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智能定時鬧鐘畢業(yè)設計(完整版)

2025-01-18 20:04上一頁面

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【正文】 puter principle, USES the monolithic integrated circuit STC10F08XE series, through the hardware circuit and software production procedure formulation, will design a more accurate timing, electricity saving digital clock, SCM in performance or digital clock no matter in style have undergone a qualitative change, digital clock has proved microcontroller more accuracy, precision sex etc. Function. This design is the design of timing alarm clock, the single chip microputer AT89C51 single chip microputer chip and macro crystal STC10F08XE as the core, with the necessary auxiliary circuit, constitute a single chip microputer intelligent timing of alarm clock . By single chip design system to be pleted, because its main through the realization of the function of software programming to plete, then reduce the plexity of the hardware circuit, and the cost is reduced, so in this design using AT89C51 singlechip, it is low power, highperformance CMOS type eight microcontroller. Key Words: Digital clock 。本文采用宏晶單片機 STC10F08XE,通過 DS1302 時鐘芯片進行定時,并通過 LCD 1602 字符液晶顯示器顯示。用單片機來設計制 作完成 ,由于其功能的實現(xiàn)主要通過軟件編程來完成 ,那么就降低了硬件電路的 復雜性 ,而且其成本也有所降低 ,所以在該設計中采用單片機利用 AT89C51,它是 低功耗、高性能的 CMOS 型 8 位單片機。 本設計智能定時鬧鐘已成為人們日常生活中必不可少的物品,廣泛用于個人家庭、學校生活,給人們的 生活、學習、工作、娛樂帶來極大的方便。 滲透到我們生活的各個領域,在智能儀器,工業(yè)控制,家用電器,計算機網絡和通信等都得到廣泛的應用。 設計本電子定時鬧鐘的目的和意義 本設計可以 讓我對所學過的知識進行系統(tǒng)的回顧和總結。鐘表原先的報時功能已經原不能滿足人們日益增長的要求,現(xiàn)代的電子時鐘多帶有類似自動報警、按時自動打鈴、時間程序自動控制、定時廣播、自動起閉路燈、通斷動力設備、甚至各種定時電氣的自動啟用等功能,本設計中 LCD 電子時鐘采用 LCD 顯示時間和日期年月,直觀實用,而且可以方便的校調,附帶的 萬 年歷和定時功能也是很方便和實用的。 ( 1)芯片化探索階段: 20 世紀 70 午代,美國的 Fairchild(仙童 )公司首先推出了第一款單片機 F- 8,隨后 Intel 公司推出了影響面大、應用更廣的 MCS48 單片機系列。 ① 完善的總 線結構 : ●并行總線: 8 位數(shù)據總線、 16 位地址總線及相應的控制總線,兩個獨立的地址空間; ●串行總線:通信總線,擴展總線。 ③ CMOS 化,提供功耗管理功能。 ( 2) 集成度高、體積小、可靠性高。 5 ( 6) 單片機的系統(tǒng)擴展和系統(tǒng)配置較經典、規(guī)范,易于構成各種規(guī)模的應用系統(tǒng)。 比較論證: 方 案 一 Atmel 單片機 AT89S51 功能較少, P0 口輸出指令時要求接上拉電阻, 使電路復雜化 ,精確度不高。 方案選定: 采用 方案二 1602 字符液晶 顯示器顯示。 缺點:輸出精度不夠高。單片機可把由 DS1302 時鐘芯片傳來的 數(shù)據 ,經過轉換,寫入 顯示模塊,實現(xiàn)日歷、 時鐘 顯示。 (2) 測溫范圍 - 55℃ ~ +125℃ ,固有測溫分辨率 ℃ 。 (10) PVC 電纜直接出線或德 式球型接線盒出線 ,便于與其它電器設備連接。 (3) 支持多點組網功能,多個 DS18B20 可以并聯(lián)在唯一的三線上,實現(xiàn)組網多點測溫。電源極性接反時,芯片不會因為發(fā)熱而燒毀,但不能正常工作。這些指令操作作用在沒有一個器件的 64 位光刻 ROM 序列號,可以在掛在一線上多個器件選定某一個器件,同時,總線也可以知道總線上掛有有多少,什么樣的設備 。通過緩存器讀寄存器。 DS1302S 時鐘芯片 DS1302 是 DALLAS 公司推出的涓流充電時鐘芯片 ,內含有一個實時時鐘 /日歷和 31 字節(jié)靜態(tài) RAM,通過簡單的串行接口與單片機進行通信實時時鐘 /日歷電路 .提供秒分時日日期 .月年的信息 ,每月的天數(shù)和閏年的天數(shù)可自動調整 時鐘操作可通過 AM/PM 指示決定采用 24 或 12 小時格式 .DS1302 與單片機之間能簡單地采用同步串行的方式進行通信 ,僅需用到三個口線 :1 RES 復位 ,2 I/O 數(shù)據線 ,3 SCLK 串行時鐘 .時鐘 /RAM 的讀 /寫數(shù)據以一個字節(jié)或多達 31 個字節(jié)的字符組方式通信 .DS1302 工作時功耗很低 ,保持數(shù)據和時鐘信息時功率小于 是由 DS1202 改進而來 ,增加了以下的特性 .雙電源管腳用 13 于主電源和備份電源供應 Vcc1,為可編程涓流充電電源附加七個字節(jié)存儲器 .它廣泛應用于電話傳真便攜式儀 器以及電池供電的儀器儀表等產品領域 . 獨特的一線接口,只需要一條口線通信,多點能力,簡化了分布式溫度傳感應用 ,無需外部元件 ,可用數(shù)據總線供電 ,電壓范圍為 V 至 V ,無需備用電源 ,測量溫度范圍為 55 ℃至 +125 ℃ ,華氏相當于是 67 176。因為一線通信接口,必須在先完成 ROM 設定,否則記憶和控制功能將無法使用。在片上 還載有配置字節(jié)以理想的解決溫度數(shù)字轉換。 DS18B20 的存儲器包括高速暫存器 RAM 和可電擦除 RAM,可電擦除 RAM 又包括溫度觸發(fā)器TH和 TL,以及一 個配置寄存器。采用三線接口與 CPU 進行同步通信,并可采用突發(fā)方式一次傳送多個字節(jié)的時鐘信號或 RAM 數(shù)據。 SCLK 串行時鐘 。 WP: 寫保護位 寄存器 2 的第 5 位 :AM/PM 定義 。在主電源關閉的情況下,也能保持時鐘的連續(xù)運行。如果在傳送過程中 RST置為低電平,則會終止此次數(shù)據傳送, I/O 引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。 數(shù)據輸入輸出 (I/O) 在控制指令字輸入后的下一個 SCLK 時鐘的上升沿時,數(shù)據被寫入 DS1302,數(shù)據輸入從低位即位 0 開始。只是選擇 晶振時,不同的晶振,誤差也較大。傳統(tǒng)的數(shù)據記錄方式是隔時采樣或定時采樣,沒有具體的時間記錄,因此,只能記錄數(shù)據而無法準確記錄其出現(xiàn)的時間;若采用單片機計時,一方面需要采用計數(shù)器,占用硬件資源,另一方面需要設置中斷、查詢等,同樣耗費單片機的資源,而且,某些測控系統(tǒng)可能不允許。 本 LCD 電子鬧鐘設計是采用內部時鐘方式,用一個 12MHz 晶振和兩個 30Pf 瓷片電容組成,為單片機提供標準時鐘,其中兩個瓷片電容起微調作用 .其電路圖見圖 8。發(fā)光管和 LED數(shù)碼管比較常用,軟硬件都比較簡單,在前面章節(jié)已經介紹過,在此不作介紹,本章重點介紹字符型液晶顯示器的應用。 圖 9 字符液晶屏幕 圖 10 字符型液晶顯示器實物圖 1602LCD 的基本參數(shù)及引腳功能 1602LCD 分為帶背光和不帶背光兩種,基控制器大部分為 HD44780,帶背光的比不帶背光的 厚,是否帶背光在應用中并無差別,兩者尺寸差別如下圖 11所示 。 第 6 腳 : E端為使能端,當 E端由高電平 跳變成低電平時,液晶模塊執(zhí)行命令。 圖 13 時間調整光標閃爍顯示 計時器 按下“計時鍵”打開計時器,此時按“計時開始、暫停鍵”進行開始或暫停計時器,再次按下“計時鍵”,退出計時器,如 圖 14 所示。 這次設計,我們結合課堂所學知識,同時也在網上充電,自學所需的知識。在大學里我們得到了最好的鍛煉,我們要將學到的知識轉換成力量,為了自己的夢想而努力。 uchar code table3[]=0:。 //計時鍵 sbit c=P1^2。 //蜂鳴器開關 sbit ds1302_sclk=P2^0。 void delay(uint z) //延時函數(shù) { uint x,y。tmp0。 delay(tt)。 //拉高總線 Delay1(200)。 DQ = 0。 //DQ 復位 return(dat)。 Delay1(16)。 DS18B20_Init()。 t=bb。 P0=。 lcd_e=1。 ds1302_sclk=1。 ds1302_sclk=1。 //地址 date=re_ds1302()。 //地址 wr_ds1302(date)。 } uchar wr1302_do(uchar wr1302_shu) //1302 寫數(shù)據處理 { shu=wr1302_shu。 ds1302_rst=0。 ds1302_rst=0。 ACC =ACC1。 34 } return(ACC)。 lcd_e=0。 lcd_e=1。 t=t|aa。 // 跳過讀序號列號的操作 DS18B20_WriteOneChar(0x44)。 dat=1。 for (i=8。 Delay1(1)。 //DQ 復位 } //讀一個字節(jié) unsigned char DS18B20_ReadOneChar(void) { unsigned char i=0。 } } spk=1。 } void beef() //鬧鐘鈴 { uint tt。x0。 //1302 數(shù)據線 sbit ds1302_rst=P2^2。 //設時加 /計時開始、 暫停鍵 sbit e=P3^6。 uchar code num[]=0123456789。 同時, 我 還 要感謝同組同學對我的幫助和指點,沒有他們的幫助和提供資料,沒有他們的鼓勵和加油,這次畢業(yè)設計就不會如此的順利進行 。在不斷的嘗試后,功能做出來了。 圖 15 設置鬧鐘光標閃爍顯示 復位 在 DS1302 副電源掉電,或多次亂按鍵盤造成系統(tǒng)出錯時,按下“復位鍵”,將“ 2021/04/30 Mon 00:00:01”寫入 DS1302,然后由液晶顯示,再進行調整正確時間。 第 15 腳: 背光源正極 。 表 1 引腳接口說明表 編號 符號 引腳說明 編號 符號 引腳說明 1 VSS 電源地 9 D2 數(shù)據 2 VDD 電源正極 10 D3 數(shù)據 3 VL 液晶顯示偏壓 11 D4 數(shù)據 4 RS 數(shù)據 /命令選擇 12 D5 數(shù)據 5 R/W 讀 /寫選擇 13 D6 數(shù)據 6 E 使能信號 14 D7 數(shù)據 7 D0 數(shù)據 15 BLA 背光源正極 8 D1 數(shù)據 16 BLK 背光源負極 第 1 腳: VSS 為地電 源。因此,液晶顯示器畫質高且不會閃爍。所以,外接晶振頻率精確度直接影響電子鐘計時的準確性。 時鐘工作原理如圖 7 所示。只要占用 CPU 一個口線即可。 DS1302 的寄存器 DS1302 有 12 個寄存器,其中有 7個寄存器與日歷、時鐘相關,存放的數(shù)據位為 BCD碼形式 ,其日歷、時間寄存器及其控制字見。只有在 SCLK 為低電平時,才能將 RST 置為高電平。當 Vcc2 大于Vcc1+ 時, Vcc2 給 DS1302 供電。 WP=1 寄存器數(shù)據不能寫入 AP=0 上午模式 。 DS1302 串行時鐘芯片 8 腳 DIP。 DS1302是 DS1202 的升級產品,與 DS1202 兼容,但增加了主電源 /后背電源雙 電源引腳,同時提供了對后背電源進行涓細電流充電的能力。當確認以后就可以用復制寄存器的命令來將這些數(shù)字轉移到可電擦除 RAM 中。通過緩存器讀寄存器。這些指令操作作用在沒有一個器件的 64 位光刻ROM 序列號,可以在掛在一線上多個器件選定某一個器件,同時,總線也可以知道總
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