多功能时钟设计51单片机课程设计.doc

目录 1 绪论 - 1 - 2 系统方案与论证 - 1 - 2.1 统设计与结构框图 - 1 - 2.2 方案论证及选择 - 2 - 2.2.1 时钟电路部分 - 2 - 2.2.2 止闹功能 - 2 - 2.2.3 显示模块的选择 - 3 - 2.3 测温部分 - 3 - 3 系统硬件设计 - 3 - 3.1 51最小系统 - 3 - 3.2 时钟芯片DS12C887 - 4 - 3.2.1 DS12C887各引脚功能 - 4 - 3.2.2 DS12C887各寄存器地址 - 4 - 3.2.3 DS12C887的典型应用: - 5 - 3.3 闹铃提醒电路 - 5 - 3.4 测温模块 - 5 - 3.5 显示模块 - 6 - 3.6 非接触式止闹功能电路 - 7 - 3.7 电源模块 - 7 - 4 系统软件设计 - 8 - 4.1 软件流程图： - 8 - 5 结论 - 8 - 参考文献 - 9 - 致谢 - 10 - 附录 - 11 - 多功能时钟设计 摘 要 本作品是以89C52单片机为核心，12C887时钟芯片、12864液晶显示器、18B20温度传感器以及信号处理电路构成的24小时制多功能数字钟。这种多功能数字钟不仅具有了一般数字钟的基本功能，并且具有以下功能：闹钟时间设置、闹钟开关、非接触式止闹功能，显示年月日，实时检测环境温度，既可以使用220V市电，也可以使用电池进行供电等一系列功能。拥有这样的闹钟，不仅可以设定所需时间，而且可以随时检测室内温度，同时可以实现非接触关闭闹铃，这无疑给我们带来了许多的方便。在电子产品盛行的今天，如此新颖又有较高使用价值的闹钟相信会有很好的发展空间。 关键词；；1 绪论 2 系统方案与论证 2 图2.1系统总体结构框图 2.2方案论证及选择 2.2.1时钟电路部分 方案一：利用单片机内部的定时功能来实现时钟的走时，通过计算可知，使定时器每25ms产生一次中断，当产生40次中断后秒单元将加一，以此类推，从而实现时、分、秒的走时，并加以显示。 由于这种方式在断电的情况下将停止走时，且通电后必须再初始化，而且需要调表，故不用此方法。 方案二：我们选用DS12C887时钟芯片，这是一种跨越2000的时钟芯片，它是DS1287的增强型品种。它内含晶体振荡器、振荡电路、充电电路和可充电锂电池并且封装成一个集成模块，这种芯片可记录时间，年、月、日，并且成功解决“千年虫”问题，是一种广泛应用的万年历时钟芯片。基于以上内部结构，该芯片具有记忆、掉电重起、时间准确不需重新调表的优点。由于它内部装有锂电池，断电后系统依然可靠运行。对于芯片的软件编程，首先，需要对其进行初始化，对芯片内部寄存器设立标志位并赋初值，同时加载时钟的计数初值。初始化完成后，即可以在该芯片中读取时间。该芯片口地址为0BF00H，读过此地址，把数读出，并放入一储存单元，同时调用显示子程序进行显示。故采用方案二。 2.2.2止闹功能 一般钟表都具有闹钟功能，定时时间到，便自动启动闹钟，发出铃声、音乐声以提醒人们，再由人按下止闹按钮停止闹钟工作。 一般每天只能设置一次闹钟、并要由人按下按钮止闹，使用不是很方便。 智能处理器应用可改变这种状况，一天可按自己需要设置闹钟的开关、多次闹钟设置并可用非接触方式止闹。 方案一：采用声音控制实现非接触止闹功能，优点是方便，但由于声控存在灵敏度的问题，在现场条件差的环境中较容易引起误动作。 方案二：采用红外实现非接触止闹功能，因为光电开关利用物体对红外线的反射，可检测到物体的有无，方便有效，人只需挥挥手就可产生信号，完成止闹功能。故设计采用光电开关止闹形式。 2.2.3显示模块的选择 方案一：采用数码管显示。数码管亮度高、体积小、重量轻，但其显示信息简单、有限，在本题目中应用受到很大的限制。 方案二：采用液晶显示。液晶显示功耗低，轻便防震。由于本题显示信息比较复杂，采用液晶显示界面友好清晰，操作方便，显示信息丰富。故采用方案二。 2.3测温部分 方案一：使用热敏电阻器。热敏电阻器是利用对温度敏感的半导体材料制成的，可以通过电阻值的改变来产生变化的电压信号，以实现对温度的检测，但是它的线性不是很好，需要线性校正电路，比较复杂，故不选此方案。 方案二：使用元件AD590，AD590是恒流源式的温度传感器，它的测温范围是-55℃~150℃，完全符合题目的要求0~60℃。其电源电压可取+4~+30V之间的任意值。AD590是二端元件，线性度极好，工作电压范围宽（4~30V），基于以上优点，我们采用方案二。 3