单片机数字钟设计报告.doc

中国矿业大学 2011年电子设计竞赛 作品设计总结报告 作 品 名 称：多功能数字钟 参赛队员： 联系电话： 摘要：本多功能数字钟采用ATMEL公司的AT89S52单片机作为核心器件，实现对整个系统的自动控制。采用DALLAS公司的DS1302实时时钟芯片作为时间信号源，实现年、月、日、时、分、秒、星期的自动计时，同时利用其内部31字节的SRAM静态寄存器，实现闹钟数据和生日提醒数据的掉电保存。采用DALLAS公司的DS18B20单总线数字温度传感器采集环境温度数据，温度转换精度可达0.0625度。显示器件采用LCD1602液晶显示屏，该显示屏单屏可显示32个字符，所有的时间及温度数据均可在一屏中显示。 关键字：单片机 数字钟 AT89S52 DS1302 DS18B20 LCD1602 多功能数字钟设计报告 一、总体要求 1、基本要求： （1）可实现基本时钟功能，十进制显示小时、分和秒位。 （2）可调时，可预置时间。 （3）倒计时功能。 （4）可定时。定时时间到发出提示（提示为声音或光等均可）。 2、扩展功能： （1）时钟12小时制和24小时制之间可调节自由转换。 （2）实现秒表计时功能。 （3）时钟芯片的精确计时。 . 二、整体介绍： 本作品整体如上图，由主板，电池两部分组成。 采用双路供电，电池、交流任选。交流输入不分极性，板载整流全桥，自动调整电源极性。直流输入连接6-24伏任意直流电源，有连接座方便连接。 时钟部分不须外界电源保持，自带后备电池，维持时钟运行。当系统整体工作时，时钟部分自动对后备电源涓流充电，保持电源容量。 键盘输入部分采用矩阵键盘，预留4个空白键位，为以后系统功能拓展，对按键需求增加时准备。 带有3组闹钟，断电自动保护，重新上电后闹钟不丢失。定时精度为分钟。闹钟到时会有蜂鸣器鸣响，约一分钟后自动停闹。 还带有一路生日提醒，到达日期后也会有蜂鸣器鸣响。 板载的实时温度测量探头可以实时测量环境温度，显示精度代0.1度，同时有上下限超温报警功能。一旦温度超过报警上限或低于报警下限，就会报警。上下限温度可自行设定。测温范围0度到99度 三、操作说明 主板上的显示部分液晶显示器显示的内容自左向右分别是： 第一行：年、月、日、星期 第二行：时、分、秒，实时温度 2*2矩阵键盘的左侧两列共4个按键，4个按键自上而下依次定义为： 第一列：模式切换①、保存闹钟②、修改时间确认③、闹钟换组④ 第二列：光标左移⑤、数字加一⑥、数字减一⑦、光标右移⑧ 液晶显示器下方的白色按键是电源切换开关，弹起为交流供电，按下为直流供电。 下面按模式介绍使用方法。（注：因为上电自动进入模式2正常显示模式，所以实际使用中模式显示的顺序与本说明不同） 1、模式0：闹钟调整模式 按动模式切换键至液晶屏左上角显示“alarm”，设置第一组闹钟。用光标移动键配合数字加减键设定闹钟，设定好后按保存闹钟键保存闹钟，此时液晶屏上显示“SaveAlarm”，片刻后返回设置界面。按动闹钟换组键切换至下一组闹钟，按同样的步骤设置。切换时，屏幕上显示“ChangeTeam”，片刻后返回设置界面。3组闹钟可以循环切换。闹钟断电后可保存不丢失。注意：每设完一组闹钟后都需要保存，切换闹钟后上一组闹钟的数据会被覆盖。同时退出闹钟设置模式会将缓冲区内的闹钟数据全部清空。 2、模式1：时间调整模式 按动模式切换键至液晶屏右上角显示“adjust”，设置时间。用光标移动键配合数字加减键设定时间、日期，设定完成后，必须按修改时间确认键，确认并保存修改后的时间，否则，修改的时间数据不会被更新到时钟芯片中。 3、模式2：正常显示模式 上电默认进入的模式，正常显示时间、日期、温度等数据 4、模式4：上下限报警温度设置模式 按动模式切换键至液晶屏左边显示“max_temp、min_temp”，各自对应着上限报警温度和下限报警温度。用光标移动键配合数字加减键设定，自动保存，设置完成后可直接退出。注：上下限报警温度掉电不保存。 5、模式5：生日提醒模式 按动模式切换键至液晶屏左上角显示“birthday”，设置生日提醒。操作同闹钟设置。生日提醒数据断电不丢失。 五，功能测试 1、设定好三组闹钟（时间间隔3分钟以上），分别到时后蜂鸣器报警，约一分钟后自动停止。 2、用手捏住温度传感器，显示温度值上升，超过温度报警上限后蜂鸣器报警，松手后显示温度下降，低于温度报警上限后，蜂鸣器自动停止。 3、设定好时间、闹钟、生日提醒等数据后，切断外部电源供给（取下电池，切断220V电源），3小时后恢复供电，检查所有数据依然正确，时钟在断电期间依然在走动。 七、未来功能扩展 画面风格显示功能选择。 增加EEPROM存储器，使闹钟的组数增多，保存时间不再受备份电源的限制。 增加无线数据传输功能，可