基于ds12c887的多功能时钟设计..doc

PAGE 第 PAGE \* MERGEFORMAT 2 页 共 NUMPAGES \* MERGEFORMAT 6 页 中北大学大学生电子设计竞赛 项目总结技术报告 负责人： 学 号： 学 院、系： 信息与通信工程学院 专 业： 光电信息工程 联系电话： E＿mail: 1677882726@ 项目名称： 基于DS12C887时钟芯片的多功能时钟设计 指导教师: 小组成员：赵策、高洁、黄康 2013年 03 月 01 日 目录 设计背景3 主要研究内容3 总体思路与研究方案 1、LCD1602模块4 2、DS18B20模块6 3、蜂鸣器9 4、独立键盘模块9 5、时钟芯片DS12C887模块15 四、主要研究成果17 五、存在问题即以后努力方向18 附件：设计原理图 一、项目背景 在本次全国大学生电子设计大赛人员选拨之际，我小组准备设计出一个多功能高精度时钟。 众所周知，电子时钟在日常生活中十分常见，本实验原利用单片机定时器中断系统来实现时钟设计，但考虑到走时不够精确，又不具有掉电保护功能，偶尔的掉电和晶振的误差都会造成时间的错乱，并且完全用程序计时也会占用大量的系统资源，影响其他系统的正常运行，与正常的时钟相比相去甚远，所以我们改用新的方案加以实现。 本方案采用时钟芯片DS12C887与单品机实验板相连，DS12C887芯片相比一些如DS1302等表贴式芯片体积较大，内部集成了可充电锂电池，同时内部还集成了32.768KHz的标准晶振，一旦设定好时间，即使系统主电源掉电，该芯片仍然可以靠内部电源正常运行，当系统重新上电后，可继续给锂电池充电，这样可有效的保证了时间的延续性，并且精度高，运行稳定，使用方便，广泛应用于各种高精度的实时时钟系统中。 该芯片与晶振和电池集成在了一起，能自动产生世纪、年、月、日、时、分、秒等时间信息，少于31天的月份，月末日期自动调整，具有闰年补偿功能，有效期至2100年，对于一天的时间可有12小时制和24小时制两种模式，在12小时制中利用AM和PM来提示上午还是下午。该时钟芯片内部有一个精密的温度补偿电路，用来监视Vcc的状态，如果主电源有故障，会自动切换到备用电源。支持多路复用的单字节接口访问内部数据，该接口支持Intel和Motorola两种模式。芯片内部储存方式也存在两种：二进制和BCD码。此外具有闹钟设置功能，可设置每秒一次至每星期一次。工作电压是5V或3.3V。 选用数字温度传感器DS18B20，省却了采样/保持电路、运放、数/模转换电路以及进行长距离传输时的串/并转换电路，简化了电路，缩短了系统的工作时间，降低了系统的硬件成本。 主要研究内容 本系统以AT89C52单片机为主控中心，由LCD1602显示屏、DS12c887数字时钟芯片、温度传感器DS18B20、蜂鸣器、功能键盘、复位电路、晶振构成，其结构框图如下： LCD1602 LCD1602 DS12C887 独立键盘 蜂鸣器 单 片 机 晶振 复位电路 DS18B20 电源 多功能时钟设计主要为实现以下功能： 时间显示：在LCD1602上显示年、月、日、时、分、秒和星期。 温度显示：利用温度传感器DS18B20检测系统所在环境温度，并在LCD1602上显示出来。 时间调整：利用独立键盘可进行进行时间的调节，包括时间数值上调键、数值下调键，闹钟查看键以及闹钟设置键。 报警功能：当温度超过某一温度时蜂鸣器会发声，闹钟时间到也会产生提示。 闹钟设定功能：可利用按键自行设置闹钟时间，时间到蜂鸣器鸣叫以提示。 三、总体思路与研究方案 1. 总体思路 程序主要实现了从DS12C887各时间单元中读出数据和DS18B20传感器中读取数据，并送到LCD1602中显示的功能，同时检测有没有按键按下，如果有键被按下，则执行按键处理子程序。首先进行DS12C887时钟芯片、DS18B20芯片和LCD1602的初始化函数，然后进行按键扫描，不断地检测按键是否按下，读取DS12C887时钟芯片、DS18B20检测环境温度的数据，并且送到液晶显示器显示；当数据发生变化时候，重新进行扫描写入。 总体设计流程图： 开始 开始 初始化液晶、温度传感器、时钟芯片 初始化液晶、温度传感器、时钟芯片 分离出时间、日期、温度值 分离出时间、日期、温度值 传递给液晶屏显示 闹钟程序设置、实时监测键盘 修改时间、日期子程序 自动更新子程序 闹钟响应 2. 实施方案 1、LCD1602模块： 本设计采用1602字符型LCD，带背光，可显示两行，每行16个字符，不能显示汉字，内置含128个字符的ASCII字符集字库，只有并行接口，无串行接口。工作电压4.5V—5.5V，工作温度范围0