基于at89s52与c51的多功能电子时钟设计

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1、C51课程设计基于AT89S52与C51的多功能电子时钟设计学校:南京信息工程大学学院:电子与信息工程学院专业:信息工程年级:2010级学号:20121309021姓名：杨峰宇指导老师:夏景明2012年12月10日摘要本设计采用LCD液晶屏幕显示系统，以AT89S52单片机为核心，由键盘、温度采集、时钟等功能模块组成。本系统对时间显示和温度采集系统行了重点设计。其中时钟芯片采用了有Dallas公司生产的DS1302时钟芯片,温度测控芯片采用的是由Dallas公司生产的DS18B20温度测量芯片。其中时钟可以通过按键模块来进行设置，即

2、使掉电下一次上电时也不用再设置，温度显示和温度显示通过按键切换。本系统大部分功能由软件来实现，吸收了硬件软件化的思想，大部分功能通过软件来实现，使电路简单明了，系统稳定性大大提高。关键词：AT89S52、DS1302、DS18B20、LCD1602、电子时钟、温度测量多功能电子时钟设计一、任务设计：1、设计任务：设计并制作一个多功能数字钟。2、设计要求：l设计能支持年、月、日、星期、时、分、秒的时钟，时钟有时间调整功能及闹钟功能；l时钟附带有一个温度计功能，温度检测精度高于2度，显示精度为1度；l时钟具有装卸电池时掉电保护功能，保护

3、时间大于5分钟；l时钟功耗小于0.5MA/5V。二、方案论证：1.显示部分:显示部分是本次设计的重要部分，一般有以下两种方案：方案一：采用LED显示，分静态显示和动态显示。对于静态显示方式，所需的译码驱动装置很多，引线多而复杂，且可靠性也较低。而对于动态显示方式，虽可以避免静态显示的问题，但设计上如果处理不当，易造成亮度低，有闪烁等问题。方案二：采用LCD显示。LCD液晶显示具有丰富多样性、灵活性、电路简单、易于控制而且功耗小等优点，对于信息量多的系统，是比较适合的。鉴于上述原因，我们采用方案二。2.数字时钟：数字时钟是本设计的核心

4、的部分。根据需要可采用以下两种方案实现：方案一：方案完全用软件实现数字时钟。原理为：在单片机内部存储器设三个字节分别存放时钟的时、分、秒信息。利用定时器与软件结合实现1秒定时中断，每产生一次中断，存储器内相应的秒值加1；若秒值达到60，则将其清零，并将相应的分字节值加1；若分值达到60，则清零分字节，并将时字节值加1；若时值达到24，则将时字节清零。该方案具有硬件电路简单的特点，但当单片机不上电，程序将不执行。而且由于每次执行程序时，定时器都要重新赋初值，所以该时钟精度不高。方案二：方案采用Dallas公司的专用时钟芯片DS1302

5、。该芯片内部采用石英晶体振荡器，其芯片精度不大于10ms/年，且具有完备的时钟闹钟功能，因此，可直接对其以用于显示或设置，使得软件编程相对简单。为保证时钟在电网电压不足或突然掉电等突发情况下仍能正常工作，芯片内部包含锂电池。当电网电压不足或突然掉电时，可使系统自动转换到内部锂电池供电系统。而且即使系统不上电，程序不执行时，锂电池也能保证芯片的正常运行，以备随时提供正确的时间。基于时钟芯片的上述优点，本设计采用方案二完成数字时钟的功能。3.温度采集：由于现在用品追求多样化，多功能化，给系统加上温度测量显示模块，能够方便人们的生活，使该

6、设计具有人性化。方案一：采用热敏电阻，可满足40摄氏度至90摄氏度测量范围，但热敏电阻精度、重复性、可靠性较差，对于检测小于1摄氏度的信号是不适用的。方案二：采用温度传感器DS18B20。DS18B20可以满足从-55摄氏度到+125摄氏度测量范围，且DS18B20测量精度高，增值量为0.5摄氏度，在一秒内把温度转化成数字，测得的温度值的存储在两个八位的RAM中，单片机直接从中读出数据转换成十进制就是温度，使用方便。基于DS18B20的以上优点，我们决定选取DS18B20来测量温度。三、总体方案：本设计采用AT89C52单片机作为本

7、系统的控制模块。单片机可把由DS18B20、DS1302中的数据利用软件来进行处理，从而把数据传输到显示模块，实现温度、日历的显示。以LCD液晶显示器为显示模块，把单片机传来的数据显示出来，并且显示多样化。在显示电路中，主要靠按键来实现各种显示要求的选择、设置与切换，系统框架图见图1。四、系统硬件设计（单元电路设计及分析）：1.AT89S52单片机最小系统：最小系统包括晶体振荡电路、复位开关和电源部分。图2为AT89S52单片机的最小系统。图22.温度测量模块:温度测量传感器采用DALLAS公司DS18B20的单总线数字化温度传感器

8、，测温范围为-55℃~125℃，可编程为9位~12位A/D转换精度，测温分辨率达到0.0625℃，采用寄生电源工作方式，CPU只需一根口线便能与DS18B20通信，占用CPU口线少，可节省大量引线和逻辑电路。接口电路如图3所示。图33