基于单片机的数字时钟系统毕业设计.doc
《基于单片机的数字时钟系统毕业设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于单片机的数字时钟系统毕业设计.doc(33页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、辽东学院毕业论文基于单片机的数字时钟系统学生姓名: 学 号: 0943100223 班 级: Z1002 专 业: 计算机应用控制 指导教师: 【摘要】 目前,单片机在朝着高性能和多品种的方向发展的同时也进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。 单片机模块中最常见的是数字钟,数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,具有更长的使用寿命,因此得到了广泛地使用。 数字钟是采用数字电路实现对时、分、秒,数字显示的计时装置,广泛用于个人家庭,车站,码头、办公室等公共场所,成为人们日常生
2、活中不可少的必需品,由于数字集成电路的发展和石英振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度远远超过老式钟表,钟表的数字化给人们生产生活带来了极大地方便,而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。诸如定温自动报警、校温度自动打铃、时间程序自动控制、定温度大小限度、自动启闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备,甚至各种定时电气的自动启用等,所有这些,都是以钟表数字化为基础的。因此,研究数字钟及扩大其应用有着非常现实的意义。关键词:单片机 DS1302 LCD1602 数字钟 温度传感器 【Abstract】At present, the monolithic integrated circuit while is
3、further also turning toward CMOS, the low power loss and small volume, the large capacity and high performance, the low price and peripheral circuit internal installation toward the directions of high performance and multi-production develop and other aspects develops.What in the monolithic integrat
4、ed circuit module is most common is the digital clock, when the digital clock is one kind with digital circuitry technical actualization, divides, the installment of second time , compared to have a higher accuracy and intuitive with the mechanical clock, and not mechanism, has longer service life,
5、therefore obtained widely has used. When the digital clock is uses the digital circuitry realizes, divides, second, the timing unit of digital, widely is used in the individual household, the station, the wharf, office and so on public places, become in the people daily life the necessary essential
6、item, as a result of the development and widespread application of quartz of oscillator digital integrated circuit, making the precision of digital clock go far beyond the old style clock and watch, the digitization of clock and watch the livelihood to bring enormously conveniently to the people, mo
7、reover significantly expanded the clock and watch original reporting time function. Such as constant temperature auto-alarm and school temperature hit the bell and time sequencing automatic control, to decide the temperature big or medium limit, automatically opening and closing the street light and
8、 time cut-out drying oven and make-and-break power equipment automatically, even various fixed time electricities begins using and so on automatically, all these, take the clock and watch digitization as the foundation. Therefore, studies the digital clock and expands its application to have very re
9、alistic significance.Keywords:Single-chip DS1302 digital temperature sensor目 录绪论1第一章 AT89C51单片机的基本结构和工作原理21.1 AT89C51单片机的主要工作特性2第二章 原理、结果与分析52.1设计方案原理与设计特点分析52.2 DS1302时钟采集模块5 2.2.1 电路原理图与DS1302 分析5 2.3 按键处理模块62.4 LCD显示模块72.4.1 LCD显示模块电路原理图72.4.2 LCD1602的指令说明及时序92.5温度采集模块122.5.1 温度采集显示模块子程序流程图13 2.5
10、.2 DS18B20与微处理器的接口技术14第三章 系统原理图和系统程序流程图173.1 系统原理图173.2 系统程序流程图18第四章 性能分析194.1性能分析19第五章 设计结论以及体会215.1 设计结论215.2 设计心得21第六章 系统程序23参考文献32绪论时间在我们生活中有着不可替代的作用,它可以为我们清晰的记录下制作从开始到结束所需要的时间。时间对人们来说总是宝贵的,工作的忙碌性和繁荣性容易使人忘记当前时间,忘记了要做的事情。当事情不重要的时候,这种遗忘无伤大雅,但是一旦事情重要,一时的耽误可能酿成大祸。例如,许多火灾都是由于人们遗忘而发生的,而时间和温度的重要性在医院、冶金
11、、化工、食品、机械、石油等工业中,更是去足轻重。而现在钟表数字化给人们的生活带来了极大的方便,成为了人们必不可少的必需品。广泛用于个人家庭、车站、码头、剧场办公室等公共场所,给人们的生活、学习、工作、娱乐带来了极大方便。第一章 AT89C51单片机的基本结构和工作原理1.1 AT89C51单片机的主要工作特性:内含4KB的FLASH存储器,擦写次数1000次;内含28字节的RAM;具有32根可编程I/O线;具有2个16位可编程定时器;具有6个中断源、5个中断矢量、2级优先权的中断结构;具有1个全双工的可编程串行通信接口;具有一个数据指针DPTR;两种低功耗工作模式,即空闲模式和掉电模式;具有可
12、编程的3级程序锁定定位;AT89C51的工作电源电压为5(10.2)V且典型值为5V,最高工作频率为24MHz.AT89C51各部分的组成及功能如图1:P0 P1 P2 P3TXD外部中断RXD扩展控制振荡器和时钟电路数据存储器128字节程序存储器14KBCPU两个16位定时器计数器中断控制总线扩展控制器并行可编程I/O口可编程串行口内部总线图1 AT89C51各部分的组成AT89C51的工作原理:1. 引脚排列及功能AT89C51的封装形式有PDIP,TQFP,PLCC等,现以PDIP为例。 (1)I/O口线 P0口 8位、漏极开路的双向I/O口。当使用片外存储器及外扩I/O口时,P0口作为
13、低字节地址/数据复用线。在编程时,P0口可用于接收指令代码字节;程序校验时,可输出指令字节。P0口也可做通用I/O口使用,但需加上拉电阻。作为普通输入时,应输出锁存器配置1。P0口可驱动8个TTL负载。P1口 8位、准双向I/O口,具有内部上拉电阻。 P1口是为用户准备的I/O双向口。在编程和校验时,可用作输入低8位地址。用作输入时,应先将输出锁存器置1。P1口可驱动4个TTL负载。P2 8位、准双向I/O口,具有内部上拉电阻。 当使用外存储器或外扩I/O口时,P2口输出高8位地址。在编程和校验时,P2口接收高字节地址和某些控制信号。P3 8位、准双向I/O口,具有内部上拉电阻。 P3口可作为
14、普通I/O口。用作输入时,应先将输出锁存器置1。在编程校验时,P3口接收某些控制信号。它可驱动4个TTL负载。(2)控制信号线 RST 复位输入信号,高电平有效。在振荡器稳定工作时,在RST脚施加两个机器周期以上的高电平,将器件复位。 EA/VPP 外部程序存储器访问允许信号EA.当EA信号接地时,对ROM的读操作限定在外部程序存储器,地址为0000H-FFFFH;当EA接VCC时,对ROM的读操作从内部程序存储器开始,并可延续至外部程序存储器。在编程时,该引脚可接编程电压5V或12V。在编程校验时,该引脚可接VCC。 PSEN 片外程序存储器读选通信号PSEN,低电平有效。在片外程序存储器取
15、指期间,当PSEN有效时,程序存储器的内容被送至P0口;在访问外部RAM时,PSEN 无效。 ALE/PROG 低字节锁存信号ALE.在系统扩展时,ALE的下降沿将P0口输出的低8位地址锁存在外接的地址锁存器中,实现低字节地址和数据分时传送。 (3)外部晶振引线 XTAL1 片内振荡器反向放大器和时钟发生线路的输入端。使用片内振荡器时,连接外部石英晶体和微调电容。XTAL2 片内振荡器反相放大器的输出端。当使用片内振荡器时,外接石英晶体和微调电容。2. 存储器组织和特殊功能寄存器AT89C51的存储器将程序存储器和数据存储器分开,并有各自的存储空间和访问指令。它有4个存储空间:片内存储器、片外
16、存储器、片内数据存储器及片外存储器。第二章 原理、结果及分析2.1、设计方案原理与设计特点分析电子钟总的设计模块:温度采集模块按键处理模块89C51CPU控制模块DS1302时钟采集模块LCD显示模块图2 系统硬件设计框图主控芯片使用51系列STC89C52单片机,时钟芯片使用美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM和内置电池的实时时钟DS12887。采用DS12887作为主要计时芯片,可以做到计时准确。更重要的是,DS12887可以在外部电源断电的情况下继续计时,在没有外部供电的情况下,DS12887可以连续计时10年以上。系统由主控制器STC89C52、时钟芯片DS1302、
17、LCD液晶显示电路、键扫描电路和通信系统模块电路组成。系统硬件设计框图如图2所示。2.2 DS1302时钟采集模块:2.2.1电路原理图与DS1302分析:图3 电路原理图首先DS1302是DALLAS公司推出的涓流充电时钟芯片。内含有一个实时时钟/日历和31字节静态RAM通过简单的串行接口与单片机进行通信实时时钟/日历电路提供秒分时日日期月年的信息每月的天数和闰年的天数可自动调整时钟操作。DS1302芯片广脚介绍:X1、X2为32.768KHz晶振管脚。GND 为地。RST复位脚。I/O数据输入/输出引脚。SCLK串行时钟。Vcc1,Vcc2电源供电管脚。与单片机连接的信号线为: DS130
18、2_SCLK 接P20; 实时时钟时钟线引脚 DS1302_IO 接P24; 实时时钟数据线引脚 DS1302_RST 接P21; 实时时钟复位线引脚特别注意DS1302芯片在读取或写入数据时,都是一位一位传送的,并且每传送一位,SCLK信号线要有一个负跳变。即单片机对SCLK咬先送高电平,再送低电平。数据时通过IO进行传送的。因为DS1302芯片在读取或写入数据时,都是一位一位传送的,并且每传送一位,SCLK信号线要有一个负跳变。所以在对DS1302具体某地址进行一字节数据的写入或读取时,都要调用实时时钟写入一字节(内部函数) DS1302InputByte和实时时钟读取一字节(内部函数)
19、DS1302OutputByte两个函数。2.3按键处理模块图4 按键连线图其中按键1为模式键,按键2为加1键,按键3为减1键。与单片机连线如下:key0连接P10; /设定修改位数 key1连接P11; /加键key2连接P12; /减键Key0键是否按下将key0按键次数存放于变量key0_num中Key0_num=5?Key0_num=1?Key0_num=2?Key0_num=4?Key0_num=3? 否 否 否 否 是 是 是 是 是Key0_num=6? 否 移动光标,并返回 是图5 按键扫描子程序流程图按键调整程序模块是用来调整时间的,当P10按键按下时进入温度调整界面,再按P
20、11和P12就会依次改变要调整的参量,依次调整的参量为温度最大值和最小值的加减。当选择好了要调整的位后再按传感器上的温度值就会实现相应位的加一操作,按减值就会实现相应位的减一操作。当调整完毕之后,再按P14键就会返回时间显示界面,从刚才调整好的时间开始显示、计时。其流程图如图5所示。2.4 LCD显示模块2.4.1 LCD显示模块电路原理图图6 LCD1602图6分析:1602LCD采用标准的14脚(无背光)或16脚(带背光)接口,各引脚接口说明如表1所示:表1:引脚接口说明表编号符号引脚说明编号符号引脚说明1VSS电源地9D2数据2VDD电源正极10D3数据3VL液晶显示偏压11D4数据4R
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于单片机的数字时钟系统 毕业设计 基于 单片机 数字 时钟 系统

链接地址:https://www.31ppt.com/p-4148591.html