大学出版社,2006.1. 【3】梅丽凤,郝万新.单片机原理及应用,清华大学出版社,2009.7.【4】18B20数据手册.【5】DS1302数据手册.。
基于单片机的电子时钟的设计
基于单片机的电子时钟的设计基于单片机的电子时钟是一种采用单片机作为主控芯片的数字显示时钟。
它能够准确显示时间,并可以通过编程实现其他功能,如闹钟、倒计时、温湿度显示等。
本文将介绍基于单片机的电子时钟的设计原理、硬件电路和软件编程等内容。
1.设计原理基于单片机的电子时钟的设计原理是通过单片机的计时器和定时器模块来实现时间的计数和显示。
单片机的计时器可以通过设定一个固定的时钟频率进行计数,而定时器可以设定一个固定的计数值,当计数到达设定值时,会触发一个中断,通过中断服务程序可以实现时间的更新和显示。
2.硬件电路基于单片机的电子时钟的硬件电路主要包括单片机、显示模块、按键模块和时钟模块。
其中,单片机作为主控芯片,负责控制整个电子时钟的运行;显示模块一般采用数字管或液晶屏,用于显示时间;按键模块用于设置和调整时间等功能;时钟模块用于提供稳定的时钟信号。
3.软件编程基于单片机的电子时钟的软件编程主要分为初始化和主程序两个部分。
初始化部分主要是对单片机进行相关寄存器的设置,包括计时器和定时器的初始化、中断的使能等;主程序部分是一个循环程序,不断地进行时间的计数和显示。
3.1初始化部分初始化部分首先要设置计时器模块的时钟源和计数模式,一般可以选择内部时钟或外部时钟作为时钟源,并设置计时器的计数模式,如自动重装载模式或单次模式;然后要设置定时器模块的计数值,一般可以通过设定一个固定的计数值和计数频率来计算出定时时间;最后要设置中断使能,使得当定时器计数器达到设定值时触发一个中断。
3.2主程序部分主程序部分主要是一个循环程序,通过不断地读取计时器的计数值,并计算得到对应的时间,然后将时间转换成显示的格式,并显示在显示模块上。
同时,还可以通过按键来实现时间的设置和调整功能,如增加和减少小时和分钟的值,并保存到相应的寄存器中。
4.功能扩展-闹钟功能:设置闹钟时间,并在设定的时间到达时触发报警;-温湿度显示:通过连接温湿度传感器,实时显示当前的温度和湿度数据;-倒计时功能:设置一个倒计时的时间,并在计时到达时触发相应的动作。
基于单片机的电子时钟的设计与实现
基于单片机的电子时钟的设计与实现电子时钟是一种使用微处理器或单片机作为主控制器的数字时钟。
它不仅能够显示当前时间,还可以具备其他附加功能,如闹钟、日历、温度显示等。
一、设计目标设计一个基于单片机的电子时钟,实现以下功能:1.显示时间:小时、分钟和秒钟的显示,采用7段LED数码管来显示。
2.闹钟功能:设置闹钟时间,到达设定的时间时会发出提示音。
3.日历功能:显示日期、星期和月份。
4.温度显示:通过温度传感器获取当前环境温度,并显示在LED数码管上。
5.键盘输入和控制:通过外部键盘进行时间、日期、闹钟、温度等参数的设置和调整。
二、硬件设计1.单片机选择:选择一款适合的单片机作为主控制器,应具备足够的输入/输出引脚、中断和定时器等功能,如STC89C522.时钟电路:使用晶振为单片机提供稳定的时钟源。
3.7段LED数码管:选择合适的尺寸和颜色的数码管,用于显示小时、分钟和秒钟。
4.温度传感器:选择一款适合的温度传感器,如DS18B20,用于获取环境温度。
5.喇叭:用于发出闹钟提示音。
6.外部键盘:选择一款适合的键盘,用于设置和调整时间、日期、闹钟等参数。
三、软件设计1.初始化:设置单片机定时器、外部中断和其他必要的配置。
2.时间显示:通过定时器中断,更新时间,并将小时、分钟和秒钟分别显示在相应的LED数码管上。
3.闹钟功能:设置闹钟时间,定时器中断检测当前时间是否与闹钟时间一致,若一致则触发警报。
4.日历功能:使用定时器中断,更新日期、星期和月份,并将其显示在LED数码管上。
5.温度显示:通过定时器中断,读取温度传感器的数据,并将温度显示在LED数码管上。
6.键盘输入和控制:通过外部中断,读取键盘输入,并根据输入进行相应的操作,如设置时间、闹钟、日期等。
7.警报控制:根据设置的闹钟时间,触发警报功能,同时根据用户的设置进行控制。
四、测试与调试完成软件设计后,进行系统测试与调试,包括验证显示时间、日期、温度等功能的准确性,以及闹钟和警报功能的触发与控制。
数字时钟温度计课程设计
数字时钟温度计课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解数字时钟温度计的基本原理和功能;2. 学生能掌握数字时钟温度计的显示方式,包括时间、日期和温度的读取;3. 学生能了解数字时钟温度计在日常生活和科技领域的应用。
技能目标:1. 学生能够独立操作数字时钟温度计,进行时间设定、温度测量等基本操作;2. 学生能够运用所学知识,分析并解决数字时钟温度计使用过程中遇到的问题;3. 学生能够通过实际操作,培养观察、思考、动手解决问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子产品的兴趣,激发学习科学技术的热情;2. 学生养成珍惜时间、关注生活品质的好习惯,认识到科技与生活的紧密联系;3. 学生在团队协作中,学会互相尊重、互相帮助,培养合作精神。
课程性质:本课程为实践性较强的科技课程,结合生活实际,培养学生的动手操作能力和创新思维。
学生特点:五年级学生对新鲜事物充满好奇心,具备一定的观察和思考能力,动手操作能力逐渐增强。
教学要求:注重理论与实践相结合,关注学生个体差异,鼓励学生积极参与,充分调动学生的主观能动性。
通过课程学习,使学生在知识、技能和情感态度价值观方面得到全面提升。
二、教学内容本课程以《科学》教材中“时间与温度的测量”章节为依据,进行以下教学内容的选择和组织:1. 数字时钟温度计的基本原理:- 讲解数字时钟温度计的工作原理,包括时钟芯片、温度传感器等;- 介绍数字时钟温度计的显示方式,如LED、LCD等。
2. 数字时钟温度计的操作与使用:- 指导学生掌握数字时钟温度计的基本操作,如时间设定、温度测量等;- 讲解数字时钟温度计在实际应用中的注意事项和维护保养方法。
3. 数字时钟温度计的应用案例分析:- 分析数字时钟温度计在日常生活、工业生产、科研等领域中的应用案例;- 引导学生思考数字时钟温度计在现代社会中的重要作用。
教学大纲安排如下:第一课时:数字时钟温度计的基本原理及显示方式;第二课时:数字时钟温度计的操作与使用;第三课时:数字时钟温度计的应用案例分析及讨论。
课程设计(论文)基于lcd液晶显示的多功能数字钟的设计(附pcb图及电路原理图)
目录1前言 (1)2总体方案设计 (2)2.1设计内容 (2)2.2设计内容 (2)2.3方案论证 (3)2.4方案选择 (4)3单元模块设计 (5)3.1各单元模块功能介绍及电路设计 (5)3.1.1 温度采集电路 (5)3.1.2 DS1302时钟电路 (5)3.1.3 串行通信接口电路 (6)3.1.4 USB连接电路 (6)3.1.5 按键电路 (7)3.1.6液晶显示显示电路 (7)3.2特殊器件介绍 (7)3.2.1 STC89C52单片机芯片 (7)3.2.2 DS1302介绍 (8)3.2.3 温度传感器DS18B20 (9)3.2.4 液晶显示LCD1602 (9)4软件设计 (10)4.1软件选择 (10)4.2软件设计流程 (10)4.2.1 温度采集流程 (11)4.2.2 日期数据处理流程 (12)5系统的仿真及调试 (13)5.1系统仿真 (13)5.2硬件调试 (13)5.3软件调试 (14)6结论 (16)7总结与体会 (17)7.1设计小结 (17)7.2设计收获及改进 (17)7.3致谢 (17)8参考文献 (18)附录: (19)1前言单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。
尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上,但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件:CPU、内存、内部和外部总线系统,目前大部分还会具有外存。
同时集成诸如通讯接口、定时器,实时时钟等外围设备。
而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。
单片机也被称为微控制器(Microcontroller),它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。
概括的讲:一块芯片就成了一台计算机。
它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。
单片机诞生于20世纪70年代末,经历了SCM、MCU、SOC三大阶段。
STC单片机完全兼容51单片机,并有其独到之处,其抗干扰性强,加密性强,超低功耗,可以远程升级,内部有专用复位电路,价格也较便宜,由于这些特点使得 STC 系列单片机的应用日趋广泛。
基于单片机的电子钟设计
基于单片机的电子钟设计摘要:电子钟是一种普遍使用的时钟类型。
通过单片机,可以实现数字时钟的各种功能,例如:时间显示、闹钟功能、温度显示等。
本文介绍了基于单片机的电子钟设计方案,其中包括硬件系统的设计和程序代码的实现。
该电子钟的基本功能包括:时钟模式、闹钟模式、温度显示和日期显示。
设计方案使用的单片机是AT89C52,时钟模块为DS1302。
实验结果表明,该电子钟系统具有稳定性高、精度高、实用性强等特点。
关键词:单片机、电子钟、DS13021. 概述电子钟是目前流行的现代时钟类型之一。
通过单片机,可以实现数字时钟的各种功能,例如:时间显示、闹钟功能、温度显示等。
作为一种普遍应用于家庭以及公共场所的计时工具,电子钟能够提高人们的时效性、管理效率。
本文将介绍基于单片机的电子钟设计方案,其中包括硬件系统的设计和程序代码的实现。
该电子钟的基本功能包括:时钟模式、闹钟模式、温度显示和日期显示。
设计方案使用的单片机是AT89C52,时钟模块为DS1302。
实验结果表明,该电子钟系统具有稳定性高、精度高、实用性强等特点。
2. 硬件设计2.1 系统原理系统的核心是AT89C52单片机,其包括了8051架构下所有标准的特殊功能寄存器以及升级的功能模块。
DS1302是常用的实时时钟模块,它包含一个时钟/日历的B类时钟芯片、一个31个字节的静态RAM 以及一个摆振电路。
通过与AT89C52的串行通信接口,可以实现时钟芯片与单片机的通信。
2.2 电路设计电路设计包括AT89C52单片机、DS1302时钟芯片、4个7段数码管以及相关的外围元件。
其中,输入电源电压为5V直流电压,4个7段数码管均采用共阴极的连接方式。
2.3 电路说明(1) 时钟模块DS1302DS1302是一种时钟模块,其具有许多特性,例如:硬件控制时间的计数、在停电情况下,仍能保持时间记录、考虑到掉电情况、在无外部纪念日的情况下,为计时器提供64字节的RAM等特点。
多功能数字钟设计实验报告
多功能数字钟设计实验报告多功能数字钟设计实验报告一、引言数字钟是一种常见的时间显示设备,其简洁明了的显示方式受到了广泛的欢迎。
然而,随着科技的不断发展,人们对于数字钟的功能要求也越来越高。
本实验旨在设计一款多功能数字钟,以满足人们对于时间显示设备的更多需求。
二、设计原理1. 时间显示:数字钟应能准确地显示当前的时间,包括小时、分钟和秒钟。
为了实现精确的时间显示,我们采用了基于晶体振荡器的时钟电路,并结合数码管显示技术,使得时间能够以数字形式直观地呈现。
2. 日期显示:除了时间显示外,数字钟还应具备日期显示的功能。
我们通过添加一个实时时钟模块,可以获取当前的日期信息,并通过数码管显示出来。
3. 闹钟功能:为了提醒用户重要的时间节点,我们在数字钟中加入了闹钟功能。
用户可以设置闹钟的时间,并在到达设定时间时,数字钟会发出声音或震动来提醒用户。
4. 温湿度显示:为了更好地满足用户的需求,我们还在数字钟中添加了温湿度显示功能。
通过接入温湿度传感器,数字钟可以实时监测当前的温度和湿度,并将其显示在数码管上。
5. 其他功能:除了以上功能外,我们还可以根据用户需求进行扩展,如倒计时功能、闪烁效果等。
三、实验步骤1. 硬件设计:根据设计原理,我们需要选择合适的元器件进行电路的搭建,包括晶体振荡器、数码管、实时时钟模块、温湿度传感器等。
2. 电路连接:根据电路原理图,将各个元器件按照正确的连接方式进行连接,确保电路的正常工作。
3. 程序编写:通过编写合适的程序代码,实现数字钟的各项功能。
包括时间显示、日期显示、闹钟功能、温湿度显示等。
4. 调试测试:在完成硬件连接和程序编写后,我们需要对数字钟进行调试测试,确保各项功能的正常运行。
可以通过模拟不同的时间、设置不同的闹钟时间等来测试数字钟的稳定性和准确性。
5. 优化改进:根据实际测试结果,我们可以对数字钟进行优化改进,提高其性能和稳定性。
例如,优化显示效果、增加功能扩展等。
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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。
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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。