多功能数字钟-经典制作.pdf

电子技术综合设计 总结报告 姓 名： 罗文斌、王猛、马京 学 号：04101537 专业与班级： 信息 10-2 班 设计题目： 多功能数字钟 时 间： 2012 ～ 2013 学年第（1 ）学期 指导教师： 成 绩： 日期： 中国矿业大学信电学院信息 10-2 班罗文斌制作 一、课题任务 设计基于 51 系列的单片机进行的电子万年历设计，可以显示年、月、日、 时、分、秒及周信息，具有可调整日期和时间功能。而且还具有温度报警、常用 的阴阳历、节日提醒、闹钟功能、复位以及掉电保护等功能。 基本要求： A. 具有年、月、日、星期、时、分、秒等功能； B. 万年历具有闰月识别显示功能； C. 具备年、月、日、星期、时、分、秒校准功能； D. 具备温度报警、节日提醒、闹钟功能； E. 具复位功能功能； 二、方案选择与比较 要求设计并制作的多功能数字钟要求具有时间的显示和调整、温度的测量显 示、闹钟的设置和报时、掉电保护等功能，经设计与讨论得到以下方案： 1．1 主控器的选择 考虑系统所需准确度、稳定性、以及系统对主控器的要求，选择使用宏晶公 司的 STC89C52RC 单片机，该单片机足以完成该系统需要实现的控制功能,且外围 电路简单，价格较便宜。 1．2 显示电路的设计 常用的显示器主要有 LED8 段数码管和 LCD 字符显示器等。 方案一：使用 LED8 段数码管。采用单片机动态扫描将时钟数据和温度数据 通过数码管进行实时显示。但数码管的显示功能具有局限性，不能达到预期效果， 此外，数码管驱动电路繁琐，不易控制。 方案二：使用 LCD 显示器。LCD 有多种款式，如 1602、12232、12864 等。 12864 显示器显示格式 4×16 个字符，能够显示数字及常用中英文字符。单片机 通过 8 根数据线、4 根数据控制线对 12864 显示器进行控制，使其实时显示时钟、 日期、星期、温度、日程等数据 中国矿业大学信电学院信息 10-2 班罗文斌制作 方案选择：经理论分析与实际电路测试，考虑到题目的参数要求，选择方案 二，采用 LCD12864 显示器。 1．3 温度测量电路的设计 温度测量需要使用温度传感器，综合考虑本设计使用温度传感器 DS18b20。 该数字温度计能够提供 9 位温度读数，指示环境温度。单片机与该温度计通过一 根数据线进行信号传输，由于在温度跳变时需要较大的电流驱动，因此在数据线 上加上拉电阻。 1．4 时钟电路的设计 方案一：利用 52 单片机的外部晶振，通过软件的方式，编写能够准确计时 的程序。但由于要实现年、月、日、时、分、秒的计时，因此采用此种方式会加 大程序的调试量。 方案二：采用硬件芯片实现。DS1302 是一款具有涓细电流充电能力的低功 耗实时时钟芯片，可以对年、月、日、周 13、时、分、秒进行计时，且具有闰 年补偿等多种功能。单片机控制 DS1302 读写数据，从而实现准确计时。 方案选择：经过理论分析与讨论，采用方案二，利用时钟芯片来实现时钟电 路的设计。 1．5 掉电保护与双电源供电电路设计 考虑到本系统的特点以及所使用的器件，掉电保护电路可以使用 3．6V 的充 电电池去实现长时间的掉电保护。该系统使用的时钟芯片DS1302 可以双电源供 电，因此用充电电池作为DS1302 的后备电源。正常状况下，可以给充电电池充 电，在掉电时，使用后备电源给时钟芯片供电，不影响时钟的走时。系统双电源 电路可采用9 电池稳压和220V 交流整流稳压电路去实现。 综上所述，所以此次作品的方案选定: 采用 STC89C52RC 作为主控制系统; DS1302 提供时钟;数字式温度传感器 DS18B20 提供温度;AT24C02 作为用来存储 时间数据；LED12864 动态扫描作为显示。 由上功能分析，本电路采用STC89C52 单片机为控制核心，具有操作简单的 优点；时钟电路由 DS1302 提供，它是一种高