LCD时钟温度计设计毕设计论文.doc

LCD时钟温度计设计 1.设计背景 随着社会的不断发展，在工业生产中越来越重视温度对机器和生产的影响，很多场合都要经常测量温度, 经常要每隔一段时间测量室内和机器内部等的温度，并作记录，这样就要求有一个人完成这份工作，现在希望可以利用单片机来完成测温和记录的工作，这种方法的准确性也比较高，而且可以方便查询过去某段时间的温度，可以减小工作量。 我们设计的LCD时钟温度显示系统是一个可以记录时间及温度的系统，该系统是由中央控制器、温度检测器、时钟系统、存储器，显示器及键盘部分组成。控制器采用单片机STC89C52，温度检测部分采用DS18B20温度传感器，时钟系统用时钟芯片DS1302，用LCD液晶12232F作为显示器，用AT24C16作为存储器件。单片机通过时钟芯片DS1302获取时间数据，对数据处理后显示时间；温度传感器采用DS18B20采集温度信号送给单片机处理，存储器通过单片机对某些时间点的数据进行存储；单片机再把时间数据和温度数据送液晶显示器12232F显示，键盘可以调时和温度查询，可以查某一个时间的温度。 2.方案论证 2.1设计原理 由于本设计硬件上简单,方法上易于实现,成本低的要求,设计中利用电子技术和传感技术8K字节在系统可编程Flash存储器W78E516B是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器。 时钟功能的实现有两种方案：一是用软件实现，直接用单片机的定时器编程以实现时钟；二是用专门的时钟芯片实现时钟的记时，再把时间数据送入单片机，由单片机控制显示。比较两种方案，用软件实现时钟固然可以，但是程序运行的每一步都需要时间，多一步或少一步程序都会影响记时的准确度，用专用时钟芯片可以实现准确记时。故选方案二。 时钟和温度的显示可以用数码管，但是数码管的只能显示简单的数字，我们设计的系统有很多东西需要显示，还是用显示功能更好的液晶显示器比较好，它能显示更多的数据，用可以显示汉字的液晶显示器还可以增加显示信息的可读性，让人看起来会很方便。 2.3系统原理图 系统由单片机主控模块、时钟模块、测温模块、存储模块、显示模块、键盘接口模块共6个模块组成如图2-1所示。其总电路图见附录1 3.硬件电路设计 3.1整体电路原理 根据方案的选择，系统由W78E516B、时钟芯片DS1302、测温芯片DS1802、AT24C16存储电路、液晶显示电路、键扫描电路组成。 本系统采用汇编语言编写，控制器采用单片机STC89C52，温度检测部分采用DS18B20温度传感器，时钟系统用时钟芯片DS1302，用LCD液晶12232F作为显示器，用AT24C16作为存储器件。单片机通过时钟芯片DS1302获取时间数据，对数据处理后显示时间；温度传感器采用DS18B20采集温度信号送给单片机处理，存储器通过单片机对某些时间点的数据进行存储；单片机再把时间数据和温度数据送液晶显示器12232F显示，键盘可以调时和温度查询。可以查某一个时间的温度。 3.2各电路原理 3.2.1晶振电路 单片机的晶振频率应低于40MHZ，所以我们采用11.0592MHZ，加两个30F电容。图3-1所示。实时时钟电路DS1302采用普通32.768kHz晶振。DS1302的结构及工作原理DS1302 是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为2.5V～5.5V。采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。DS1302内部有一个31×8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。DS1302是DS1202的升级产品，与DS1202兼容，但增加了主电源/后背电源双电源引脚，同时提供了对后背电源进行涓细电流充电的能力。引脚功能及结构 图3－3 DS1302的引脚排列图示出DS1302的引脚排列,其中Vcc1为后备电源，VCC2为主电源。在主电源关闭的情况下，也能保持时钟的连续运行。DS1302由Vcc1或Vcc2两者中的较大者供电。当Vcc2大于Vcc1＋0.2V时，Vcc2给DS1302供电。当Vcc2小于Vcc1时，DS1302由Vcc1供电。X1和X2是振荡源，外接32.768kHz晶振。RST是复位/片选线，通过把RST输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。RST输入有两种功能：首先，RST接通控制逻辑，允许地址/命令序列送入移位寄存器；其次，RST提供终止单字节或多字节数据的传送手段。当RST为高电平时，所有的数据传送被初始化，允许对DS1302进行操作。如果在传送过程中RST置为低电平，则会终止此次 数据传送，I/O引脚变为高阻态。上电运行时，在Vcc≥2.5V之前，RST必须保持低电平。只有在SCLK为低电平时，才