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多功能数字时钟系统

  • 简介:(论文 页数:53 字数:18063 带程序)摘 要:随着人类科技文明的发展,人们对于时钟的要求在不断地提高。时钟已不仅仅被看成一种用来显示时间的工具,在很多实际应用中它还需要能够实现更多其它的功能。高精度、多功能、小体积、低功耗,是现代时钟发展的趋势...
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(论文 页数:53 字数:18063 带程序)摘 要:随着人类科技文明的发展,人们对于时钟的要求在不断地提高。时钟已不仅仅被看成一种用来显示时间的工具,在很多实际应用中它还需要能够实现更多其它的功能。高精度、多功能、小体积、低功耗,是现代时钟发展的趋势。在这种趋势下,时钟的数字化、多功能化已经成为现代时钟生产研究的主导设计方向。本文正是基于这种设计方向,以单片机为控制核心,设计制作一个符合指标要求的多功能数字时钟。
本设计基于单片机技术原理,以单片机芯片AT89C51作为核心控制器,通过硬件电路的制作以及软件程序的编制,设计制作出一个多功能数字时钟系统。该时钟系统主要由时钟模块、闹钟模块、环境温度检测模块、液晶显示模块、键盘控制模块以及信号提示模块组成。系统具有简单清晰的操作界面,能在4V~7V直流电源下正常工作。能够准确显示时间(显示格式为时时:分分:秒秒,24小时制),可随时进行时间调整,具有闹钟时间设置、闹钟开/关、止闹功能,能够对时钟所在的环境温度进行测量并显示。设计以硬件软件化为指导思想,充分发挥单片机功能,大部分功能通过软件编程来实现,电路简单明了,系统稳定性高。同时,该时钟系统还具有功耗小、成本低的特点,具有很强的实用性。由于系统所用元器件较少,单片机所被占用的I/O口不多,因此系统具有一定的可扩展性。
关键词:单片机,温度传感器DS18B20 ,液晶显示
Abstract:With the development of human's scientific and technological civilization, the demands for the clock are improving constantly. The clock has already not been merely regarded as a kind of tool used for showing time. It needs to integrate more other functions in many practical applications.Modern clocks have the characteristic of High-precision, multi-functional, small and low power dissipation. The Single-Chip Microcomputer, as a kind of embedded computer system,has the characteristic of small , light , low-cost , low power dissipation , strong controls and fast speed of operation,and it is widely used in the development and production of multi-functional digital clock. Therefore,it is necessary for us to design an digital colocks with the characteristic of more intelligent,lower consumption,more multi-functional.
This text is mainly to introduce a method of making the multi-functional digital clock with Single-Chip Microcomputer AT89C51 as the center controller.There is detailed introduction to the realization of hardware circuit and software procedure’s establishment of this multi-functional digital clock in this article.The clock system has clock part, alarm clock part, LCD display part and keyboard controler part.The clock can work under the direct current source of 4V to 7V.It has a operation interface with clear and friendship systematically, at the same time.It can carry out many function, firstly it can show time accurately and can adjust time at any time,secondly it can set the alarm time、set on/off of alarm clock and turn off alarm clock,finally It can measure environment temperature and show it from the LCD.In short,the multi-funtional digital colock has the simple circuit and stabile system.It can used in our daily life.
Key words:Single-Chip Microcomputer Temperature Sensor Liquid Crystal Display





目 录
1 前言 1
2 总体方案的确定 1
2.1 时钟模块方案的比较与确定 1
2.2 测温模块方案的比较与确定 3
2.3 显示模块方案的比较与确定 6
3 电路原理分析及设计 7
3.1 硬件设计部分 7
3.1.1 整体设计框图 7
3.1.2 按键控制部分 8
3.1.3 提示信号部分 10
3.1.4 液晶显示部分 10
3.1.4.1 SMC1602A的主要特性 10
3.1.4.2 液晶显示屏SMC1602A技术参数与接口信号说明 11
3.1.4.3 控制器接口说明 11
3.1.4.4 系统LCD显示模块的连接 12
3.1.5 温度检测部分 12
3.1.5.1 DS18B20的主要特点 12
3.1.5.2 DS18B20的内部结构 13
3.1.5.3 DS18B20引脚说明 14
3.1.5.4 DS18B20与单片机的典型接口设计 15
3.1.5.5 DS18B20的测温原理与温度转换方法 16
3.1.5.6 温度检测部分的连接 17
3.2 软件设计部分 18
3.2.1 主程序流程图 18
3.2.2 主要子程序介绍 18
3.2.2.1 计时器T0中断服务程序 18
3.2.2.2 LCD初始化程序 21
3.2.2.3 LCD显示程序 22
3.2.2.4 温度检测部分 23
4 调试情况分析 27
4.1 硬件调试 27
4.1.1 电路板的制作与检查 27
4.1.2 电路模块调试 27
4.2 软件调试 28
4.2.1 软件调试的基本方法 28
4.2.2 软件调试问题分析 28
5 结论 29
致谢 30
参考文献 31
英文摘要 32
附录一 元器件清单列表 33
附录二 硬件电路原理图 34
附录三 多功能数字时钟程序清单 35
毕业论文(设计)成绩评定表 46


1 前言
时钟,自从它被发明的那天起,就成为人们生活中必不可少的一种工具,尤其是在现在这个讲究效率的年代,时钟更是在人类生产、生活、学习等多个领域得到广泛的应用。然而随着时间的推移,人们不仅对于时钟精度的要求越来越高,而且对于时钟功能的要求也越来越多,时钟已不仅仅是一种用来显示时间的工具,在很多实际应用中它还需要能够实现更多其它的功能。诸如闹钟功能、日历显示功能、温度测量功能、湿度测量功能、电压测量功能、频率测量功能、过欠压报警功能等。钟表的数字化给人们的生产生活带来了极大的方便,而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等,所有这些,都是以钟表数字化为基础的。可以说,设计多功能数字时钟的意义已不只在于数字时钟本身,更大的意义在于多功能数字时钟在许多实时控制系统中的应用。在很多实际应用中,只要对数字时钟的程序和硬件电路加以一定的修改,便可以得到实时控制的实用系统,从而应用到实际工作与生产中去。因此,研究数字时钟及扩大其应用,有着非常现实的意义。

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