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1、本科毕业设计基于单片机的多功能数字钟1指导教师 学院名称工院 专业名称电程论文提交日期 论文答辩日期2日摘 要在21世纪社会的迅猛发展浪潮下，电子信息技术也有了快速的推广和应用。在日常工作生活的快节奏下，时间占有着至关重要的位置。也许人们不太在意，在各种各样的日常生活以及各类社会活动中，大家无时无刻地都在留意着时间的变化。时间与人们的生活息息相关，而时间的计算方法发展至今已经演变成时钟和表。本文所阐述的数字钟有多种功能，不仅能够准确的显示时间年月日、时分秒，还有对环境温度进行测量，闹钟设置，秒表计时，电子钟， MP3播放等功能。相比于机械时钟，因为数字钟所采用的是数字电路技术来实现时、分、秒计
2、时，有着更高的准确性和稳定性，而数字钟的结构与装置也更加科学与方便化。本文主要介绍了基于单片机的多功能数字钟的设计，硬件电路包含时钟模块、温度检测模块、液晶显示模块、按键模块、电源模块，声音模块和复位电路，软件设计包含闹钟设计、秒表计时、电子书阅览、MP3播放等。本设计的数字钟有：时间显示年月日、时分秒，闹钟，秒表计时，电子书，MP3等功能。单片机与多功能数字钟的结合，不仅使得时间的测量更加准确稳定，对环境测试的温度也更加简单、方便、灵活，为我们的日常生活提供了更优质与方便的服务。因此，单片机不仅有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高。关键词：单
3、片机 数字钟 温度传感器 Multi-function Digital Clock Based On MCUCai Bingnan(College of Engineering, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China)Abstract: The rapid development in the twenty-first Century social tide, electronic information technology has been rapid promotion and application.
4、In their daily work life fast rhythm, time occupies a crucial position. Maybe people dont care too much, in a variety of daily life and all kinds of social activities, we every hour and moment are watching the change of time. The time of our lives, and the calculation method of time has evolved into
5、 a clock and watch. Digital clock is described in this paper has a variety of functions, not only can display the date when the minutes and seconds time, accurate, and measurement of environmental temperature, alarm clock, stopwatch, electronic clock, MP3 player and other functions. Compared to the
6、mechanical clock, because the digital clock is used in the digital circuit technology to realize, when, seconds, has a higher accuracy and stability, and the structure and device of digital clock is more scientific and convenient.This paper mainly introduces the design of multi-function digital cloc
7、k based on MCU, the hardware circuit consists of the clock module, temperature detecting module, liquid crystal display module, keyboard module, power module, voice module and a reset circuit, software design including alarm clock, stopwatch design, electronic book reading, MP3 player etc. The desig
8、n of the digital clock: time date display, minutes and seconds, alarm clock, stopwatch, e-books, MP3 etc. Combined with the MCU and the multi-function digital clock, not only makes the measurement more accurate and stable time, environmental testing temperature is more simple, convenient, flexible,
9、provides better quality and convenience to our daily life. Therefore, the single chip not only promoted the development of social productive forces and the improvement of social information-based degree, simultaneously also makes the modern electronic products to further improve the performance.Key
10、words: SCM digital clock the temperature sensor目 录1 前言11.1 课题的研究背景11.2 课题的开发目的12系统方案分析与选择论证22.1系统方案设计22.1.1主控芯片方案22.1.2 显示模块方案22.1.3 键盘模块方案22.1.4 温度模块方案22.2 系统最终方案33硬件电路设计33.1 单片机最小系统33.2 DS1302时钟模块的设计43.3 LCD1602显示模块的设计53.4 DS18B20温度模块的设计73.5 声音模块和按键控制模块的设计74 程序设计84.1 时间调整程序设计94.2 闹钟处理程序设计104.3 秒表计
11、时程序设计104.4 音乐播放程序设计104.5 电子书程序设计125调试与调试结果125.1 硬件调试125.2 调试结果136 结论13参考文献14附录A 电路原理图15附录B设计程序16致谢62华南农业大学本科生毕业设计成绩评定表1 前言1.1 课题的研究背景在这个快节奏的年代，时间就是效益，就是金钱，因此准确的掌握时间和分配时间对人们来说至关重要。随着单片机技术的飞速发展，在其推动下，现代的电子产品几乎渗透到了社会的各个领域，人们对时间计量的精度要求越来越高，应用越来越广。怎样让时钟更好、更方便、更精确的显示时间，这就要求人们不断设计研发出新型的时钟。所以一个能够进行报时以及有其他多种
12、用途的数字钟是对人们的生活工作是非常具有现实意义的。相比于传统的时钟，数字钟在性能和准确度方面的优势使得很多普通的时钟已经不能满足人们在某些方面的需求了。数字钟的优势在于准确度高，因为它采用的是数字电路来实现对时、分、秒的设计，因此传统的时钟正面临着淘汰的局面。由于多功能数字钟的功能齐全，科学方便，它被广泛的应用在社会的各个地方。不管是在公司，娱乐场所，办公室以及个人家庭等等，数字钟的存在已经成为了人类日常生活的一部分。数字钟是一种数字电路，由于采用了石英技术，因此走时精度高，稳定性好，使用方便，不需要经常调校。数字钟用集成电路计时，译码代替机械式传动，用LCD显示器代替指针进而显示时间，减小
13、了计时误差，这种表具有显示时、分、秒时间的功能，还可以进行时和分的校对，片选的灵活性好。数字钟不管在性能还是在款式样式上都远远超过了传统的钟表，给人们的生活带来了极大的便利。因此，对多功能数字钟进行研究有着非常现实的意义。1.2 课题的开发目的多功能数字钟的基本功能就是时钟显示时分秒，年月日，闹钟，温度的采集和报警，另外还扩展了以下几种功能：秒表计时、电子书和MP3播放。本设计的目的是为了更加切合人们的生活实际情况，以STC89C52单片机作为数字钟的核心控制器，通过DS1302时钟芯片进行时、分、秒来实现计时校对功能，采用DS18B20对室内环境进行温度测量，将数据通过单片机输出，利用LCD
14、1602液晶屏显示出来。并且通过软件编写，可以实现秒表计时、电子书阅览和MP3播放等功能。并且通过按键可以进行手动时间定时、校时闹铃设定。本设计相比传统时钟，不仅测量精确到高，工作稳定，而且功能多也便于日后扩展，在日常生活中具有很高的使用价值。2系统方案分析与选择论证2.1系统方案设计2.1.1主控芯片方案方案一：采用STC89C52单片机作为主控芯片。STC89C52内部具有Flash ROM,内存达8KB ，512字节数据存储空间，带有2K字节的EEPROM存储空间，又与MCS-51兼容，而且此芯片价格便宜、易于操作、低功耗且性能稳定。方案二：采用AT89S52单片机作为主控芯片。AT89
15、S52内部具有8K字节程序存储空间，256字节的数据存储空间，没有EEPROM存储空间，也与MCS-51系列单片机完全兼容，具有在线编程可擦除技术。经过两种方案的比较，虽然STC89C52相对AT89S52均满足设计要求，但是前者价格更加便宜，而且抗干扰能力强，稳定性高，价格实惠。因此，选择方案一。2.1.2 显示模块方案方案一：采用LCD液晶显示屏。液晶显示屏的显示功能强大,可显示大量文字，显示多样,清晰可见,灯光柔和，可调范围大，且价格适中。方案二：采用LED数码管动态扫描。LED数码管价格便宜,对于显示数字最合适,但功耗较大，占用体积大，且显示容量不够。经过两种方案的比较，选择方案一。2.1.3 键盘模块方案方案一：采用独立式按键。独立式按键易于控制，编写程序简单，容易理解，但I/O口占用较多。方案二：采用阵列式按键。阵列式按键编程困难，按键过多，减少了I/O口的使用。经过两种方案比较，选择方案一。2.1.4 温度模块方案方案一：采用DS18B20温度芯片。DS18B20芯片只需要一个元件，成本低，电路简单，适合日常生活使用。方案二：采用AD590温度芯片。AD590芯片需要模拟转数字电路，成本高，电路繁多，不适合本设计。经过两种方案比较，选择方案一。2.
