（毕业设计 页数：11 字数：3873）LCD时钟温度计的设计

[摘 要]：我们设计的LCD时钟温度系统是由中央控制器、温度检测器、时钟系统、存储器、显示器及键盘部分组成。控制器采用单片机W78E516B，温度检测部分采用DS18B20温度传感器，时钟系统用时钟芯片DS1302，用LCD液晶12232F作为显示器，用AT24C16作为存储器件。单片机通过时钟芯片DS1302获取时间数据，对数据处理后显示时间；温度传感器DS18B20采集温度信号送该给单片机处理，存储器通过单片机对某些时间点的数据进行存储；单片机再把时间数据和温度数据送液晶显示器12232F显示，12232F还可以显示汉字；键盘是用来调时和温度查询的。

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目录

1.1 方案设计与论证
1.2 系统硬件电路的设计
1.3 软件系统的设计
1.4 测试方法与实验数据
1.5 测试结果分析


1.1 方案设计与论证
按照系统的设计功能要求，本时钟温度系统的设计必须采用单片机软件系统实现，用单片机的自动控制能力配合按键控制，来控制时钟、温度的存储和查询及显示。
初步确定设计系统由单片机主控模块、时钟模块、测温模块、存储模块、显示模块、键盘接口模块共6个模块组成，电路系统框图如图（1）所示。
对于单片机的选择，如果用8031系列，由于它没有内部RAM，系统又需要大量内存存储数据，因而不可用；51系列单片机的ROM为4K，对于我们设计的系统可能有点小，这里我们用W78E516B，它与AT89C52单片机产品兼容，有8K字节在系统可编程Flash存储器W78E516B是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器。
时钟功能的实现有两种方案：一是用软件实现，直接用单片机的定时器编程以实现时钟；二是用专门的时钟芯片实现时钟的记时，再把时间数据送入单片机，由单片机控制显示。比较两种方案，用软件实现时钟固然可以，但是程序运行的每一步都需要时间，多一步或少一步程序都会影响记时的准确度，用专用时钟芯片可以实现准确记时。选二方案。
时钟和温度的显示可以用数码管，但是数码管的只能显示简单的数字，我们设计的系统有很多东西需要显示，还是用显示功能更好的液晶显示器比较好，它能显示更多的数据，用可以显示汉字的液晶显示器还可以增加显示信息的可读性，让人看起来会很方便。
1.2 系统硬件电路的设计
根据方案的选择，系统由W78E516B、时钟芯片DS1302、AT24C16存储电路、液晶显示电路、键扫描电路组成。其各功能模块如下：
1.2.1 复位电路
上电复位采用电平方式开关复位。如图（2）所示。 上电复位用RC电路，电容用20 F，电阻用10K 。
1.2.2 晶振电路
单片机的晶振频率应低于40MHZ，所以我们采用12MHZ，加两个30 F电容。图（3）所示。
1.2.3 液晶显示电路设计
显示电路采用12232F液晶显示器。12232F是一种内置8192个16*16点汉字库和128个16*8点ASCII字符集图形点阵液晶显示器,它主要由行驱动器/ 列驱动器及128×32全点阵液晶显示器组成。可完成图形显示,也可以显示7.5×2个(16×16点阵)汉字.与外部CPU接口采用串行方式控制。
主要技术参数和性能:
1.电源:VDD:+3.0∽+5.5V。（电源低于4.0伏LED背光需另外供电）
2.显示内容:122(列)×32(行)点。
3.全屏幕点阵。
4.2M ROM(CGROM)总共提供8192个汉字(16×16点阵)。
5.16K ROM（HCGROM）总共提供128个字符（16×8点阵）。
6.2MHZ频率。
7.工作温度: 0℃ ∽ +60℃ ,存储温度: -20℃ ∽ +70℃
1.2.4 温度传感器设计
由于传统的热敏电阻等测温元件测出的一般都是电压，再转换成对应的温度，需要比较多的外部元件支持，且硬件电路复杂，制作成本相对较高。而DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现9~12位的数字值读数方式。电路图如图（4）所示。