单片机多功能时钟设计课程设计.docVIP

摘要： 本设计采用LCD液晶屏幕显示系统，以STC89C52RC单片机为核心，由键盘、温度采集、定时闹铃、日期提醒等功能模块组成。基于题目基本要求，本系统对时间显示、闹铃方式进和温度采集系统行了重点设计。此外，扩展了整点报时、非易失闹铃信息存储、国内外重要节日提醒等功能。本系统大部分功能由软件来实现，吸收了硬件软件化的思想，大部分功能通过软件来实现，使电路简单明了，系统稳定性大大提高。本系统不仅成功的实现了要求的基本功能，多数发挥部分也得到了实现，而且还具有一定的创新功能。 关键字： STC89C52RC单片机、LCD液晶显示、双电源供电、温度采集、非易失定时闹铃、生日提醒、重要节日提醒、整点报时 多功能时钟设计 一、任务设计： 1、设计任务设计制作一个要求 本设计采用STC89C52RC单片机作为本系统的控制模块。单片机可把由DS18B20、DS1302、AT24C02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、日历和闹铃的显示。以LCD液晶显示器为显示模块，把单片机传来的数据显示出来，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。 2.总体设计: 设计总体框架图如图1 四、系统硬件设计（单元电路设计及分析）： 1. STC89C52RC单片机最小系统： 最小系统包括晶体振荡电路、复位开关和电源部分。图2为STC89C52RC单片机的最小系统。 图2 最小系统电路图 2.温度测量模块: 温度测量传感器采用DALLAS公司DS18B20的单总线数字化温度传感器，测温范围为-55℃~125℃，可编程为9位~12位A/D转换精度，测温分辨率达到0.0625℃，采用寄生电源工作方式，CPU只需一根口线便能与DS18B20通信，占用CPU口线少，可节省大量引线和逻辑电路。接口电路如图3所示。 图3 DS18B20测量电路 3.时钟模块: 时钟模块采用DS1302芯片，DS1302是DALLAS公司推出的涓流充电时钟芯片内含有一个实时时钟/日历和31字节静态RAM通过简单的串行接口与单片机进行通信实时时钟/日历电路提供秒分时日日期月年的信息每月的天数和闰年的天数可自动调整时钟操作可通过AM/PM指示决定采用24或12小时格式DS1302与单片机之间能简单地采用同步串行的方式进行通信仅需用到三个口线： RST复位、I/O数据线、SCLK串行时钟。时钟/RAM的读/写数据以一个字节或多达31个字节的字符组方式通信。DS1302工作时功耗很低，保持数据和时钟信息时功率小于1mW，其接线电路如图4所示： 图4 时钟电路 4. 存储器模块: 存储器采用Atmel公司的AT24C02芯片。该芯片带有2KB的串行COMS EEPROM，内部含有256个8位字节，可通过I2C总线对其接口进行读写操作，而且带有写保护功能。其接线图如图5所示。 图5 AT24C02存储器电路 5. LCD液晶显示模块: LCD液晶显示模块采用LCD1602型号，具有很低的功耗，正常工作时电流仅2.0mA/5.0V。通过编程实现自动关闭屏幕能够更有效的降低功耗。LCD1602分两行显示，每行可显示多达16个字符。LCD1602液晶模块内部的字符发生存储器（CGROM已经存储了160个不同的点阵字符图形，220V交流转5V直流稳压电源会更加安全、实用。当没有交流电时，系统采用干电池供电；当接通交流电时，则电路自动切换到交流电供电，并且对干电池进行慢性充电。电路图如图7： 图7 电源电路 7.整体电路： 系统整体电路如图8 所示： 图8 系统总体电路图 五、系统软件设计流程： 1.主程序流程如图9所示: 图9 系统主程序流程 2.时间设定程序流程如图10所示： 图10 显示时间子程序流程 3. 温度测量流程图如图11所示： 图11 温度测量程序流程图 4.闹铃设定流程图如图12所示： 图12 闹铃设定程序流程图 5. 生日设定流程图如图13所示： 图13 生日设定程序流程图 六、程序： //实时时钟写入一字节(内部函数) void DS1302InputByte(uchar d) { uchar i; ACC = d; for(i=8; i0; i--) { io = ACC0; //相当于汇编中的 RRC clk = 1; clk = 0; ACC = ACC 1; } } //实时时钟读取一字节(内部函数) uchar DS1302OutputByte(void) { uchar i; for(i=8; i0; i--)