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。其电路可以由时钟模块、人机接口模块、环境温度检测模块等部分组成。比机械式时钟具有更高的直观性和准确性，调节起来方便，且无机械装置，能够使用更长时间，并且方便维护保养，因此得到了广泛的使用。数字钟已成为人们日常生活中必不可少的物品，广泛用于个人家庭以及车站、码头、剧院、办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。因此，研究实用数字钟及其扩展应用，具有很大的实用价值。二、课题研究的主要内容和预期目标

学习51单片机的基础知识熟悉其基本模块的使用、使用HD7279驱动LED数码管显示、键盘扫描和16位键盘的输入、以及温度传感器DS18B20的温度采集等。利用C51编程实现一个带温度计的

数字钟。

1）设计目标

熟悉单片机基础知识，了解51单片机的基本功能以及温度传感器DS18B20的使用，熟悉开发板的特征，设计并利用C51进行编程实现要求的功能，为将来从事单片机开发、和产品制造打下基础。

2）本设计的主要内容如下：

（1）利用HD7279驱动8位数码管显示。

（2）带有16键的键盘，用来对时钟进行时间设置和功能转换。

（3）用DS18B20检测环境温度并且在数码管上显示当前温度。

（4）时钟显示精确到秒。

（5）可以显示年月日。

（6）可以键盘设定时间的初始植。

（7）可以自动处理闰年。

三、课题研究的方法及措施

本课题重点是，利用DS18B20进行温度的采集，HD7279驱动数码管显示。在开发板上利用C51编程实现带温度显示的数字钟。

主控芯片为一块AT89C51单片机，利用开发板上的单片机时钟电路来实现计数功能，利用HD7279驱动LED数码管，以及传感器DS18B20来进行温度的实时检测，将采集来的数据显示在数码管上。本课题的关键在于系统的软件设计，要求利用C51编程来实现课题所要求的功能，设计其基本功能模块，其中包括，数码管显示模块，按键模块，温度的采集和A/D转换模块。

系统设计的原理示意图如下：

四、课题研究进度计划

毕业设计期限：自2010年10月18日至2011年4月22日。

第一阶段（自2010年10月18日至2010年11月19日）：查看分析任务，收集资料相关所需的，

各项准备工作做好开始系统总体方案设计，

第二阶段（自2010年11月20日至2011年2月12日）撰写并完成开题报告、文献综述、外文翻译的设计前期工作。

第三阶段（自2010年11月20日至2011年4月1日）：熟悉开发板，了解其硬件电路图，设计DS18B20的电路图，构建软件整体框架，及各个子程序的设计，算法研究及软件程序设计，撰写设计报告与论文。

第四阶段（自2011年4月2日至2011年4月16日）：完善算法，跟指导老师交流，完成论文修改，准备答辩。

五、参考文献

[1] 董军堂，冯晓艳，贾培军．基于AT89C2051 单片机的电子钟设计[J]. 电子制作，2008.

[2] 谢维成，杨家国.单片机原理与应用及C51程序设计[M] .北京：清华大学车版社会2009

年7月.

[3] 杨恢先，黄辉先.单片机原理及应用[M]．北京：人民邮电出版社，2006年10月. [5] 张毅刚

等．MCS-51单片机应用设计[M]．哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2002年7月.

[4] 周功明,周陈琛．《基于单片机AT89S52 的新型可编程数字温度测量系统的设计》[J]，

绵阳师范学院学报，2009，第8 期 .

[6] 张齐杜群贵编著，《单片机应用系统设计技术—基于C语言编程》[M] ．北京：电子工业

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[9] 张虹．单片机原理及应用[M] .北京：中国电力出版社，2009.

[10] 余人杰.计算机控制技术[M]．西安：西安交通大学出版社，2001年7月.

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