智能化电子系统设计报告-带温度显示的多功能数字钟精选.doc

目录 1 1 2 总体方案设计 2 2.1方案比较 2 2.2方案论证和方案选择 3 3 硬件接口设计 4 3.1各硬件功能介绍及电路设计 4 3.1.1 DS18B20温度传感器 4 3.1.2串口通信电路 4 3.1.3按键电路 5 3.1.4 LED显示电路 6 3.1.5 单片机STC89C52 6 3.1.6 IIC的存储电路 7 3.2电路参数的计算及元器件的选择 8 3.3特殊器件的介绍 8 3.3.1 DS18B20芯片介绍 8 3.3.2 STC89C52单片机介绍 9 3.3.3 24C02存储器介绍 10 4 软件设计 12 4.1软件设计原理及设计所用工具 12 4.2 软件设计流程图 12 4.3 keilc与protel简介 13 5 系统调试 14 5.1 系统硬件调试 14 5.2 系统软件调试 14 6 系统功能、指标参数 15 7 结论 18 8 总结与体会 19 9参考文献 20 附录一 21 附录二 24 1前言 本次课程设计是为了锻炼我们的动手能力，加强对硬件电路的设计、制作能力，巩固以往所学的模电、数电等电路理论知识，从实践操作中，掌握电子产品的常规设计开发流程，提升对电子产品系统规划的整体认知，由实验室课题制作的理解转化为公司化产品开发流程的实际操作。本设计为带温度的数字钟，在日常生产生活中应用广泛，作为基础性功能产品，带温度的数字钟在农业大棚、工业流水线、环境监测设备、仓储等方面发挥着重要作用，国外带温度检测报警的智能化系统具备相当先进的发展水平，我国的同类系统也在飞速发展中，并逐渐深入各行各业，渗透到各种产品体系中，为电子工业发展提供重要助力。 现在是一个知识爆炸的新时代，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。数字化的钟表给人们带来了极大的方便。 单片机在多功能数字钟中的应用已是非常普遍的，人们对数字钟的功能及工作顺序都非常熟悉。但是却很少知道它的内部结构以及工作原理。由单片机作为数字钟的核心控制器，可以通过它的时钟信号进行计时实现计时功能，将其时间数据经单片机输出，利用显示器显示出来。通过键盘可以进行定时、校时功能。输出设备显示器可以用液晶显示技术和数码管显示技术。 高精度的计时工具大多数都使用了石英晶体振荡器，由于电子钟，石英表，石英钟都采用了石英晶振技术，因此走时精度高，稳定性好，使用方便，不需要经常调校。数字式电子钟用集成电路计时和译码，代替了传统时钟的“机械式传动”装置，用 LED 数码管或液晶显示器代替传统的指针式显示器，减小了计时误差，这种表具有时，分，秒显示时间的功能，还可以进行时和分的校对，具有简单、方便的校时功能。近年来，随着科技的发展和社会的进步，人们对计时器的要求也越来越高，多功能计时器不论在性能还是在样式上都发生了质的变化，为人们的生活带来便利。 2 总体方案设计 2.1方案比较 方案一： 图2.1 基于LCD的设计框图 该方案是用LCD进行显示的，内部包括了时钟电路，电源电路，温度检测等，核心是单片机，运用keilc进行编程。报警电路用的是二极管代替的，按键设置能够自由的设计门限值。 方案二： 图2.2 基于LED的设计框图方案二运用的LED灯作为显示部分，其他的和方案一相同。 2.2方案论证和方案选择 LED是发光二极管属于二极管的一种,lcd是液晶显示屏,两者相差太多.但是用LED的点阵也能组成显示器,适用于户外大屏幕显示,分辨率较低。LED显示器与LCD显示器相比，LED在亮度、功耗、可视角度和刷新速率等方面，都更具优势。LED与LCD的功耗比大约为1:10，而且更高的刷新速率使得LED在视频方面有更好的性能表现，能提供宽达160°的视角，可以显示各种文字、数字、彩色图像及动画信息，也可以播放电视、录像、VCD、DVD等彩色视频信号，多幅显示屏还可以进行联网播出。有机LED显示屏的单个元素反应速度是LCD液晶屏的1000倍，在强光下也可以照看不误，并且适应零下40度的低温。利用LED技术，可以制造出比LCD更薄、更亮、更清晰的显示器，拥有广泛的应用前景。 所以综合考虑，我们选择用基于LED的方案一更为合适。设计直接用单片机编程，用硬件电路搭建方便，通过STC89C52单片机编写程序，将预定功能一一实现。这样可以大大简化系统结构，降低材料的成本。提高系统的先进性和可靠性，能实现控制器的系统编程。 3 硬件接口设计 3.1各硬件功能介绍及电路设计 3.1.1 DS18B20温度传感器 DS18B20的核心功能是它的直接读数字的温度传感器，温度传感器的精度为用