时钟温度音乐集一体课程设计报告.doc

前言 单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上 ，但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件。单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把 一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、 应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。 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。微计算机（单片机）在这种情况下诞生了，它为我们改变了什么？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。以前没有单片机时，这些东西也能做，但是只能使用复杂的模拟电路，然而这样做出来的产品不仅体积大，而且成本高，并且由于长期使用，元器件不断老化，控制的精度自然也会达不到标准。在单片机产生后，我们就将控制这些东西变为智能化了，我们只需要在单片机外围接一点简单的接口电路，核心部分只是由人为的写入程序来完成。这样产品的体积变小了，成本也降低了，长期使用也不会担心精度达不到了。总之，它的魔力不仅是在现在，在将来将会有更多的人来接受它、使用它。 就本设计而言，所设计的数字钟，不单有显示时钟功能，更有闹铃，音乐，整点报时，温度显示等功能，要是喜欢还可以加红外线控制等其他附加功能。设计仅需一块小小的单片机与其他外围元件，体积小，操作简单，使用方便。详细设计请看以下详细设计过程。 第一章 设计目的与要求 1.1.设计目的 1.1.1.训练学生正确的应用单片机，培养解决工业控制，工业检测等领域具体问题的初步能力。 1.1.2.让我们学生通过所做课题，熟悉单片机微机应用系统开发，研制的过程，软硬件设计的工作方法，工作内容，工作步骤。 1.1.3.对学生进行基本技能训练，例如组成系统，编程，调试，查资料，绘图，编写说明书等；使学生理会理论联系实际，提高动手能力和分析问题，解决问题的能力。 1.2.时钟设计要求 1.2.1.基本要求： 使用AT89S52单片机结合字符型LCD显示器设计一个简易的智能定时闹钟LCD时钟。若LCD选择有背光显示的模块，在夜晚或黑暗的场合中也可使用。 定时闹钟的基本功能如下： 时间显示格式为“时时：分分”。 由LED闪动来做秒计数表示。 一旦时间到则播出音乐，同时继电器启动，可以扩充控制家电开启和关闭。 程序执行后工作指示灯LED闪动，表示程序开始执行，LCD显示“00：00”，按下操作键K1～K4动作如下： (1) K1—设置现在的时间。 (2) K2—显示闹钟设置的时间，调整星期显示。 (3) K3—设置闹铃的时间。 (4) K4—闹铃ON/OFF的状态设置，开机默认闹铃为OFF状态。 设置当前时间或闹铃时间如下。 (1) K1—时调整，每按一下时减1。 (2) K2—分调整，每按一下分减1。 (3) K3—设置完成。 (4) K4—闹铃时间到时，播出音乐声，按下本键可以停止音乐。 1.2.2.扩展功能： 用DS18B20温度传感器来测温，使电子钟能显示温度； 用音乐作为铃声； 能整点报时； 能显示星期； 用闹铃功能启动继电器，进行对家电开关功能的控制。 另外，每次有键被按下则发出“滴--”一声提示。 第二章 总体设计 本次设计时钟电路，使用了AT89S52单片机芯片控制电路，单片机控制电路简单且省去了很多复杂的线路，使得电路简明易懂，使用独立键盘上的按键来调整时钟，设置显示时间，设置闹铃时间，调整星期显示；用一蜂咛器来进行按键按下的提醒，以及闹铃铃声的发生器；用继电器可控制家电开关；用DS18B20温度传感器来测温。同时使用C语言程序来控制并在LCD1602液晶屏显示时间，闹钟时间，星期以及温度，使得编程变得更容易，实现时钟多功能性与智能化。 2.1.基本工作原理 设计的电路主要由五模块构成：单片机控制电路，测温电路，显示电路、闹铃电路以及按键控制电路。 2.1.1时钟闹钟 本设计采用C语言程序设计，使单片机控制LCD1602显示时间，当秒计数计满60时就向分进位，分计数器计满60后向时计数器进位，小时计数器按“23翻0”规律计数。时、分、秒的计数结果经过数据处理可直接送显示器显示。闹钟的部分就是当闹钟的时、分与时钟的时、分相等的情况下，发出信号驱动蜂鸣器播出音乐声，继电器工作进行对家电开关的控制。当按下S4的时候，可以令蜂鸣器停止工作。 2.1.2测温 测温采用DS18B20温度传感器测量，由单片机收集数据并处理后在LCD上显示。 2．1．3按键 通过四个独立按键进行对时