基于LCD液晶显示的多功能数字钟的设计（附PCB图及电路原理图）.doc

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1、目录1前言12总体方案设计22.1设计内容22.2设计内容22.3方案论证32.4方案选择43单元模块设计53.1各单元模块功能介绍及电路设计53.1.1温度采集电路53.1.2DS1302时钟电路53.1.3串行通信接口电路63.1.4USB连接电路63.1.5按键电路73.1.6液晶显示显示电路73.2特殊器件介绍73.2.1STC89C52单片机芯片73.2.2DS1302介绍83.2.3温度传感器DS18B2093.2.4液晶显示LCD160294软件设计104.1软件选择104.2软件设计

2、流程104.2.1温度采集流程114.2.2日期数据处理流程125系统的仿真及调试135.1系统仿真135.2硬件调试135.3软件调试146结论167总结与体会177.1设计小结177.2设计收获及改进177.3致谢178参考文献18附录：191前言单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上，但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件：CPU、内存、内部和外部总线系统，目前大部分还会具有外存。同时集成诸如通讯接口、定时器，实时时钟等外围设备。而现在最强大的

3、单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。单片机也被称为微控制器（Microcontroller），它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。单片机诞生于20世纪70年代末，经历了SCM、MCU、SOC三大阶段。STC单片机完全兼容51单片机,并有其独到之处,其抗干扰性强,加密性强,超低功耗,可以远程升级,内部有专用复位电路,价格也较便宜,由

4、于这些特点使得STC系列单片机的应用日趋广泛。本文设计了一种基于STC公司的STC89C52单片机，使用Dallas的一线制数字温度计DS18B20作为温度传感器，实时时钟芯片DS1302提供当前日期和时间数据，并将实时的日期和温度数据字符型液晶显示器LCD1602上显示，本次设计的多功能数字钟采用数字电路对日期和温度进行控制设置，我们采用LCD液晶显示，以24小时的计时方式，根据LCD显示原理进行显示，定时器计数。在本次设计中，电路具有显示日期、时间、温度的基本功能，还可以实现对它们的调整。本次设

5、计要达到的目的是：具有时间显示和手动校对功能，24小时制；具有年、月、日显示和手动校对功能；具有显示当前星期的功能；具有闹铃功能；具有环境温度采集功能；掉电后无需重新设置时间和日期；系统不但接口设计简单、便于控制，而且具有很好的人机界面，可以对当前的时间进行调整。2总体方案设计2.1设计内容完成基于LCD液晶显示的多功能数字钟的设计。要求该电路具有显示日期、时间、温度的基本功能，还可以实现对它们的调整。本次设计要达到的目的是：具有时间显示和手动校对功能，24小时制；具有年、月、日显示和手动校对功能；

6、具有显示当前星期的功能；具有闹铃功能；具有环境温度采集功能；掉电后无需重新设置时间和日期；2.2设计内容方案一：利用QuartusII软件设计一个数字钟，对设计电路进行功能仿真，并下载SOPC实验系统中，可以完成00:00:00到23:59:59的计时功能，并在控制电路的作用下具有保持、清零、快速校时、快速校分、整点报时等功能。能进行正常的时、分、秒计时功能；锁死功能--锁死状态下时钟保持不变；清零功能—-时钟计时电路和万年历电路；闹表功能—-定时精确到分，闹钟设计响一分钟，可关闭；相应的电路图如下

7、图2.1所示：图2.1QuartusII软件设计数字钟电路图方案二：采用单片机STC89C52RC芯片以及相关的芯片来实现多功能的数字钟。该设计选用一线制温度计DS18B20作为温度传感器,实时时钟芯片DS1302提供当前日期和时间数据,并将实时的日期和温度数据在字符型液晶显示器LCD1602上显示出来。本文设计了一种基于STC公司的ST89C52单片机，使用Dallas的一线制数字温度计DS18B20作为温度传感器，实时时钟芯片DS1302提供当前日期和时间数据，并将实时的日期和温度数据字符型液晶

8、显示器LCD1602上显示，本次设计的多功能数字钟采用数字电路对日期和温度进行控制设置，我们采用LCD液晶显示，以24小时的计时方式，根据LCD显示原理进行显示，定时器计数。在本次设计中，电路具有显示日期、时间、温度的基本功能，还可以实现对它们的调整。本次设计要达到的目的是：具有时间显示和手动校对功能，24小时制；具有年、月、日显示和手动校对功能；具有显示当前星期的功能；具有闹铃功能；具有环境温度采集功能；掉电后无需重新设置时间和日期。系统不但接口设计简单、便于控制,