51单片机时钟显示+温度显示

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1、实用标准文案南华大学计算机技术综合课程设计报告学院：湘南学院题目：单片机LCD时钟显示和温度测量学生姓名：专业班级：指导老师：教研室主任：2012年6月29日精彩文档实用标准文案一、概述：本次设计的LCD时钟显示和温度测量系统是由中央控制器、温度检测器、时钟系统、显示器及键盘部分组成。控制器采用单片机STC89C51RC，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1602作为显示器，用蜂鸣器构成闹铃模块。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DS18B20采集温度信号送该给单片机处理；单片机再把时间数据和温度

2、数据送液晶显示器1602显示；键盘是用来调整时间的。二、方案设计及方案论证1.时钟显示和温度测量的总体设计思路按照系统的设计功能要求，本时钟显示和温度测量系统的设计必须采用单片机软件系统实现，用单片机的自动控制能力配合按键控制，来控制时钟、温度的调整及显示。获得时钟显示和温度测量数据信息，单片机对其进行一系列的处理，最后通过液晶显示出来。2.时钟显示和温度测量系统方案论证2.1时钟系统方案选择方案1：通过单片机内部的定时器/计数器，用软件实现，直接用单片机的定时器编程以实现时钟；方案2：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。虽然用软件实现时钟硬件线路简单

3、，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，对定时器定时也不是十分准确，时钟精度很低，对于我们实现所需要的功能造成软件编程非常复杂。用专用时钟芯片硬件成本相对较高，但它的精度很高，软件编程很简单。综上所述，选择方案2。本次设计采用具有涓细电流充电能力的低功耗实时时钟电路DS1302。它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，且具有闰年补偿等多种功能。它采用主电源和备用电源双电源供电。它的工作电压范围2.0~5.5V，在2.2V时，小于300nA。它内部含有31个字节的静态RAM，可提供用户访问。 DS1302可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时,可以

4、达到我们设计的基本的要求。内部的寄存器为我们调时，闹钟定时提供了寄存空间。备用用电源也实现了精彩文档实用标准文案当系统断电后，时钟仍然可以保持。而且它是串行接口，与单片机通信所需要的接口少。2.2显示系统的方案比较方案1：用数码管或LED显示。方案2：用液晶1602显示。方案3：用液晶12864显示。时钟和温度的显示可以用数码管或LED，而且价格便宜。但是数码管的只能显示简单的设计的系统，与我们设计要求也不相符。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12864显示略想复杂，用1602液晶显示可以完全满足本次设计的数据显示要求。2.3温度系统方案选择

5、方案1：用热敏电阻等测温元件测出电压，再转换成对应的温度。需要比较多的外部元件支持，且硬件电路复杂，制作成本相对较高。方案2：用DS18B20直接测温。DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现9~12位的数字值读数方式。经比较，我们选择方案2。温度实现只能通过外部的温度传感器来实现。经上网查阅，DS18b20体积小，只有3只脚，电路接法简单。精度为0.5°C，也符合我们设计的要求。DS18B20也是我们通常使用的型号，因此温度传感器用DS18B20。2.4键盘控制方案选择方案1：购买集

6、成键盘，采用矩阵形式连接。方案2：购买单个复位开关做成键盘。虽然集成键盘美观，与单片机的接口少，但是它的成本比较高。单片机的IO口对于我们的设计绰绰有余。通常我们选用价格便宜单个复位开关做成键盘。3.时钟显示和温度测量系统总体设计初步确定设计系统由单片机主控模块、时钟模块、测温模块、闹铃模块、显示模块、键盘接口模块共6个模块组成，电路系统框图如下图所示。精彩文档实用标准文案主控器件STC89C51DS18B20温度采集系统DS1320时间采集系统1602显示系统蜂鸣器闹铃系统键盘控制系统图1：电路系统框图三、硬件电路单元设计1、单片机最小系统设计1.1复位电路：复位电路有两种方式：上电复位

7、和按钮复位，我们主要用按钮复位方式。如下图所示：图2：复位电路1.2晶振电路晶振电路选取条件：晶振12M，电容20pF到30pF，本电路选取20pF。晶振电路原理如下图：精彩文档实用标准文案图3：晶振电路2、时钟系统设计DS1302时钟电路晶振选用3.2678KHZ，原理图如下：图4：基于ds1302时钟系统设计电路3、温度系统设计DS18B20温度传感DQ端接单片机P1.3口，电路原理图如下：图5：基于DS18b20温