基于-单片机定时闹钟设计资料.doc

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1、.单片机定时闹钟一、[电路概述]该时钟电路主要以单片机AT89S52为核心而设计的，通过单片机对信息的分析与处理控制外围设备。电路整体设计思想是想把它做成一个实用的器件，所以在题目要求的前提下，我们又加入了星期程序，温度程序，年、月、日程序以及时间的12—24转换程序。[关键字]：单片机数码显示温度传感器光识电路二、[题目分析与方案论证]按照系统设计功能的要求，初步确定设计系统由复位模块、时钟模块、温度模块、音乐模块、光识模块及显示模块共五个模块组成，后来在时钟模块的基础上又加载了日历、星期的模块从单片机AT89S52入手，通过使用AT89S52

2、的部的可编程定时器/计数器，结合对外接晶振的调节来确定一个合适的振荡周期，从而确定出部的机器周期。再通过对部中断程序的设置来设计出时钟程序，即设计出了电子时钟的核心。根据题目的要求，我们设计了以下方案：[方案一]设计中加载了年、月、日的设计，刚开始时打算用18个共阳数码管，考虑到数码管太多是毕会给硬件电路带来麻烦，经过考虑后，决定把年、月、日与时间设置到一组数码管上来，即六个数码管即能显示时间又能显示年、月、日，这样一来就方便了硬件电路；[方案二]主控芯片使用51系列AT89S52单片机设计时温度模块设计温度元件用AD590，利用AD590以及接

3、口电路把温度转换成模拟电压，经由ADC0804转换成数字信号，然后经AT89S52处理显示温度。但由于AD590价钱比较贵，且只能转换成模拟电压，这样一来硬件就要增加更多的器件且又不经济，经查找发现18B20温度传感器价钱便宜且可以直接把温度转换成数字量测温围为-55—125度，最大分辨率可达0.0625度，采用3线制与单片机相连，减少了外部的硬件电路，具有低成本和易使用的特点，所以我们选择了18B20温度传感器。附18B20温度传感器工作原理：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，与传统的热敏电

4、阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并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。温度传感器DS18B20采集温度信号送该给单片机处理，存储器通过单片机对某些时间点的数据进行存储；，DS18B20的性能特点如下：1、独特的单线接口仅需要一个引脚进行通信；2、多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现多点组网功能；3、无须外部器件；4、可通过数据线供电，电压围为3.0---5.5V；5、零待机功耗；6、温度以9或12位数字量读出；7、用户可定义的非易失性温度报警设置；.8、报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件

5、）的器件；9、负电压特性，电源极性接反是，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作。三、[系统总体结构框图]AT89S52主控模块光识电路温度电路音乐电路显示电路电路时钟电路复位电路[按键功能]a键：P2.1口12---24转换b键：P2.3口调整定时、计时的时、调整年c键：P2.5口调整计时的秒和定时状态及日d键：P2.7口判断定时到否e键：P2.0口调整星期f键：P2.2口定时、计时转换g键：P2.4口调整定时、计时的秒和判断定时状态、调整日h键：P2.6口调整定时的报警音乐、省电模式i键：复位键j键：P3.6口年、月、日的显示四、[主要电路原

6、理与设计]（1）系统硬件电路的设计：电路是由控制部分和显示部分两大部分组成。利用单片机程序进行控制，单片机以晶体振荡器的振荡周期(或外部引入的时钟周期)为最小的时序单位，片的各种微操作都以此周期为时序基准。振荡频率二分频后形成状态周期或称s周期，所以，1个状态周期包含有2个振荡周期。振荡频率foscl2分频后形成机器周期MC。所以，1个机器周期包含有6个状态周期或12个振荡周期。1个到4个机器周期确定一条指令的执行时间，这个时间就是指令周期。AT89S52.单片机指令系统中，各条指令的执行时间都在1个到4个机器周期之间。，并通过数码管进行显示单片

7、机普遍采用锁相环技术，使单片机的时钟频率可由程序控制。锁相环允许用户在片外使用频率较低的晶振，可以很减小板级噪声；而且，由于时钟频率可由程序控制，系统时钟可以在一个很宽的围调整，总线频率往往能升得很高。但是，使用锁相环也会带来额外的功率消耗。单就时钟方案来讲，使用外部晶振且不使用锁相环是功率消耗最小的一种。AT89S52单片机的时钟信号通常用两种电路形式得到：部振荡方式和外部振荡方式。在引脚XTAL1和XTAL2外接晶体振荡器(简称晶振)或瓷谐振器，就构成了部振荡方式。由于单片机部有一个高增益反相放大器，当外接晶振后，就构成了自激振荡器并产生振荡

8、时钟脉冲。部振荡方式的外部电路如下图所示。图中，电容器C01，C02起稳定振荡频率、快速起振的作用，其电容值一般在5-30pF。晶振频率