电子钟温度计课程设计--电子钟温度计的设计

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1、****大学物信学院单片机课程设计课题：电子钟温度计的设计指导老师：****姓名：****学号：****20摘要：该设计实现了24小时制的时间显示及设定、年、月、日、星期的显示及设定、温度的检测及显示等功能。设计共分为四大部分，分别是控制部分、时钟部分、温度检测部分和人机交互部分。本设计采用的是STC89C51RC单片机，内部带有8KB的ROM，能够存储大量的程序，最突出特点是具有ISP在系统烧写功能，使得烧写程序更加方便。计时采用DS1302时钟芯片实现，该芯片通过简单的串行通信与单片机进行通信，时钟/日历电路能够实时

2、提供年、月、星期、日、时分、秒信息，采用双电源供电，当外部电源掉电时能够利用后备电池准确计时。温度检测采用DALLAS公司的数字化温度传感器DS18B20，该芯片采用的是独特的“一线总线”的方式与单片机进行通信，一线总线独特而且经济的特点，是用户可以轻松的组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新的概念。实时温度采用一线总线的方式传输大大的提高了信号的抗干扰性，分辨率可通过软件设置，其小巧的体积为各种环境下测量温度提供了方便。显示器件采用通用型1602液晶，可显示32个字符，如果使用数码管来做显示器件需消耗大量的系统资源，

3、因此采用低功耗的1602液晶，该液晶显示方便，功能强大，完全能满足数字万年历的显示要求。关键词：单片机AT89C51温度传感器DS18B20时钟芯DS1302液晶160220目录第一章设计任务—————————————————————-4第二章电路设计2.1设计方案比较———————————————————42.1.1时钟电路的设计————————————————42.1.2温度电路的设计————————————————52.2根据设计绘制整体方框图及硬件图——————————62.2.1整体方框图———————————

4、———————62.2.2总体硬件图——————————————————6第三章程序流程图3.1主程序流程图———————————————————73.2键盘服务程序流程图————————————————73.3温度采集与显示程序流程图————————————--8第四章模块设计及说明4.1液晶显示模块4.1.1DS1602简介———————————————-——84.1.2DS1602相应功能特性介绍—————————-——84.1.3DS1602液晶与单片机接口电路——————————94.2计数模块4.2.1DS1

5、302特性介绍————————————————94.2.2DS1302引脚介绍————————————————94.2.3DS1302与单片机接口电路————————————104.3实时环境温度采集模块4.3.1DS18B2O简介—————————————————104.3.2单总线介绍——————————————————104.3.3DS18B20管脚介绍———————————————104.3.4DS18B20时序介绍————————————————104.3.5DS18B20与单片机的接口电路——-———————

6、—-114.4设置模块——————————————————————11第五章调试与验证————————————————————1120第一章设计任务（1）能够实现时间的正确显示，并且可以对表进行调整。（2）能够实现年月日及星期的显示，并且可以对日期进行调整。（3）能够实现对温度的及时检测，并且可以正确显示。(4)用protues实现对设计的仿真。第二章电路设计2.1电路方案的比较2.1.1时钟电路的设计方案一：时钟电路可由555定时器组成，通过555定时器构成1Hz脉冲发生电路（如图2-1），然后将脉冲机输入单片机，经单

7、片机计算生成时钟。脉冲信号从555的3号引脚输出，通过电阻和电容可以得到不同频率的脉冲。其计算方法为tpl=R2C2ln2；tph=(R1+R2)C2ln2。图2-1555秒脉冲发生电路方案二：用单片机控制专用时钟芯片DS1302（如图2-2），通过对时钟芯片的初始化设置、写数据、读数据等操作，实现对时钟信息的获取。20图2-3DS1302与单片机连接图比较：两个方案虽然都能实现时钟的功能，但是方案一由于电阻电容及其自身的精度影响，其生成的秒脉冲精度相对差一些，且将秒脉冲信号换算成时钟的编程也相对复杂，而方案二能够较好地

8、弥补方案一的不足。所以本设计中的时钟电路采用方案二的设计。2.1.2温度检测电路的设计方案一：利用热敏电阻对温度特殊的温度效应，可以通过一个比较简单的电路将温度信号转换成相应的电压信号，为了使电压信号更便于精确测量，可以利用运放将电压信号放大，再经模数转换将电压信号送入单片机，最后通过单片机的计算得出温度值，送入数码