51单片机时钟显示+温度显示.doc

南华大学计算机技术综合课程设计报告学院:湘南学院题目:单片机LCD时钟显示和温度测量学生姓名:专业班级:指导老师:教研室主任: 2012年6月29日一、概述:本次设计的LCD时钟显示和温度测量系统是由中央控制器、温度检测器、时钟系统、显示器及键盘部分组成。控制器采用单片机STC89C51RC,温度检测部分采用DS18B20温度传感器,时钟系统用时钟芯片DS1302,用LCD液晶1602作为显示器,用蜂鸣器构成闹铃模块。单片机通过时钟芯片DS1302获取时间数据,对数据处理后显示时间;温度传感器DS18B20采集温度信号送该给单片机处理;单片机再把时间数据和温度数据送液晶显示器1602显示;键盘是用来调整时间的。二、,本时钟显示和温度测量系统的设计必须采用单片机软件系统实现,用单片机的自动控制能力配合按键控制,来控制时钟、温度的调整及显示。获得时钟显示和温度测量数据信息,单片机对其进行一系列的处理,最后通过液晶显示出来。:通过单片机内部的定时器/计数器,用软件实现,直接用单片机的定时器编程以实现时钟;方案2:用专门的时钟芯片实现时钟的记时,再把时间数据送入单片机,由单片机控制显示。虽然用软件实现时钟硬件线路简单,但是程序运行的每一步都需要时间,多一步或少一步程序都会影响记时的准确度,对定时器定时也不是十分准确,时钟精度很低,对于我们实现所需要的功能造成软件编程非常复杂。用专用时钟芯片硬件成本相对较高,但它的精度很高,软件编程很简单。综上所述,选择方案2。本次设计采用具有涓细电流充电能力的低功耗实时时钟电路DS1302。它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时,且具有闰年补偿等多种功能。它采用主电源和备用电源双电源供电。~,,小于300nA。它内部含有31个字节的静态RAM,可提供用户访问。 DS1302可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时,可以达到我们设计的基本的要求。内部的寄存器为我们调时,闹钟定时提供了寄存空间。备用用电源也实现了当系统断电后,时钟仍然可以保持。而且它是串行接口,与单片机通信所需要的接口少。:用数码管或LED显示。方案2:用液晶1602显示。方案3:用液晶12864显示。时钟和温度的显示可以用数码管或LED,而且价格便宜。但是数码管的只能显示简单的设计的系统,与我们设计要求也不相符。有很多东西需要显示,还是用显示功能更好的液晶显示器比较好,它能显示更多的数据,用12864显示略想复杂,用1602液晶显示可以完全满足本次设计的数据显示要求。:用热敏电阻等测温元件测出电压,再转换成对应的温度。需要比较多的外部元件支持,且硬件电路复杂,制作成本相对较高。方案2:用DS18B20直接测温。DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器,它能直接读出被测温度,并且可根据实际要求通过简单的编程实现9~12位的数字值读数方式。经比较,我们选择方案2。温度实现只能通过外部的温度传感器来实现。经上网查阅,DS18b20体积小,只有3只脚,电路接法简单。°C,也符合我们设计的要求。DS18B20也是我们通常使用的型号,因此温度传感器用DS18B20。:购买集成键盘,采用矩阵形式连接。方案2:购买单个复位开关做成键盘。虽然集成键盘美观,与单片机的接口少,但是它的成本比较高。单片机的IO口对于我们的设计绰绰有余。通常我们选用价格便宜单个复位开关做成键盘。、时钟模块、测温模块、闹铃模块、显示模块、键盘接口模块共6个模块组成,电路系统框图如下图所示。主控器件STC89C51DS18B20温度采集系统DS1320时间采集系统1602显示系统蜂鸣器闹铃系统键盘控制系统图1:电路系统框图三、:复位电路有两种方式:上电复位和按钮复位,我们主要用按钮复位方式。如下图所示: 图2::晶振12M,电容20pF到30pF,本电路选取20pF。晶振电路原理如下图:图3:,原理图如下:图4:,电路原理图如下:图5:基于DS18b20温度系统设计电路液晶显示系统设计1602液晶显示电路由1K电阻和10K的精密电阻组成,