基于STC89C52单片机的电子时钟带温度显示Word文档格式.docx
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基于STC89C52单片机的电子时钟带温度显示Word文档格式.docx
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3.3数字温度计设计方案论证……………………………4
4系统设计……………………………………………………4
4.1时钟电路………………………………………………4
4.2复位电路………………………………………………5
4.3LCD1602简介………………………………………5
4.4DS1302简介…………………………………………6
4.5温度传感器DS18B20简介……………………………7
5系统硬件设计所需的器材…………………………………8
6结束语………………………………………………………9
7参考资料:
…………………………………………………9
8附加原理图…………………………………………………9
基于STC89C52单片机的电子时钟(带温度显示)设计
摘要:
本设计以数字集成电路技术为基础,单片机技术为核心。
软件设计采用模块化结构,C语言编程。
系统通过LCD显示数据,可以显示日期(年、月、日、时、分、秒)以及温度。
在内容安排上首先描述系统硬件工作原理,着重介绍了各硬件接口技术和各个接口模块的功能;
其次,详细的阐述了程序的各个模块和实现过程。
关键词:
单片机;
电子时钟;
温度传感器;
DS1302;
DS18B20;
LCD1602
前言
电子时钟是实现对年,月,日,时,分,秒数字显示的计时装置,广泛用于个人家庭,车站,码头,办公室,银行大厅等场所,成为人们日常生活中的必需品。
数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度远远超过老式钟表。
钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便,在此基础上完成的电子时钟精度高,功能易于扩展。
可扩展成为诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等电路。
所有这些,都是以钟表数字化为基础的。
因此,研究数字时钟及扩大其应用有着非常现实的意义。
本设计就是数字时钟简单的扩展应用。
1设计要求
本设计准备实现的功能:
(1)显示日期功能(年、月、日、时、分、秒以及)
(2)可通过按键切换年、月、日及时、分、秒的显示状态
(3)可随时调校年、月、日或时、分、秒
(4)可每次增减一进行时间调节
(5)可动态完整显示年份,实现真正的万年历显示
(6)可显示温度
(7)带有温度报警功能
(8)可调节报警温度值
2方案论证与设计
2.1控制器部分方案论证
本方案基于模块化思想,采用STC89C52单片机作为控制核心,该MCU是宏晶推出的性价比极高的单片机,具有8k以上的大容量ROM可供程序编写,这极大方便了液晶这样需要大容量信息存储的硬件的使用。
而这款基于MCS-51内核的单片机支持ISP下载,在工作时可以不分频,速度是加同样晶振的普通51的12倍,况且这种单片机的功耗又很低,能够满足本设计的需求。
2.2显示部分的方案论证
液晶显示方式。
液晶显示效果出众,可以运用菜单项来方便操作,比较简单。
图2液晶显示电路
Fig.2lcd1602circuit
2.3数字温度计设计方案论证
(1).进而考虑到用温度传感器,在单片机电路设计中,大多都是使用传感器,所以这是非常容易想到的,所以可以采用一只温度传感器DS18B20,此传感器,可以很容易直接读取被测温度值,进行转换,就可以满足设计要求。
2.4系统设计
2.4.1时钟电路
内部时钟电路如图所示,在XTAL1和XTAL2引脚上外接定时元件,内部振荡电路就产生自激振荡。
定时元件通常石英晶体和电容组成的并联谐振回路,晶体振荡器选择11.0592MHZ,电容采用22uf.
图4时钟电路
Fig.4Clockcircuit
2.4.2复位电路
图5RC复位电路
Fig.5RCResetCircuit
3.3LCD1602简介
图11LCD1602
LCD1602采用标准的16脚接口,其中:
第1脚:
VSS为地电源第2脚:
VDD接5V正电源第3脚:
V0为液晶显示器对比度调整端,接正电源时对比度最弱,接地电源时对比最高,对比度过高时会产生“鬼影”,使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度第4脚:
RS为寄存器选择,高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。
第5脚:
RW为读写信号线,高电平时进行读操作,低电平时进行写操作。
当RSRW共同为低电平时可以写入指令或者显示地址,当RS为低电平RW为高电平时可读忙信号,当RS为高电平RW为低电平时可以写入数据.第6脚:
E端为使能端,当E端由高电平跳变成低电平时,液晶模块执行命令。
第7~14脚:
D0~D7为8位双向数据线。
第15~16脚:
空脚
3.4DS1302简介
1DS1302的结构及工作原理
1.1引脚功能表及内部结构图
DS1302的引脚及内部结构如图1所示,
引脚功能如表1所示。
1.2DS1302的控制字节说明
1.3数据输入输出
3.5.1.温度传感器DS18B20
表1 DS18B20详细引脚功能描述
序号
名称
引脚功能描述
1
GND
地信号
2
DQ
数据输入/输出引脚。
开漏单总线接口引脚。
当被用着在寄生电源下,也可以向器件提供电源。
3
VDD
可选择的VDD引脚。
当工作于寄生电源时,此引脚必须接地。
图4DS18B20与单片机的接口电路
3.5.2DS18B20时序
DS18B20的读时序
对于DS18B20的读时序分为读0时序和读1时序两个过程。
对于DS18B20的读时隙是从主机把单总线拉低之后,在15秒之内就得释放单总线,以让DS18B20把数据传输到单总线上。
DS18B20在完成一个读时序过程,至少需要60us才能完成。
DS18B20的写时序
对于DS18B20的写时序仍然分为写0时序和写1时序两个过程。
对于DS18B20写0时序和写1时序的要求不同,当要写0时序时,单总线要被拉低至少60us,保证DS18B20能够在15us到45us之间能够正确地采样IO总线上的“0”电平,当要写1时序时,单总线被拉低之后,在15us之内就得释放单总线。
4系统硬件设计所需的器材
5V电源
STC89C52单片机1个
1602液晶显示器1个
DS13021个
DS18B201个
MAX2321个
DB9母头串口1个
电阻1K的2个、4.7K的2个
8550三极管
晶振11.0592MHz的1个
晶振32.765KHz的1个
LED二极管2个
轻触开关5个
按键5个
电容0.1uf的2个
电容22μf的2个
电容30Pf的5个
电解电容470uf,10uf各一个
电位器10k的一个
排阵导线若干。
9结束语
通过此项设计设计,本系统能完成以下功能
(1)显示公历日期功能(年、月、日、时、分、秒以及星期)
(2)可通过按键切换年、月、日及时、分、秒的显示状态
(3)可随时调校年、月、日或时、分
(4)可每次增减一进行时间调节
(5)可动态完整显示年份
(6)可显示温度
参考资料:
[1]流行集成电路程序设计与实例杨振江,冯军编著
单片机接口技术实用子程序陈小忠,黄宁,赵小侠编著
单片机典型模块设计实例导航求是科技编著
附加原理图
PCB图
湖南理工学院电子竞赛
2010年11月30日
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