多功能数字时钟.doc

山东职业学院 毕业设计（论文） 题 目：多功能数字时钟的设计 系 别： 电气工程系 专 业： 电气自动化 班 级： 电气0934 学生姓名： 范友福 指导教师： 陈 海 燕 完成日期： 2012.03.11 多功能电子时钟 摘要 数字时钟在日常生活中最常见，应用也最广泛。本次数字时钟电路根据设计要求采用AT89C51单片机作为控制核心，采用DS1302来实现年、月、日、时、分、秒24小时计时，采用DS18B20来实现温度的测量，采用LED实现显示，采用蜂鸣器实现报警功能。文章的核心主要是硬件设计和软件编程两个大的方面。硬件电路设计主要包括中央处理单元电路、时钟电路、温度测量电路、键盘扫描电路、报警电路。软件用汇编语言及C语言来实现，主要包括主程序、时间设置子程序、温度测量子程序、键盘扫描子程序、报警电路子程序等软件模块。电路实现了显示时间、调整时间、测量并显示温度、报警、闹钟定时等功能，达到了设计的要求和目的。并在伟福软件上进行了仿真和调试。 关键词目录 摘要 2 目录 4 第一章 绪论 1 1.1 课题研究背景 1 1.2 课题研究意义 2 1.3 本文的主要内容 2 第二章 方案论证及设计 4 2.1 总体方向的选择 4 2.1.1 基础FPGA的多功能数字时钟的设计 4 2.1.2 基于VHDL的多功能数字时钟的设计 4 2.1.3 基于 单片机的多功能数字时钟的设计 4 2.2 控制芯片及数字时钟芯片的选择 5 2.2.1 AT89S51及DS12887芯片 5 2.2.2 AT89C51及DS1302芯片 5 2.3 温度测量芯片的选择 7 2.4 显示部分的选择 8 2.4.1 静态显示 8 2.4.2 动态显示 8 2.5 方案小结 9 第三章 核心芯片简介 10 3.1 AT89C51简介 10 3.2 DS1302简介 14 3.2.1 DS1302引脚功能与内部结构 14 3.2.2 DS1302的控制字 15 3.2.3 DS1302的复位引脚 16 3.2.4 DS1302的数据输入输出 16 3.2.5 DS1302的寄存器 16 3.3 DS18B20简介 18 3.3.1 DS18B20特性 18 3.3.2 DS18B20引脚排列 19 3.3.3 详细说明 20 第四章 系统硬件设计 25 4.1 硬件主要电路设计 25 4.2 时钟电路的设计 26 4.3 温度测量电路的设计 27 4.4 键盘扫描电路的设计 28 4.5 显示电路的设计 29 4.6 AT89C51复位电路，时钟电路 31 4.7 单片机系统电路图 32 第五章 系统软件设计 33 结论 34 参考文献 35 谢辞 36 第一章 绪论 计算机的产生加快了人类改造世界的步伐，但是它毕竟体积大。单片机在这种情况下诞生了。截止今日，单片机应用技术飞速发展，纵观我们现在生活的各个领域，从导弹的导航装置，到飞机上各种仪表的控制，从计算机的网络通讯与数据传输，到工业自动化过程的实时控制和数据处理，以及我们生活中广泛使用的各种智能IC卡、电子宠物等，这些都离不开单片机。 单片计算机即单片微型计算机。（Single-Chip Microcomputer ）,是集CPU ,RAM ,ROM ,定时，计数和多种接口于一体的微控制器。它体积小，成本低，功能强，广泛应用于智能产业和工业自动化上。而51系列单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。这次毕业设计通过对它的学习，应用，从而达到学习、设计、开发软、硬的能力。 本文通过对一个基于单片机的能实现，闹钟等功能的时钟的设计学习，详细介绍了单片机应用中的数据转换显示，液晶显示原理。从而达到学习、了解单片机相关指令在各方面的应用。系统由AT8951、时钟芯片、、等部分构成，能进行时、分、秒的显示也具有、、，定时时间功能。它的用途十分广泛，只要有计时的存在，便要用到数字钟的原理及结构；同时在日期中，它以其小巧，价格低廉，走时精度高，使用方便，功能多，便于集成化而受广大消费的喜爱。现在是一个知识爆炸的新时代。新产品、新技术层出不穷，电子技术的发展更是日新月异。可以毫不夸张的说，电子技术的应用无处不在，电子技术正在不断地改变我们的生活，改变着我们的世界。在这快速发展的年代，时间对人们来说是越来越宝贵，在快节奏的生活时，人们往往忘记了时间，一旦遇到重要的事情而忘记了时间，这将会带来很大的损失。因此我们需要一个定时系统来提醒这些忙碌的人。数字化