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基于AT89C51单片机设计的电子时钟,可以显示年月日星期和实时时间,并且可以通过按键进行调节时间,可以设置闹钟,可以显示温度,可以进行温度报警设计
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江西财经大学职业技术学院单片机课程设计报告
目 录
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一、摘要
二、设计任务
三、总体方案设计与论证
、液晶显示模块
、实时时间计算模块
、实时环境温度采集模块
、报警模块
、设置模块
四、总体方案组成框图
五、系统硬件设计
、 显示模块
、实时时间计算模块
、实时环境温度检测模块
、报警模块
、设置模块
六、系统软件设计
七、系统硬件电路设计
八、系统硬件 仿真原理图
九、系统硬件仿真运行情况图
、显示欢迎界面
、显示实时时间
、显示当前温度
、时间设置
、最高报警温度设置
、闹钟时间设置
、超温
、闹钟时间到
附录一:实物图
附录二: 图
附录三:源程序代码
附录四:参考文献
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江西财经大学职业技术学院单片机课程设计报告
摘
摘
要
要
单片机就是微控制器,是面向应用对象设计、突出控制功能的
芯片。单片机接上晶振、复位电路和相应的接口电路,装载软件后
就可以构成单片机应用系统。将它嵌入到形形色色的应用系统中,
就构成了众多产品、设备的智能化核心。本设计就是应用单片机强
大的控制功能制作而成的电子万年历,该电子万年历包括三大功能:
实时显示年、月、日、时、分、秒;实时监测环境温度(可根据需
要启动高温报警功能);电子闹钟。
本设计采用的是 单片机,该单片机采用的 内
核,因此具有很好的兼容性,内部带有 的 ,能够存储大
量的程序,最突出特点是具有 在系统烧写功能,使得烧写程序
更加方便。
计时芯片采用 公司的涓细充电时钟芯片 ,该
芯片通过简单的串行通信与单片机进行通信,时钟日历电路能够实
时提供年、月、日、时分、秒信息,采用双电源供电,当外部电源
掉电时能够利用后备电池准确计时。
温度检测采用 公司的数字化温度传感器,该芯片采用
的是独特的“一线总线”的方式与单片机进行通信,一线总线独特而且
经济的特点,是用户可以轻松的组建传感器网络,为测量系统的构
建引入全新的概念。实时温度采用一线总线的方式传输大大的提高
了信号的抗干扰性,分辨率可通过软件设置,其小巧的体积为各种
环境下测量温度提供了方便。
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江西财经大学职业技术学院单片机课程设计报告
设计任务
设计任务
1 、 设 计 任 务 : 利 用 单 片 机 、 时 钟 芯 片 DS1302 、 温 度 传 感 器
DS18B20、1602 液晶等实现日期、时间、温度的显示即一个简单的万年历。
2、设计要求
(1)通过 能够准确的计时,时间可调并在液晶上显示出来。
(2)通过 能够实时、准确的检测当前环境温度。
(3)利用单片机自身功能实现闹钟。
总体方案论证与设计
总体方案论证与设计
本系统以 单片机为控制核心,通过与 和
通信获取实时时间和实时环境温度,并将得到的数据通过 液晶
显示出来,同时通过相应的按键调整相应的值。因此本设计可分为
一下模块:显示模块、实时时间计算模块、实时环境温度采集模块、
报警模块、设置模块(时间设置模块、最高温度设置模块、闹钟设
置模块)。下面对各个模块逐一进行论证分析:
1、 液晶显示模块
方案() 数码管是利用发光二极管的特性组合而成数字显示器件,通过控制相应的二
极管的状态显示相应的数字。要使数码管正常显示就得有驱动电路驱动相应的段码,数码
管的现实方式可分为静态显示和动态显示,静态显示方式只适合显示单个的数字,因此本
设计应采用动态显示方式。由于动态显示方式利用的是人眼视觉暂留的特性,扫描的时间
应不大于 毫秒,占用系统资源大,而且显示的个数和字型有限,在本设计中不易采用。
方案(): 液晶也叫 字符型液晶它是一种专门用来显示字母、数字、符
号等的点阵型液晶模块它有若干个 ! 或者 ! 等点阵字符位组成,每个点阵字符位都
可以显示一个字符。每位之间有一个点距的间隔,每行之间也有也有间隔,起到了字符间
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江西财经大学职业技术学院单片机课程设计报告
距和行间距的作用。 的驱动电路带有 条指令,可以很方便的控制液晶的现实效果
如:清屏、左移右移、光标显示。而且 显示的字符在下一条指令为到来之前不会改变,
也就是能够维持显示的字符, 液晶占用的系统资源也少。
综合比较上述两种方案,应采用 液晶组成本设计的显示模块。
2、 实时时间计算模块
方案(): 单片机内部带有定时计数功能,此定时功能是通过对外部晶振
的脉冲进行计数,从而达到计时功能,只要使用 的晶振就能实现零误差的计时,
因此可以利用此功能实现计时,但因为只有单一的计时功能要实现“万年历”的功能需要较
复杂的程序,而且如果单片机掉电无法继续进行计时,所以使用不便。
方案(): 是美国 公司推出的一种高性能、低功耗的实时时钟芯
片,附加 字节静态 ,采用 三线接口与 进行通信,并可采用突发方式一次
传送多个字节的时钟信号和 数据。实时时钟可提供秒、分、时、日、星期、月和年
一个月小与 天时可以自动调整,且具有闰年补偿功能。工作电压宽达 ~"。采用
双电源供电(主电源和备用电源),可设置备用电源充电方式,提供了对后备电源进行涓
细电流充电的能力。利用单片机强大的控制功能就可实现实时计时的功能,而且消耗的系
统资源少,程序简单。
综合上述两种方案,宜采用方案#$实现实时计时功能。
3、实时环境温度采集模块
方案(): 热敏电阻是开发早、种类多、发展较成熟的敏感元器件.热敏电阻由
半导体陶瓷材料组成,利用的原理是温度引起电阻变化.
通过一定的电路可以将周围环境的温度变化转化成电压的变化,通过 AD 转化器件将信
号传输给单片机进行分析,从而测出当前环境温度,但误差大,不稳定,对环境要求较
高。
方案(2):DS18B20 是美国 DALLAS 公司生产的数字温度传感器,采用单总线
的接口方式与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与 DS18B20 的双向通
讯。 单总线具有经济性好,抗干扰能力强,适合于恶劣环境的现场温度测量,使用方
便等优点,使用户可轻松地组建传感器网络,为测量系统的构建引入全新概念 。测量温
度范围宽,测量 精度高 , 在使用中 不需要任 何外围元 件,支持 多点组网功能 多个
DS18B20 可以并联在惟一的单线上,实现多点测温,供电方式灵活 DS18B20 可以通
过内部寄生电路从数据线上获取电源。因此,当数据线上的时序满足一定的要求时,可
以不接外部电源,从而使系统结构更趋简单,可靠性更高。因此非常适合本系统使用。
综上比较上述两种方案,宜采用方案(2)构成本设计的实时温度采集模块。
4、报警模块
此模块采用无源蜂鸣器实现,只要编写相应的程序即可实现发出不同频率的声音。
5、设置模块
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