带温度显示万年历单片机课程设计Word格式.docx
- 文档编号:16012581
- 上传时间:2022-11-17
- 格式:DOCX
- 页数:47
- 大小:2.70MB
带温度显示万年历单片机课程设计Word格式.docx
《带温度显示万年历单片机课程设计Word格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《带温度显示万年历单片机课程设计Word格式.docx(47页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
课程设计任 务书
设计题目
万年历
学生姓名
****
所在院系
电子信息与电气工程学院
专业、年级、班
***********
设计要求:
1、设计制作一个用LCD1602显示的带温度显示的万年历;
2、具有年、月、日、星期、时、分、秒、温度等显示功能;
3、具备年、月、日、星期、时、分、秒校准功能;
4、具有闹钟显示、调节设定、整点鸣叫功能。
学生应完成的工作:
设计万年历的工作原理,利用DXP软件绘制电路原理图,利用KeiluVision4软件编写C语言程序并且生成HEX文件,并利用Proteus软件进行电路仿真和调试。
并设计制作电路的PCB板(或万用板的元件布局和连线)。
根据设计原理对电路进行安装、调试,完成课程设计工作,并提交课程设计报告。
参考文献阅读:
[1]童诗白.模拟电子技术基础[M].北京:
高等教育出版社,2005.
[2]阎石.数字电子技术(第五版)[M].北京:
高等教育出版社,2005.
[3]邱关源,罗先觉.电路(第五版)[M].北京:
高等教育出版社,2006.
[4]周灵彬,任开杰.基于Proteus的电路与PCB设计[M].北京:
电子工业出版社,2010.
[5]穆秀春,冯新宇,王宇.AltiumDesigner原理图与PCB设计[M].北京:
电子工业出版社,2011.
[6]郭天祥.51单片机C语言教程[M].北京:
电子工业出版社,2012.
[7]张毅刚,彭喜元,彭宇.单片机原理及应用[M].北京:
高等教育出版社,2010.
[8]李升.单片机原理与接口技术[M].北京:
北京大学出版社,2011.
工作计划:
5月6号:
搜集资料;
5月7号:
方案论证拟定硬件方案;
5月8号:
讨论优化并确定硬件方案;
5月9号—10号:
讨论并确定程序流程并绘制流程图;
5月13号:
根据流程图编写程序并且进行软件的仿真与调试;
5月14号—15号:
硬件电路的制作并撰写课程设计报告;
5月15号:
烧录程序并调试;
5月16号:
完成课程设计报告的撰写。
任务下达日期:
2013年5月6日
任务完成日期:
2013年5月17日
指导教师(签名):
学生(签名):
万年历
摘要:
设计了一个带温度显示的万年历电路系统,该电路具有年、月、日、星期、时、分、秒、闹钟显示和调整功能,并且还能显示温度和按键鸣叫、整点鸣叫、定时闹钟鸣叫等功能。
其中显示部分采用LCD1602显示,时钟部分采用DS1302时钟芯片,温度部分采用DS18B20单线温度传感器。
报时鸣叫采用有源蜂鸣器并用三极管驱动。
软件方面我们采用C语言编程,利用Keil uVision4软件编写C语言程序并且生成HEX文件。
先将程序在Proteus仿真,通过之后再烧录到单片机中。
该设计的优点是充分利用了LCD1602的显示功能完成了万年历应该具有的功能并且还扩展了温度和闹钟。
不足之处是收到LCD1602显示功能的限制没能显示农历日期,而且报时部分只是发出滴滴声而不是语音报时。
关键词:
万年历;
LCD1602;
温度传感器(DS18B20);
时钟芯片(DS1302)
1.设计背景……………………………………………………………………1
1.1时钟的用途及精度的需求…………………………………………1
1.2万年历的使用现状及设计目的…………………………………………1
2.设计方案……………………………………………………………………1
2.1任务分析……………………………………………………………………1
2.2方案选择和论证……………………………………………………………2
2.2.1显示模块选择方案和论…………………………………………………2
2.2.2时钟模块的方案选择和论证……………………………………………2
2.2.3按键控制模块的方案选择和论证………………………………………2
2.2.4温度采集模块方案选择…………………………………………………3
2.2.5方案的整体框图…………………………………………………………3
2.2.6设计流程图程序部分的拟定案…………………………………………4
3.方案实施 …………………………………………………………………5
3.1.1整体电路及其分析………………………………………………………5
3.1.2电源电路…………………………………………………………………6
3.1.3单片机最小系统…………………………………………………………6
3.1.4蜂鸣器及驱动电路………………………………………………………7
3.1.5时钟芯片DS1302电路…………………………………………………7
3.1.6温度采集芯片DS18B20电路……………………………………………8
3.1.7键盘控制电路……………………………………………………………8
3.1.8LCD1602控制电路………………………………………………………9
3.2软件仿真………………………………………………………………10
3.2.1 Proteus仿真软件介绍…………………………………………………10
3.2.2电路仿真调试…………………………………………………………11
3.3电路的焊接与调试……………………………………………………12
4.结果与结论………………………………………………………………14
5.收获与致谢………………………………………………………………14
6.参考文献…………………………………………………………………15
7.附件………………………………………………………………………15
7.1电路原理图………………………………………………………………15
7.2Proteus仿真图…………………………………………………………16
7.3电路工作中实物图………………………………………………………17
7.4元器件清单………………………………………………………………19
7.5源程序清单……………………………………………………………20
1.设计背景
1.1时钟的用途及精度的需求
时间,对人们来说是非常宝贵的,准确的掌握时间和分配时间对人们来说至关重要。
随着时间的流逝,科学技术的不断发展和提高,人们对时间计量的精度要求越来越高,应用越来越广。
怎样让时钟更好、更方便、更精确的显示时间,这就要求人们不断设计研发出新型的时钟。
高精度的计时工具大多数都使用了石英晶体振荡器,由于电子钟,石英表,石英钟都采用了石英技术,因此走时精度高,稳定性好,使用方便,不需要经常调校。
数字式电子钟用集成电路计时时,译码代替机械式传动,用LED显示器代替指针进而显示时间,减小了计时误差,这种表具有时,分,秒显示时间的功能,还可以进行时和分的校对,片选的灵活性好。
1.2万年历的使用现状及设计目的
如今万年历已经在人们生活中广泛的使用,它不仅是记录日期和时间的工具,而且也成为了一种装饰品。
现在的万年历可以说是多种多样,外观精美。
放在家里既可以计时也可作为风景壁画,因此越来越受到大众消费者的喜爱。
本次课程设计通过利用STC89C52单片机和DS1302芯片以及外围的按键和LCD显示器等部件,设计一个基于单片机的电子时钟。
设计的电子时钟通过液晶显示器显示,并能通过按键对时间以及闹钟进行设置。
目的来模拟真实产品中万年历的工作原理,具有很强的实用性。
2.设计方案
2.1任务分析
目的是设计一个带温度显示的万年历电路系统,该电路具有年、月、日、星期、时、分、秒、闹钟显示和调整功能,并且还能显示温度和按键鸣叫、整点鸣叫、定时闹钟鸣叫等功能。
其中显示部分准备采用LCD1602显示,时钟部分准备采用DS1302时钟芯片,温度部分准备采用DS18B20单线温度传感器。
软件方面我们采用C语言编程,利用KeiluVision4软件编写C语言程序并且生成HEX文件。
先将程序在Proteus仿真,通过之后再烧录到单片机中。
2.2方案选择和论证
2.2.1、显示模块选择方案和论证
方案一:
采用点阵式数码管显示。
点阵式数码管是由八行八列的发光二极管组成,对于显示文字比较适合,如采用在显示数字显得太浪费,且难度也相对较高,所以不用此种作为显示。
方案二:
采用LED数码管动态扫描。
LED数码管价格便宜,对于显示数字最合适,但功耗较大,且显示容量不够,所以也不用此种方案。
方案三:
采用LCD液晶显示屏。
液晶显示屏的显示功能强大,可显示大量文字,显示多样,清晰可见,且价格适中,所以采用了LCD数码管作为显示。
2.2.2时钟模块的方案选择和论证
方案一:
直接采用单片机定时计数器提供秒信号,使用程序实现年、月、日、星期、时、分、秒计数。
采用此种方案虽然减少芯片的使用,节约成本,但是,实现的时间误差较大。
所以不采用此方案。
采用DS1302时钟芯片实现时钟,DS1302芯片是一种高性能的时钟芯片,可自动对秒、分、时、日、周、月、年以及闰年补偿的年进行计数,而且精度高,工作电压2.5V~5.5V范围内,2.5V时耗电小于300nA.
2.2.3按键控制模块的方案选择和论证(宋体四号,加粗)
直接加减:
使用7按键,1按键切换闹钟,6按键对时分秒分别加减,控制方式相当简单,但需要较多按键与I/O口,功能一般,成本较高。
矩阵键盘:
使用16按键对时分秒直接设置,能最为灵活的对数字钟进行设置,功能强大,但控制方式相对困难,成本较高,需要较多按键与I/O口。
换位调整:
使用4按键,1设置闹钟,1键设置调整时间,1键调整,1键确定,此种控制方式相对简单,占用I/O口少,成本低廉,但功能一般。
经过反复比较,在3种方案中选取了第3种——换位调整,此方案成本低,功能已经足够满足数字钟的需要,而且硬件软件均比较简单。
2.2.4温度采集模块方案选择(宋体四号,加粗)
DS18B20数字温度传感器接线方便,独特的单线接口方式,DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。
封装后的DS18B20可用于电缆沟测温,高炉水循环测温,锅炉测温,机房测温,农业大棚测温,洁净室测温,弹药库测温等各种非极限温度场合。
耐磨耐碰,体积小,使用方便,封装形式多样,适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。
因此DS18B20完全满足设计要求。
2.2.5方案的整体框图(宋体四号,加粗)
图1整体方框图
2.2.6设计流程图程序部分小组的拟定方案
Y
ﻩN
Y
N
图2设计流程图
3.方案实施
3.1.1原理图设计及工作原理分析(宋体四号,加粗)
图3整体原理图
我们首先构成单片机的最小系统,使单片机能正常工作,在程序中
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 温度 显示 万年历 单片机 课程设计