【正文】 ① 原理布圖 ② PCB 自動(dòng)或人工布線 ③ SPICE 電路仿真 ⑵ 革命性的特點(diǎn)： ① 互動(dòng)的電路仿真 用戶甚至可以實(shí)時(shí)采用諸如 RAM， ROM，鍵盤(pán)，馬達(dá)， LED， LCD， AD/DA，部分 SPI 器件，部分 IIC 器件。雖然目前國(guó)內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機(jī)愛(ài)好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師、致力于單片機(jī)開(kāi)發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。這次電路需要的是 +5V直流電源。 報(bào)警電路設(shè)計(jì) 蜂鳴器報(bào)警模塊的作用：當(dāng)定時(shí)鬧鐘時(shí)間到時(shí)，蜂鳴器發(fā)出預(yù)設(shè)的聲音，而發(fā)光二極管則會(huì)隨著音樂(lè)閃爍。 ⑶ 倒計(jì)時(shí)秒表。 ⑴ 調(diào)時(shí)。由于其經(jīng)濟(jì)實(shí)用，較多地應(yīng)用于單片機(jī)系統(tǒng)中。編碼鍵盤(pán)主要是用硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)鍵的識(shí)別，非編碼鍵盤(pán)主要是由軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)鍵盤(pán)的定義與識(shí)別。 ⑶ 最小系統(tǒng)整體圖 最小系統(tǒng)整體電路如圖 26 所示 圖 26 最小系統(tǒng)電路圖 鍵盤(pán)部分 按鍵按照結(jié) 構(gòu)原理可分為兩類(lèi)，一類(lèi)是觸點(diǎn)式開(kāi)關(guān)按鍵，如機(jī)械式開(kāi)關(guān)、導(dǎo)電橡膠式開(kāi)關(guān)等；另一類(lèi)是無(wú)觸點(diǎn)式開(kāi)關(guān)按鍵，如電氣式按鍵，磁感應(yīng)按鍵等。復(fù)位電路的基本功能是：系統(tǒng)上電時(shí)提供復(fù)位信號(hào)，直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后，撤銷(xiāo)復(fù)位信號(hào)。它會(huì)影響 到晶振的諧振頻率和輸出幅度。 ⑴ 晶振電路 最小系統(tǒng)晶振電路如圖 24 所示 ： 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 16 圖 24 晶振電路圖 STC89C52內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，引腳 XTAL0和 XTAL1分別是此放大器的輸入端和輸出端。 LCD1602 可以顯示兩行，每行 16 個(gè)字符，采用＋ 5V 電源供電，外圍電路配置簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，具有很高的性?xún)r(jià)比。 顯示部分設(shè)計(jì) 液晶顯示屏 LCD1602 簡(jiǎn)介 液晶顯示模塊由于具有低功耗、壽命長(zhǎng)、體積小、顯示內(nèi)容豐富、價(jià)格低、接口控制方便等優(yōu)點(diǎn)，因此在各類(lèi)電子產(chǎn)品中被極廣泛地推廣和應(yīng)用。其中校驗(yàn)和數(shù)據(jù)為前四個(gè)字節(jié)相加。即，單個(gè)數(shù)據(jù)引腳端口完成輸入輸Pin 名稱(chēng) 注釋 1 VDD 供電 3－ 2 DATA 串行數(shù)據(jù)，單總線 3 NC 空腳，請(qǐng)懸空 4 GND 接地，電源負(fù)極 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 12 出雙向傳輸。數(shù)據(jù)端為第二腳。 1 ℃ 精度 177。 4 %RH 0－ 50℃ 177。傳感器內(nèi)部濕度和溫度數(shù)據(jù) 40Bit 的數(shù)據(jù)一次性傳給單片機(jī)，數(shù)據(jù)采用校驗(yàn)和方式進(jìn)行校驗(yàn)，有效的保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。 溫濕度傳感器 DHT11 概述 DHT11 是一款濕溫度一體化的數(shù)字傳感器。 EA/VPP—— 外部訪問(wèn)允許，欲使 CPU 僅訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器（地址為 0000HFFFFH），EA 端必須保持低電平（接地）。 如有必要，可通過(guò)對(duì)特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中的 8EH 單元的 D0 位置位，可禁止 ALE 操作。 ALE/PROG——當(dāng)訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。在 flash 編程和校驗(yàn)時(shí)， P3 口也接收一些控制信號(hào)。 P3 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， p2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 邏輯電平。在這種應(yīng)用中， P2 口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送 1。 P2 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 邏輯電平。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 8 作為輸出口，每位能驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) TTL 邏輯電平（晶體管 晶體管邏輯電平）。 ALE/PROG(Pin30)：地址鎖存允許信號(hào) PSEN(Pin29)：外部存儲(chǔ)器讀選通信號(hào) EA/VPP(Pin31)：程序存儲(chǔ)器的內(nèi)外部選通，接低電平從外部程序 存儲(chǔ)器讀指令，如果接高電平則從內(nèi)部程序存儲(chǔ)器讀指令。 該器件采用 ATMEL 搞密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與 工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。另外 STC89X52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2 種軟件可選擇節(jié)電模式。綜合考慮本設(shè)計(jì)還是選用了 STC89C52 單片機(jī)。單片機(jī)應(yīng)用最多的領(lǐng)域主要有以下： 因它 具有“小、輕、廉、省”的特點(diǎn)，所以特別適用于“電腦型產(chǎn)品”，在家用電器、玩具、游戲機(jī)、聲像設(shè)備、電子秤、收銀機(jī)、辦公設(shè)備、廚房設(shè)備、家庭安防設(shè)備等許多產(chǎn)品上得到應(yīng)用。其結(jié)構(gòu)組成與指令系統(tǒng)都著重滿足工控要求。這些電路能在軟件的控制下準(zhǔn)確、迅速、高效地完成程序設(shè)計(jì)者事先規(guī)定的任務(wù)。 設(shè)計(jì)流程 該設(shè)計(jì)的主要流程如下：首先閱讀大量參考文獻(xiàn)，進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的確定，然后在protues 上進(jìn)行原理圖的繪制和修改，在仿真通過(guò)的情況下，購(gòu)買(mǎi)所需要的元器件 (元器件應(yīng)考慮裕量 )。電子時(shí)鐘首先是數(shù)字化了的時(shí)間顯示或報(bào)時(shí)器，在此基礎(chǔ)上，人們可以根據(jù)不同場(chǎng)合的要求，在時(shí)鐘上加置其他功能，比如定時(shí)鬧鈴，萬(wàn)年歷，環(huán)境溫度、濕度檢測(cè)，環(huán)境空氣質(zhì)量檢測(cè)， USB 擴(kuò)展口功 能等。因此，研究多功能電子鐘及擴(kuò)大其應(yīng)用，有著非常現(xiàn)實(shí)的意義。目前，新型溫濕傳感器正從模擬式向數(shù)字式、集成化向智能化及網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。目前，國(guó)際上已開(kāi)發(fā)出多種溫濕度傳感器。其中，段式 LCD 和字符式 LCD 只能用于字符和數(shù)字的簡(jiǎn)單顯示，不能滿足圖形曲線和漢字顯示的要求；而點(diǎn)陣式 LCD 不僅可以顯示字符、數(shù)字，還可以顯示各種圖形、曲線以及漢字、動(dòng)畫(huà)，并且可以實(shí)現(xiàn)屏幕滾動(dòng)、反轉(zhuǎn)、閃爍等功能，用途十分廣泛。通過(guò)鍵盤(pán)可以進(jìn)行定時(shí)、校時(shí)功能?？梢哉f(shuō)時(shí)間的準(zhǔn)確已成為各行各業(yè)安全運(yùn)行的基礎(chǔ)，如果時(shí)間出現(xiàn)誤差而不能及時(shí)校正，會(huì)造成一系列嚴(yán)重的后果和經(jīng)濟(jì)損失。 數(shù)字電子時(shí)鐘是采用數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí)，分，秒數(shù)字顯示的裝置，廣泛用于個(gè)人家庭，車(chē)站，碼頭辦公室等公共場(chǎng)所，成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡谋匦杵?，由于?shù)字集成電路的發(fā)展和石英晶體振蕩器的廣泛應(yīng)用，數(shù)字時(shí)鐘的精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)老式鐘表，鐘表的數(shù)字化給人們生產(chǎn)生活帶來(lái)了極大的方便，而且大大地?cái)U(kuò)展了鐘表原先的報(bào)時(shí)功能。同時(shí)單片機(jī)在多功能數(shù)字鐘中的應(yīng)用已是非常普遍的 。因此利用當(dāng)今先進(jìn)的科技致力于電子鐘的研究將能更好的服務(wù)于人們的生活 。郭沫若先 生曾說(shuō)：時(shí)間就是生命，時(shí)間就是速度，時(shí)間就是力量。singlechip。該時(shí)鐘系統(tǒng)主要由時(shí)鐘模塊、鬧鐘模塊、環(huán)境溫度濕度檢測(cè)模塊、液晶顯示模塊、鍵盤(pán)控制模塊以及信號(hào)提示模塊組成。與傳統(tǒng)的機(jī)械鐘相比，具有時(shí)鐘精確、顯示直觀、無(wú)機(jī)械傳動(dòng)裝置等優(yōu)點(diǎn)，因而得到廣泛應(yīng)用。電子鐘主要是利用現(xiàn)代電子技術(shù)將時(shí)鐘電子化、數(shù)字化。 本設(shè)計(jì)采用液晶顯示以其亮度 高、顯示直觀等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于智能儀器及家用電器等領(lǐng)域。 關(guān)鍵詞： 電子時(shí)鐘；單片機(jī)；多功能；溫濕度傳感器 Abstract II Abstract Digital electronic clock is indispensable to daily life. Electronic clock is the use of modern electronic technology to clock electronic, digital. Compared with the traditional mechanical clock, a clockaccurate, intuitive display, no mechanical transmission device, etc., and thus are widely used. In addition, the in the the in the life and industrial and agricultural production, the people pairs of the the the function of of electronic bell also proposed a a lot of of the requirements of: timekeeping,alarm clock, calendar, temperature display, which requires the the the versatility of electronic clock. According to the different requirements of the people of this design to achieve a normal display clock / calendar, measuring the ambient temperature, humidity, multifunction electronic clock with alarm. This design uses the LCD its high brightness, intuitive and other advantages are widely used in intelligent instruments and appliances and other areas. The clock system clock module, alarm clock module, the ambient temperature and humidity detection module, LCD module, keyboard, control module and the signal prompt module position. Be able to accurately to display the time (display format for the from time to time: subsubthe: seconds seconds, system of the 24 hours), can be at any time carried out the time to adjust, with a the alarm clock time setting, alarm clock On / Off, ended downtown function, be able to pairs the ambient temperature where the by the clock carried out measurement and displayed. Design hardware and software as the guiding ideology, give full play to the MCU function, most of the functionality through software programming simple circuit and system stability. Keywords: Electronic clock。 從古至今，時(shí)間是人們生活中不可缺少的重要伴侶。從古代的圭表、水漏，到后來(lái)的機(jī)械鐘表以及當(dāng)今的電子鐘，都充分顯現(xiàn)出了時(shí)間的重要。多功能電子鐘不管在性能還是在樣式亦或是用途上都發(fā)生了重大的變化，許多電子鐘都已具備電子鬧鐘、電子秒表、溫濕度檢測(cè)等功能。在各個(gè)行業(yè)生產(chǎn)及日常生活中，對(duì)溫濕度的測(cè)量及控制始 終占據(jù)著非常重要的地位。但隨著時(shí)間的推移，科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，生活節(jié)奏越來(lái)越快，競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，人們對(duì)時(shí)間計(jì)量的精度要求越來(lái)越高，應(yīng)用越來(lái)越廣。由單片機(jī)作為數(shù)字鐘的核心控制器，可以通過(guò)它的時(shí)鐘信號(hào)實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)功能，將其時(shí)間數(shù)據(jù)經(jīng)單片機(jī)輸出，利用顯示器顯示出來(lái)。 LCD 可分為段式 LCD、字符式 LCD 和點(diǎn)陣式 LCD。此類(lèi)傳感器是微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)測(cè)試技術(shù)的結(jié)晶。他能實(shí)時(shí)更新并輸出數(shù)據(jù)，適配于各種微控制器也就是通常所說(shuō)的單片機(jī)（ MCU），并且可通過(guò)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)顯示功能，其智能化取決于軟件和硬件的綜合開(kāi)發(fā)水平，二者缺一不可。這就給具有多種功能的時(shí)鐘提供了市場(chǎng) ，也有了市場(chǎng)開(kāi)發(fā)的前景。也有體型較大的，諸如公共場(chǎng)所的大型電子報(bào)時(shí)器等。設(shè)計(jì)中結(jié)合硬件、軟件的分步調(diào)試，達(dá)到要求的控制效果。 圖 21 硬件設(shè)計(jì)框圖 單片機(jī)的選擇 單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì) 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 5 單片機(jī)是一種集成電路芯片，采用超大規(guī)模技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力 (如算術(shù)運(yùn)算，邏輯運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送、中斷處理 )的微處理器 (CPU)，隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 (RAM)，只讀程序存儲(chǔ)器 (ROM)，輸入輸出電路 (I/O 口 )，可能還包括定時(shí)計(jì)數(shù)器，串行通信口 (SCI)，顯示驅(qū)動(dòng)電路 (LCD 或 LED 驅(qū)動(dòng)電路 )，脈寬調(diào)制電路 (PWM)，模擬多路轉(zhuǎn)換器及 A/D轉(zhuǎn)換器等電路集成到一塊單塊芯片上，構(gòu)成一個(gè)最小然而完善的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 單片機(jī)主要應(yīng)用領(lǐng)域和特點(diǎn) 單片機(jī)芯片的集成度很高，它將微型計(jì)算機(jī)的主要部件都集成在一塊芯片上，具有以下特點(diǎn)： ⑴ 體積小、重量輕、價(jià)格便宜、耗電少； ⑵ 根據(jù)工控環(huán)境要求設(shè)計(jì)，且許多功能部件集成在芯片內(nèi)部，其信號(hào)通道受外界影響小，故可靠性高，抗干擾性能優(yōu)于采用一般的 CPU； ⑶ 控制功能 強(qiáng)，運(yùn)行速度快。縱觀 30 年來(lái)單片機(jī)發(fā)展里程可以看出，單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展以微處理器（ MPU）技術(shù)及超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展為先導(dǎo)，以廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域拉動(dòng)，表現(xiàn)出較微處理器更具個(gè)性的發(fā)展趨勢(shì)。 ⑴ 技術(shù)性 :要從單片機(jī)的技術(shù)指標(biāo)角度 ,對(duì)單片機(jī)芯片進(jìn)行選擇，以保證單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)