毕业论文_基于51单片机设计的多功能数字时钟.docVIP

天津职业技术师范大学 Tianjin University of Technology and Education 课 程 设 计 专业班级：应电0811 学生姓名： 指导教师： 系 别：电子工程学院 目 录 题目 1 多功能数字钟 1 1 系统设计 1 1.1 设计要求 1 1.1.1 主要性能指标 1 1.1.2 创意部分 1 1.2 总体设计方案 1 1.2.1 概述及设计思路 1 1.2.2 方案论证 2 2 系统组成与工作原理 3 2.1 系统框图及工作原理 3 2.2 单元电路设计 4 2.2.1 MC-51单片机 4 2.2.2 复位电路 5 2.2.3 时钟电路 6 2.2.4 显示电路 6 2.2.5 按键电路 8 2.2.6 温度采集部分 9 3 软件设计 10 3.1 程序流程图 10 3.2 系统程序 10 4 实验与调试 16 4.1 硬件测试 16 4.2 软件测试 17 4.3 实物调试 18 5 附录A 元件清单 20 6 附录B 参考文献 20 7 附录C 电路原理图 21 题目 多功能数字钟 系统设计 设计要求 设计制作一个24小时制多功能数字钟。 主要性能指标 1、数字显示年、月、周、日、时、分、秒。 2、温度显示，精确到小数点后1位。 3、时钟误差5S/24H。温度误差不超5。 创意部分 要求准确的进行年、月、周、日、时、分、秒的转换，切换两种显示模式。 总体设计方案 概述及设计思路 该设计方案是以MC51单片机为核心，采用LCD液晶屏幕显示系统，温度采集模块、日期提醒、键盘时间调整预设置等模块，所构建的数字时钟系统，能动态显示实时时钟的时、分、秒，数据显示(误差限制在30每天)，温度调节模块进行了重点设计 实现SB0、SB1、SB2、SB3、SB4五个键实现时钟正常显示，调时。本系统设计大部分功能有软件来实现，使电路简单明了，系统稳定性也得大大提高。 方案论证 （1）时钟模块 【方案一】 采用单片机内置定时/计数器。它的处理过程主要是先设定单片机内部的工作方式，对机器周期计数基准时间，然后用另外一个定时器软件计数的方法对基准时间形成秒，秒计60次形成分，分计60次形成小时。在DS1820 是一种三脚塑封芯片，1 脚接地，3 脚为VCC（当用外部电源供电时接+5V；当用总线供电时接地），2 脚为数据总线。DS18B20采用单总线数据通信，当检测温度范围为-65℃~+125℃，精度可达±0.5℃。内置EEPROM，可存放长期需要保存的数据。全数字温度转换及输出，多样封装形式，适用多种不同的硬件系统。该系统设计中，采用方案二。 （3）数据显示 【方案一】 采用LED数码管显示数据。LED数码管是由若干个发光二极管组成的显示字段的显示器件，当数码管中的某个发光二极管导通的时候，相应的一个字段便发光，不导通则不发光。一般来说，LED数码管的控制可分为段选控制和位选控制。段选是LED所显示的字段，如：a，b，c，d，e，f，g，dp,当a，b，c同时点亮时显示数字7；当a，b，d，e，g同时点亮时显示数字2。位选则是显示该数字的位。根据以上控制原理，可实现对时间和温度的显示。 【方案二】 采用LCD1602液晶屏显示数据。液晶屏的应用非常广泛，比如日常生活中的手表、时钟、计算器、仪器仪表、家电、医疗器械、车船仪表、声象设备文体用品、通讯设备视频图像显示和大画面显示等等。LCD1602 液晶模块的读写操作，屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。 如清除显示指令 01H，光标复位到地址 00H 位置 ；光标复位指令00H，光标返回到地址。LCD1602液晶屏具有字符发生器，可以直观的显示汉字、图形、字符，并且显示容量大，进行数据的实时显示简单方便。 该系统设计中，需要显示的数据比较多。如果使用LED数码管，那么就要用分屏切换来显示数据，那样既不直观又不方便，并且对单片机的I/O口开销比较大。若使用LCD液晶屏显示数据，则不需要分屏切换，而且还节省了I/O资源。因此，采用方案二。 系统组成与工作原理 系统框图及工作原理 图2-1 系统框架图 工作原理：本设计采用STC89C51单片机作为本次课程设计的控制模块。单片机可把由DS18B20、DS1302中的数据利用软件来进行处理，从而把数据传输到显示模块，实现温度、日历的显示。以LCD液晶显示器为显示模块，把单片机传来的的数据显示出来，并且显示多样化，在显示电路中，主要靠按键来实现各种显示要求的选择与切换。 单元电路设计 MC-51单片机 89S51各引脚功能介绍： VCC： 89S51 电源正端输入，接+5V。 VSS： 电源地端。 XTAL1： 单芯片系统时钟的反相放大器输入端。 XTAL2： 系统时钟的反相放大器输出端，