多功能数字钟最报告

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1、.课程设计题目基于单片机的多功能数字钟设计学生姓名任江彬学号1013014053所在院(系)物理与电信工程学院专业班级电子102指导教师张志伟完成地点陕西理工学院2014年1月12日...多功能数字钟设计报告...摘要多功能数字钟是以STC89C52RC单片机为核心控制器构成的新型数字化产品，由时钟模块、闹钟模块、键盘显示模块、电源模块、温度、电网电压和频率测量等模块组成。时钟由内部定时器实现时间的计量，通过键盘和数码管可方便地校对时钟和设置闹钟时间，采用光电传感器实现非接触闹钟止闹功能。通过对现场环

2、境温度、电网频率、电压进行测量，实现电压欠压、过压报警。...一．方案比较与论证系统设计包含时间计量、显示、温度测量、电网频率、电压测量等多个部分，下面对各部分设计方案做分析和选择。（一）计时方案一：由51单片机实现时钟功能先设定51单片机内部的一个定时器/计数器工作于定时方式，对机器周期计数形成基准时间，然后用另外一个定时器软件计数的方法对基准时间形成秒，秒计60次形成分钟，分钟计60次形成小时。方案二：专用时钟芯片目前市场上已有很多实时时钟芯片，。如DS12887、DS1302等，芯片内都集成了时

3、钟/日历功能，给时钟系统设计带来很多方便。考虑到成本以及编程方面的问题，因此选择方案一。（二）温度采集方案一：采用集成温度传感器（如AD590等）测温，但是电路设计复杂。方案二：采用数字温度传感器DS18B20。该传感器结构简单，不需外接电路，数据传输采用one-wire总线，可用一根I/O数据线传输数据，精度高，能满足题目1℃的要求，且分辨率较高，重复性和可靠性好。数字化温度传感器具有与单片机接口方便、直接数字量输出等优点，因此选用方案二。（三）键盘显示1、键盘方案一：采用阵列式键盘，此类键盘是采用

4、行列扫描方式，优点是当按键较多时可以降低占用单片机的I/O口数目，缺点是电路复杂且会加大编程难度。方案二：采用独立式按键电路，每个键单独占有一根I/O接口线，每个I/O口的工作状态互不影响，此类键盘采用端口直接扫描方式。缺点是当按键较多时占用单片机的I/O数目较多，优点是电路设计简单，且编程极其容易。由于该系统采用了常规钟表式的校对方式，用键较少，系统资源足够用，故采用了方案二。2、显示方案一：数码管实现显示功能。采用共阴数码管，用51单片的P0I/O口控制数码管的段选，P2I/O口控制数码管的位选，

5、同时用74LS245(数据缓冲器)增加I/O的驱动能力...方案二：液晶显示器来实现显示功能。液晶显示器来实现显示功能，不仅可以实现基本的显示信息，而且可以显示丰富的符号指示信息，如AM/PM，闹钟符号等，信息量丰富且直观易懂。而且液晶显示有功耗低，体积小，重量轻，寿命长，不产生电磁辐射污染等优点。由于数码管可以完成制作任务，经济耐用，完全能够满足电路显示功能。因此采用方案一。（四）非接触止闹功能方案一：采用声音控制实现非接触止闹功能，优点是方便，但由于声控存在灵敏度的问题，在现场条件差的环境中较容易

6、引起误动作。方案二：采用光电开关实现非接触止闹功能，因为光电开关利用物体对红外线的反射，可检测到物体的有无，方便有效，人只需挥挥手就可产生信号，完成止闹功能。考虑到止闹功能的准确性，因此采用方案二。（五）电压、频率测量交流电压的真有效值测量可采用AC-DC绝对值运放（AD536等）实现，因难于购买，方案采用由9v变压器变压后，经全桥整流滤波，由A/D转换器ADC0832实现电压有效值测量。电网频率是通过变压器、过零比较器处理后得到方波信号，对此方波信号进行频率测量，进而得到电网频率。二．系统总体设计系

7、统框图如图所示。STC89C52RC数码管显示报警电路键盘输入电压测量频率测量温度测量止闹电路系统方框图...系统工作原理：系统上电自检后，数码管实时实现时、分、秒的数字显示以及LED对AM/PM和闹钟开关的显示，通过按键可实现校对时间、设置闹钟时间、闹钟开、闹钟关的设定以及进行现场温度、电网频率、电压值的测量和显示。当闹钟时间到和出现电网电压欠压、过压报警时，通过发光二极管、蜂鸣器来实现声、光报警。三、系统模块设计1、键盘接口电路设计键盘电路设计如图所示。键盘电路设计模式键：第一次按键开始校对小时；

8、第二次按键开始校对分钟；第三次按键开始校对秒钟；第四次按键开始校对闹钟小时；第五次按键开始校对闹钟分钟；第六次按键切换现场温度显示；第七次按键切换电网电压显示；第八次按键切换电网频率显示；第九次按键回到初始计时界面。加键：当切换校对时钟时、分、秒和闹钟时、分时可进行加一操作。减键：当切换校对时钟时、分、秒和闹钟时、分时可进行减一操作。闹钟开关键：按键确定闹钟的开、关。2、显示器电路设计系统采用数码管显示。数码管与单片机接口电路如图所示。数码管显示电路..