多功能电子钟设计

《多功能电子钟设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、成都信息工程学院“星云杯”嵌入式大赛多功能电子钟设计（第4题）【低年级组】队长:任晓玥2012073082队员:张德勇2012073070III摘要本设计是以STC公司生产的单时钟/机器周期（1T）的STC12C5A60S2单片机，为控制核心。使用高精度串行实时时钟芯片PCF8563提供时钟功能，YF017时钟语音芯片进行语音报时，NOKIA5110屏作为显示器，和单片机内部10位A/D转换器组成的具有时钟功能和电阻测量功能于一体的多功能电子钟设计。关键字：STC12C5A60S2；PCF8563；YF017；电子时钟Abstract：Thisdes

2、ignisbasedonSTCcompanyproducesthesingleclockcycle/machineSTC12C5A60S2microcontroller(1t),asthecontrolcore.Useserialreal-timeclockchipPCF8563clockfunction,highprecisionYF017speakingvoicechip,clockNOKIA5110screenasAmonitor,andsinglechipmicrocomputerinternalconsistingof10bitA/Dcon

3、verterhasthefunctionofclockandresistancemeasurementsinoneofthemulti-functionelectronicclockdesign.Keywords:STC12C5A60S2;PCF8563;YF017;RTCIII目录1系统方案11.1DAC输出控制模块的论证与选择11.2ADC采样模块的论证与选择11.3MOSFET驱动模块的论证与选择11.4显示模块的论证与选择21.5键盘输入模块的论证与选择21.6电源模块的论证与选择22系统理论分析与计算22.1PI调节器的分析22.2电压采样

4、电路的分析42.3电流采样电路的分析53电路与程序设计53.1电路的设计53.1.1系统总体框图53.1.2硬件调节子系统框图与电路原理图63.1.3单片机子系统框图与电路原理图73.1.4电源83.2程序的设计93.2.1程序功能描述与设计思路93.2.2程序流程图104测试方案与测试结果104.1测试方案104.2测试条件与仪器104.3测试结果及分析104.3.1测试结果(数据)104.3.2测试分析与结论12附录1：电路原理图13附录2：源程序15main.c15IR.h20IR.c20LCDDRIVER.h25LCDDRIVER.c28AD

5、S1115.h31ADS1115.c32IIC.h34IIC.c38DAC8554.h43DAC8554.c45III1系统方案本系统主要由实时时钟模块、语音报时模块，电阻测量模块，电源模块组成，下面分别论证这几个模块的选择。1.1实时时钟模块的论证与选择方案一：DS1302方案。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。DS1

6、302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/后备电源双电源引脚，同时提供了对后备电源进行涓细电流充电的能力。缺点是DS1302控制协议不是标准的协议，调试复杂，不易控制。方案二：PCF8563方案。PCF8563是PHILIPS公司推出的一款工业级内含I2C 总线接口功能的具有极低功耗的多功能时钟/日历芯片。PCF8563的多种报警功能、定时器功能、时钟输出功能以及中断输出功能能完成各种复杂的定时服务，甚至可为单片机提供看门狗功能。是一款性价比极高的时钟芯片，它

7、已被广泛用于电表、水表、气表、电话、传真机、便携式仪器以及电池供电的仪器仪表等产品领域。综合以上二种方案，选择方案二。1.2ADC采样模块的论证与选择方案一：ICL7135方案。4位半双积分芯片，功能丰富，价格合理，性能稳定，但是占用IO口多。价格昂贵。方案二：ADS1115方案。ADS1115是业界最小16位AD芯片，精度高，速度快，使用简单，可测量负电压，并有低功耗设计，外围电路简单，宽幅供电，I2C协议编程，简单易用，但是其价格昂贵。方案三：STC12C5A60S2内部集成A/D转换的单片机的A/D转换口在P1口，有8路10位高速A/D转换器，

8、速度可达到250KHz（25万次/秒）。8路电压输入型A/D，可做温度检测、电池电压检测、按键扫描、频谱检测