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基于单片机的多功能数字钟的设计.doc
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基于单片机的多功能数字钟的设计.doc
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摘 要
在 21 世纪社会的迅猛发展浪潮下,电子信息技术也有了快速的推广和应用。在日常
工作生活的快节奏下,时间占有着至关重要的位置。也许人们不太在意,在各种各样的
日常生活以及各类社会活动中,大家无时无刻地都在留意着时间的变化。时间与人们的
生活息息相关,而时间的计算方法发展至今已经演变成时钟和表。本文所阐述的数字钟
有多种功能,不仅能够准确的显示时间年月日、时分秒,还有对环境温度进行测量,闹
钟设置,秒表计时,电子钟, MP3 播放等功能。相比于机械时钟,因为数字钟所采用的
是数字电路技术来实现时、分、秒计时,有着更高的准确性和稳定性,而数字钟的结构
与装置也更加科学与方便化。
本文主要介绍了基于单片机的多功能数字钟的设计,硬件电路包含时钟模块、温度
检测模块、液晶显示模块、按键模块、电源模块,声音模块和复位电路,软件设计包含
闹钟设计、秒表计时、电子书阅览、MP3 播放等。本设计的数字钟有:时间显示年月日、
时分秒,闹钟,秒表计时,电子书,MP3 等功能。单片机与多功能数字钟的结合,不仅
使得时间的测量更加准确稳定,对环境测试的温度也更加简单、方便、灵活,为我们的
日常生活提供了更优质与方便的服务。因此,单片机不仅有力地推动了社会生产力的发
展和社会信息化程度的提高,同时也使现代电子产品性能进一步提高。
关键词:单片机 数字钟 温度传感器
Multi-function Digital Clock Based On MCU
Cai Bingnan
(College of Engineering, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China)
Abstract: The rapid development in the twenty-first Century social tide, electronic information
technology has been rapid promotion and application. In their daily work life fast rhythm, time
occupies a crucial position. Maybe people don't care too much, in a variety of daily life and all
kinds of social activities, we every hour and moment are watching the change of time. The time
of our lives, and the calculation method of time has evolved into a clock and watch. Digital
clock is described in this paper has a variety of functions, not only can display the date when
the minutes and seconds time, accurate, and measurement of environmental temperature, alarm
clock, stopwatch, electronic clock, MP3 player and other functions. Compared to the
mechanical clock, because the digital clock is used in the digital circuit technology to realize,
when, seconds, has a higher accuracy and stability, and the structure and device of digital clock
is more scientific and convenient.
This paper mainly introduces the design of multi-function digital clock based on MCU, the
hardware circuit consists of the clock module, temperature detecting module, liquid crystal
display module, keyboard module, power module, voice module and a reset circuit, software
design including alarm clock, stopwatch design, electronic book reading, MP3 player etc.. The
design of the digital clock: time date display, minutes and seconds, alarm clock, stopwatch,
e-books, MP3 etc.. Combined with the MCU and the multi-function digital clock, not only
makes the measurement more accurate and stable time, environmental testing temperature is
more simple, convenient, flexible, provides better quality and convenience to our daily life.
Therefore, the single chip not only promoted the development of social productive forces and
the improvement of social information-based degree, simultaneously also makes the modern
electronic products to further improve the performance.
Key words: SCM digital clock the temperature sensor
目 录
1 前言 .....................................................................1
1.1 课题的研究背景 .........................................................1
1.2 课题的开发目的 .........................................................1
2 系统方案分析与选择论证 ...................................................2
2.1 系统方案设计 ...........................................................2
2.1.1 主控芯片方案 .........................................................2
2.1.2 显示模块方案 .........................................................2
2.1.3 键盘模块方案 .........................................................2
2.1.4 温度模块方案 .........................................................2
2.2 系统最终方案 ...........................................................3
3 硬件电路设计 .............................................................3
3.1 单片机最小系统 .........................................................3
3.2 DS1302 时钟模块的设计 ..................................................4
3.3 LCD1602 显示模块的设计 .................................................5
3.4 DS18B20 温度模块的设计 .................................................7
3.5 声音模块和按键控制模块的设计 ...........................................7
4 程序设计 .................................................................8
4.1 时间调整程序设计 .......................................................9
4.2 闹钟处理程序设计 ......................................................10
4.3 秒表计时程序设计 ......................................................10
4.4 音乐播放程序设计 ......................................................10
4.5 电子书程序设计 ........................................................12
5 调试与调试结果 ..........................................................12
5.1 硬件调试 ..............................................................12
5.2 调试结果 ..............................................................13
6 结论 ....................................................................13
参考文献 ..................................................................14
附录 A 电路原理图 .........................................................15
0
1 前言
1.1 课题的研究背景
在这个快节奏的年代,时间就是效益,就是金钱,因此准确的掌握时间和分配时间
对人们来说至关重要。随着单片机技术的飞速发展,在其推动下,现代的电子产品几乎
渗透到了社会的各个领域,人们对时间计量的精度要求越来越高,应用越来越广。怎样
让时钟更好、更方便、更精确的显示时间,这就要求人们不断设计研发出新型的时钟。
所以一个能够进行报时以及有其他多种用途的数字钟是对人们的生活工作是非常具有现
实意义的。
相比于传统的时钟,数字钟在性能和准确度方面的优势使得很多普通的时钟已经不
能满足人们在某些方面的需求了。数字钟的优势在于准确度高,因为它采用的是数字电
路来实现对时、分、秒的设计,因此传统的时钟正面临着淘汰的局面。由于多功能数字
钟的功能齐全,科学方便,它被广泛的应用在社会的各个地方。不管是在公司,娱乐场
所,办公室以及个人家庭等等,数字钟的存在已经成为了人类日常生活的一部分。
数字钟是一种数字电路,由于采用了石英技术,因此走时精度高,稳定性好,使用
方便,不需要经常调校。数字钟用集成电路计时,译码代替机械式传动,用 LCD 显示器
代替指针进而显示时间,减小了计时误差,这种表具有显示时、分、秒时间的功能,还
可以进行时和分的校对,片选的灵活性好。数字钟不管在性能还是在款式样式上都远远
超过了传统的钟表,给人们的生活带来了极大的便利。因此,对多功能数字钟进行研究
有着非常现实的意义。
1.2 课题的开发目的
多功能数字钟的基本功能就是时钟显示时分秒,年月日,闹钟,温度的采集和报警,
另外还扩展了以下几种功能:秒表计时、电子书和 MP3 播放。本设计的目的是为了更加
切合人们的生活实际情况,以 STC89C52 单片机作为数字钟的核心控制器,通过 DS1302
时钟芯片进行时、分、秒来实现计时校对功能,采用 DS18B20 对室内环境进行温度测量,
将数据通过单片机输出,利用 LCD1602 液晶屏显示出来。并且通过软件编写,可以实现
秒表计时、电子书阅览和 MP3 播放等功能。并且通过按键可以进行手动时间定时、校时
闹铃设定。本设计相比传统时钟,不仅测量精确到高,工作稳定,而且功能多也便于日
后扩展,在日常生活中具有很高的使用价值。
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omyligaga
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