【正文】 …………………………………………………5 ………………………………………………5 …………………………………………………5 ……………………………………………………6 ……………………………………………………………7 ……………………………………………………………8 …………………………………………………………10 …………………………………………………………………13 ……………………………………………………………14 ……………………………………………………………15數(shù)字電子鐘主要分為數(shù)碼顯示器，60進(jìn)制和24進(jìn)制計(jì)數(shù)器，頻率振蕩器和校時(shí)報(bào)時(shí)這幾個(gè)部分。秒信號(hào)可以由555定時(shí)器產(chǎn)生脈沖并分頻為1Hz。因此，一個(gè)基本的數(shù)字鐘電路主要由譯碼顯示器、“時(shí)”，“分”，“秒”，校時(shí)電路、報(bào)時(shí)電路和振蕩器、分頻器組成。將標(biāo)準(zhǔn)秒信號(hào)送入“秒計(jì)數(shù)器”，“秒計(jì)數(shù)器”采用60進(jìn)制計(jì)數(shù)器，圖示為數(shù)字電子鐘鐘的一般構(gòu)成框圖。振蕩器的穩(wěn)定度及頻率的精度決定了數(shù)字鐘計(jì)時(shí)的準(zhǔn)確程度，振蕩器的頻率越高，計(jì)時(shí)精度越高。由f=11T=(R1+2R2)Cln2，設(shè)C=,可得R1=,R2==1000Hz的信號(hào)。用555直接產(chǎn)生1Hz的信號(hào)不準(zhǔn)確，所以用其先產(chǎn)生f=1000Hz的高頻信號(hào)，在經(jīng)過1000分頻的分頻電路產(chǎn)生1Hz的秒脈沖，這樣做可以保證秒信號(hào)的準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性。 千分頻器分頻電路產(chǎn)生的1Hz秒脈沖： 分頻過后的秒脈沖數(shù)字鐘的計(jì)數(shù)電路是用兩個(gè)六十進(jìn)制計(jì)數(shù)電路和一個(gè)二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)電路實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)技術(shù)器正常計(jì)數(shù)時(shí)，反饋門不起作用，只有當(dāng)進(jìn)位脈沖來到時(shí)，反饋信號(hào)將計(jì)數(shù)電路清零，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的循環(huán)計(jì)數(shù)。：用兩片74LS160串行進(jìn)位實(shí)現(xiàn)二十四進(jìn)制 二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)器、秒計(jì)數(shù)器：用四片74LS160串行進(jìn)位分別實(shí)現(xiàn)兩片六十進(jìn)制 六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器譯碼與顯示電路如圖，譯碼是編碼的相反過程，譯碼器是將輸入的二進(jìn)制代碼翻譯成相應(yīng)的輸出信號(hào)。本設(shè)計(jì)用74LS47D作為譯碼器與七段數(shù)碼管相連接。腳1接從分頻器出來的1Hz標(biāo)準(zhǔn)脈沖，腳2接正常的進(jìn)位脈沖，腳3接輸入時(shí)鐘信號(hào)CLK。 單刀雙擲開關(guān)圖下圖示為分校時(shí)電路： 分校時(shí)電路：給高電平工作通過調(diào)節(jié)蜂鳴器的頻率與電壓來實(shí)現(xiàn)蜂鳴器的聲音的大小與品質(zhì)。當(dāng)時(shí)間在59分50秒到59分59秒期間時(shí)，分十位、分個(gè)位和秒十位保持不變，分別為5，因此可將計(jì)數(shù)器十位的Qc和Qa，個(gè)位的Qd和Qa及秒計(jì)數(shù)器十位的Qa和Qc相與，從而產(chǎn)生報(bào)時(shí)控制信號(hào)。電路如下圖所示： 報(bào)時(shí)電路示意圖由于使用的是TTL門電路，所以允許懸空。數(shù)字電子鐘電路的振蕩電路，分頻電路，計(jì)數(shù)器電路，譯碼與數(shù)碼管顯示電路，校時(shí)電路，報(bào)時(shí)電路都是息息相關(guān)的。本設(shè)計(jì)采用555多諧振蕩產(chǎn)生1000Hz信號(hào)，在經(jīng)過分頻器產(chǎn)生1Hz的秒信號(hào)，其實(shí)采用石英晶振振蕩電路，這樣產(chǎn)生的信號(hào)更加的穩(wěn)定與精確。個(gè)人覺得這是一次將理論應(yīng)用與實(shí)踐的活動(dòng)，在設(shè)計(jì)過程中不僅鍛煉了我們積極思考的好習(xí)慣，而且培養(yǎng)了我們一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度，踏踏實(shí)實(shí)的精神。我在設(shè)計(jì)過程中認(rèn)真的翻閱大量的書籍，去網(wǎng)上搜尋資料，在看了很多思路之后形成了一套我自己的思路。一旦形成了自己的思路，在設(shè)計(jì)過程中可以說是得心應(yīng)手，泉思涌動(dòng)。我感覺這增強(qiáng)了我以后設(shè)計(jì)的信心，我也喜歡上了設(shè)計(jì)，很好的培養(yǎng)了我對(duì)設(shè)計(jì)的興趣，啟蒙了我。 基本功能要求可動(dòng)態(tài)左右、上下顯示“歡迎使用”；在5秒按鈕無操作則以24h（小時(shí)）計(jì)時(shí)方式顯示時(shí)、分、秒；使用按鍵開關(guān)可實(shí)現(xiàn)時(shí)分調(diào)整；具有鬧鐘功能，聲光提示。 按照系統(tǒng)的設(shè)計(jì)功能要求，本時(shí)鐘溫度系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須采用單片機(jī)軟件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，用單片機(jī)的自動(dòng)控制能力配合溫度傳感器來控制時(shí)鐘和溫度的調(diào)整顯示，并可實(shí)現(xiàn)鬧鐘及串口通信功能，獲得時(shí)鐘溫度數(shù)據(jù)信息，單片機(jī)對(duì)其進(jìn)行一系列的處理，最后通過液晶顯示出來。為節(jié)約成本，我們選用方案1。再有51 系列單片機(jī)與54 系列的單片機(jī)價(jià)格差不多。方案1：用數(shù)碼管或點(diǎn)陣LED 顯示。方案3：用液晶12864 顯示。但是數(shù)碼管的只能顯示簡單的設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，與我們?cè)O(shè)計(jì)要求也不相符。雖然它們?cè)趦r(jià)格上差距很大，但是1602不能夠?qū)崿F(xiàn)我們的要求，所以我們選擇LCD12864顯示屏。需要比較多的外部元件（A/D 轉(zhuǎn)換）支持，且硬件電路復(fù)雜，制作成本相對(duì)較高。DS18B20 溫度傳感器是美國DALLAS 半導(dǎo)體公司最新推出的一種改進(jìn)型智能溫度傳感器，它能直接讀出被測溫度，并且可根據(jù)實(shí)際要求通過簡單的編程實(shí)現(xiàn)9~12 位的數(shù)字值讀數(shù)方式。方案1：RS485，傳輸距離遠(yuǎn)，抗干擾能力強(qiáng)，但只普遍用于工業(yè)現(xiàn)場，在普遍民用中很少使用。經(jīng)過比較選擇方案2以能滿足該實(shí)驗(yàn)要求。 單片機(jī)選擇 單片機(jī)概述單片微型計(jì)算機(jī)簡稱單片機(jī)，又稱微控制器，嵌入式微控制器等，屬于第四代電子計(jì)算機(jī)。正是由于這一原因，國際上逐漸采用微控制器(MCU)代替單片微型計(jì)算機(jī)(SCM)這一名稱。單片機(jī)的主要特點(diǎn)有:(1)具有優(yōu)異的性能價(jià)格比。(3)控制功能強(qiáng)。單片機(jī)的主要應(yīng)用領(lǐng)域:(1)工業(yè)控制(2)儀器儀表(3)電信技術(shù)(4)辦公自動(dòng)化和計(jì)算機(jī)外部設(shè)備(5)汽車和節(jié)能(6)制導(dǎo)和導(dǎo)航(7)商用產(chǎn)品(8)家用電器因此，在本課題設(shè)計(jì)的溫濕度測控系統(tǒng)中，采用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)。 STC89C54單片機(jī)的引腳說明圖12 STC89C54單片機(jī)引腳圖 芯片引腳如圖12所示： VCC : 電源。P0口：P0口是一個(gè)8位漏極開路的雙向I/O口。P2口：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。RST: 復(fù)位輸入?？撮T狗計(jì)時(shí)完成后，RST 腳輸出96 個(gè)晶振周期的高電平。DISRTO默認(rèn)狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效。PSEN:外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)（PSEN）是外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)。XTAL1:振蕩器反相放大器和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生電路的輸入端。程序存儲(chǔ)器：如果EA引腳接地，程序讀取只從外部存儲(chǔ)器開始。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器：STC89C52 有256 字節(jié)片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。定時(shí)器2：定時(shí)器2是一個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，它既可以做定時(shí)器，又可以做事件計(jì)數(shù)器。單片機(jī)最小系統(tǒng)是在以51單片機(jī)為基礎(chǔ)上擴(kuò)展，使其能更方便地運(yùn)用于測試系統(tǒng)中，不僅具有控制方便、組態(tài)簡單和靈活性大等優(yōu)點(diǎn)，而且可以大幅度提高被測試的技術(shù)指標(biāo)，從而能夠大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量。 LCD12864概述帶中文字庫的128X64是一種具有4位/8位并行、2線或3線串行多種接口方式，內(nèi)部含有國標(biāo)一級(jí)、二級(jí)簡體中文字庫的點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊；其顯示分辨率為12864, 內(nèi)置8192個(gè)16*16 點(diǎn)漢字，和128個(gè)16*8 點(diǎn)ASCII 字符集?？梢燥@示84 行1616 點(diǎn)陣的漢字，也可完成圖形顯示。由該模塊構(gòu)成的液晶顯示方案與同類型的圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序都要簡潔得多，且該模塊的價(jià)格也略低于相同點(diǎn)陣的圖形液晶模塊。圖15 LCD1602實(shí)物圖 LCD12864基本參數(shù)及引腳功能 引腳功能如表11所示： 編號(hào) 符號(hào) 方向 引腳說明 1 VSS模塊的電源正端 3 V0背光源正極（LED+5V）20 LED_K背光源正極（LED+5V）表11 LCD12864引腳功能 傳感器是能夠感受規(guī)定的被測量并按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置的總稱。溫度實(shí)現(xiàn)只能通過外部的溫度傳感器來實(shí)現(xiàn)。它能夠直接讀出被測溫度。用戶可定義的非易失性溫度報(bào)警設(shè)置；報(bào)警搜索命令識(shí)別并標(biāo)志超過程序限定溫度（溫度報(bào)警條件）的器件；176。DS18B20 也是我們通常使用的型號(hào)，因此溫度傳感器用DS18B20。典型應(yīng)用電路如圖16所示。這種方法應(yīng)用它內(nèi)部的寄生電源，因此在QT 上要用一個(gè)MOSFET 把I/O 線只接拉到電源上。方法一適合于遠(yuǎn)距離溫度監(jiān)控，不需要本地電源。Vdd 接5V 電源，vss 接地，DQ 相連。若用5V 電源，則R=5/1MA=5k。 單片機(jī)最小系統(tǒng)CPU 為STC89 系列增強(qiáng)型8 位單片機(jī)，頻率高達(dá)80MHz，可工作于6Clock，32 I/O，3 定時(shí)器，內(nèi)置 WDT、EEPROM。晶振采用12M/（可更換）。第 4 腳：RS 為寄存器選擇,高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。當(dāng)RS 和RW 共同為低電平時(shí)可以寫入指令或者顯示地址,當(dāng)RS 為低電平RW為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào),當(dāng)RS為高電平RW 為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)。第 7～14 腳：D0～D7 為8 位雙向數(shù)據(jù)線。第19腳：背光源正極（LED+5V）由P24腳接三極管放大后驅(qū)動(dòng)背光，可實(shí)現(xiàn)由單片機(jī)管腳控制背光亮滅。 按鍵連線圖5個(gè)獨(dú)立按鍵接P10~P14口，并由LED燈指示。 DS18B20及蜂鳴器驅(qū)動(dòng)。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用一個(gè)25 個(gè)腳的 DB25 連接器，對(duì)連接器的每個(gè)引腳的信號(hào)內(nèi)容加以規(guī)定，還對(duì)各種信號(hào)的電平加以規(guī)定。因此現(xiàn)在都把RS232 接口叫做DB9。電路圖通常是在系統(tǒng)框圖、單元電路設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算和器件選擇的基礎(chǔ)上繪制的，它是電路組裝、調(diào)試和維修的依據(jù)。（2）注意信號(hào)流向。（3）圖形符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)，適當(dāng)標(biāo)注。通過這次課程設(shè)計(jì)使我對(duì)課堂上的理論知識(shí)有了進(jìn)一步的了解，并增強(qiáng)了對(duì)單片機(jī)領(lǐng)域的興趣。，從軟件的安裝到使用，從網(wǎng)上查閱資料學(xué)到了很多課堂之外的專業(yè)知識(shí)。這個(gè)技術(shù)是一個(gè)多學(xué)科的綜合，要做到靈活應(yīng)用需要自我學(xué)習(xí)各種輔助技術(shù)的應(yīng)用。在仿真時(shí)，驅(qū)動(dòng)液晶屏沒有用電流放大電路，到制作實(shí)物時(shí)因?yàn)殡娏骱苄∫壕翢o法顯示，我們只能增加電流放大電路。在制作過程中雖然后來有設(shè)計(jì)上的疏忽但是我們每一步都細(xì)心焊接，一步一檢查，一次成功。這次設(shè)計(jì)中我明顯體會(huì)到自己知識(shí)的匱乏，思考問題不全面，這激勵(lì)我學(xué)好基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)要拓展知識(shí)面，增強(qiáng)自己的綜合能力，從而使自己成為一個(gè)高綜合素質(zhì)人才從而更好地適應(yīng)