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1、济南职业学院 毕业设计（论文）题 目： 新型多功能数字闹钟设计 系 部： 电子工程系 专 业： 电气自动化 学 号： 201008023113 学生姓名： 王依鹏 指导教师： 杨瑞萍 职 称： 副教授 二O一三年四月二十七日济南职业学院毕业论文（设计）任务书 课题名称：_ 新型多功能数字闹钟设计 系 部： 电子工程系 专 业： 电气自动化 姓 名： 王依鹏 学 号：_ 201008023113 指导教师： 杨瑞萍 二O一三年一月八日一、毕业论文（设计）的目的与要求：毕业设计（论文）是教学过程中最后一个重要的实践性教学环节，是应用在校所学知识、结合工程实际，进行一次系统的、有机的解决工程实际问题
2、的训练，目的是巩固、扩大和提高所学理论知识，使之系统化，并提升为解决实际工程技术问题的能力，通过本课题的实施可初步掌握工业企业的自动化技术改造基本方法和步骤。通过毕业设计实践，可使学生进一步提高资料检索、计算、绘图、动手制作和编写说明书的职业技能。二、 毕业论文（设计）的内容：一种基于AT89C51单片机的新型多功能电子闹钟的设计。通过对设计方案的比较与论证，选择了适合本设计的时钟模块、闹铃模块、温度检测模块、键盘及显示模块、电源模块设计方案。其中实时时钟采用DS12C887实现年月日时分秒等时间信息的采集和闹钟功能；温度检测模块由DS18B20集成温度传感器对现场环境温度进行实时检测；键盘和
3、数码管与ZLG7289连接，通过键盘数码管可方便地校对时钟和设置闹钟时间；用蜂鸣器进行声音指示；采用7805 三端稳压集成芯片稳定输出5V直流电压。通过对AT89C51单片机最小系统的原理分析，结合论文的设计要求，完成了系统流程图及系统程序的设计。三、毕业论文（设计）进程的安排序 号论文（设计）各阶段名称日 期备 注1指导教师召集相关学生，向学生介绍毕业设计的相关规定，布置任务。2论文准备，期间老师不得少于两次指导学生。准备期间，学生向指导教师汇报工作进度和工作情况，每周不少于一次。3毕业论文送交指导老师阅评4毕业答辩公布成绩4月27日前四、任务执行日期：自2013年1月8日至2013年4月2
4、7日止。 学 生（签字）_ 指导教师（签字） _ 系主任 （签字） _毕业设计（论文）成绩评定表系部： 电子工程系 专业： 班级： 级 班 姓 名设计（论文）总成绩：设计（论文）题目新型多功能数字闹钟设计指导教师评语评定成绩： 签名： 年 月 日评 阅 人 评 语评定成绩： 签名： 年 月 日答 辩 小 组 评 语答辩成绩： 组长签名： 年 月 日注：设计（论文）总成绩=指导教师评定成绩（30%）评阅人评定成绩（30%）答辩成绩（40%） 目 录摘要8第一章 绪论91.1电子闹钟研究的背景91.2本课题研究的意义91.3本课题研究的主要内容10第二章电子闹钟硬件电路设计112.1电子闹钟总体设
5、计方案的比较与论证112.1.1设计要求112.1.2设计方案的比较和论证112.2电子闹钟主机电路设计及原理122.2.1 AT89C51芯片概述122.2.2系统时钟电路设计152.2.3系统复位电路设计162.3时钟模块的设计及原理172.3.1时钟模块设计方案比较比较与论证172.3.2 DS12C887芯片概述172.3.3 DS12C887与单片机的连接图212.4系统复位电路设计222.4.1 DS18B20芯片概述222.4.2 DS18B20的内部结构222.4.3 DS18B20在设计中的连接图232.4.4 DS18B20在设计中的连接图252.5闹铃声光指示电路设计26
6、2.6键盘及显示电路设计262.6.1 ZLG7289芯片概述272.6.2 ZLG7289在设计中与键盘及数码管的连接图282.7电源电路的设计28第三章系统原理分析及软件部分303.1原理分析303.2单片机最小系统303.3系统软件部分313.3.1软件总体设计313.3.2系统流程图及程序31第四章 结论34参考文献34致 谢17摘 要本文提出了一种基于AT89C51单片机的新型多功能电子闹钟。通过对设计方案的比较与论证，选择了适合本设计的时钟模块、闹铃模块、温度检测模块、键盘及显示模块、电源模块设计方案。其中实时时钟采用DS12C887实现年月日时分秒等时间信息的采集和闹钟功能；温度
7、检测模块由DS18B20集成温度传感器对现场环境温度进行实时检测；键盘和数码管与ZLG7289连接，通过键盘数码管可方便地校对时钟和设置闹钟时间；用蜂鸣器进行声音指示；采用7805 三端稳压集成芯片稳定输出5V直流电压。通过对AT89C51单片机最小系统的原理分析，结合论文的设计要求，完成了系统流程图及系统程序的设计。本设计可实现时间显示、闹钟设置、环境温度测量、交直流供电电源等功能。关键词：单片机，电子闹钟多功能设计，温度检测，交直流供电 第1章 绪论1.1 本课题研究的背景随着科学技术的进步，现在的闹钟也不再是过去的老样子。在过去几百年的时间里，人类发明的闹钟有的采用公鸡的鸣叫声，有的用教
8、堂和佛寺的钟声，而现在市面上出现了各种各样的钟，以声或光的形式提醒。如数字闹钟、字谜闹钟、小鸡闹钟、礼品小闹钟、旅行闹钟、卡通闹钟、机械闹钟、石英闹钟、卡通语言钟、扫描钟、打铃钟、工艺钟等系列产品。制造者们根据社会的需求为人类定制各种各样的产品。闹钟在向美观化、多功能化、时尚化的方面发展。1787年美国人李维赫特金斯制造出第一个闹钟。这个闹钟只会在每天早晨4点响这是赫特金斯每天起床的时间。所以这个闹钟不能在别的任何时候响。第一批更加适合顾客使用的闹钟也是在美国诞生的。1956年，美国通用电气生产出类似于现在的闹钟。在它闹响后，你必须按一下才能让它停。否则隔5分钟以后它还会响。尽管在20世纪80
9、年代出现了用声音控制和反射控制的闹钟，就是说你必须拍手、大喊一声或者用手把闹钟在空中摇摆几下，闹钟才不会继续响。尽管有了这些新奇的发明，闹钟还是在继续向前发展来满足人类的需求。在下面论文中主要介绍新型电子闹钟。它由单片机AT89C51控制时钟芯片DS12C887和ZLG7289连接的键盘和数码管，显示年、月、日、时、分、秒，和市面上的相比它不美观，但是它不仅能进行和它们一样的工作，还能利用键盘输入代码给单片机，由它控制所需要进行的功能。如12小时制或24小时制计时，其中12小时制有AM和PM时间操作功能；在设计中还具有温度的测量，采用数码管，显示时间和温度。闹铃的铃声采用蜂鸣器发声提示。1.2
10、 本课题研究的意义20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，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，产品更新换代的节奏也越来越快。闹钟的升级也随着电子技术的发展个加速，利用电子技术设计的多功能电子闹钟，在功能上得到了极大的扩展。而人们生活的日新月异，对闹钟功能的要求也越来越高、越来越多，继续深入研究电子闹钟功能的更新与扩展意义非凡。时间对人们来说总是那么宝贵，工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前的时间。忘记了要做的事情，当事情不是很重要的时候，这种遗忘无伤大雅。但是，一旦重要事情，一时的耽误可能酿成大
11、祸。例如，许多火灾都是由于人们一时忘记了关闭煤气或是忘记充电时间。尤其在医院，每次护士都会给病人作皮试，测试病人是否对药物过敏。注射后，一般等待5分钟，一旦超时，所作的皮试试验就会无效。手表当然是一个好的选择，但是，随着接受皮试的人数增加，到底是哪个人的皮试到时间却难以判断。所以，要制作一个闹铃系统，随时提醒这些容易忘记时间的人。 闹钟的数字化以及多功能化，给人们生产生活带来了极大的方便，而且极大地扩展了闹钟原先的报时功能。诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、定时启闭电路、定时开关烘箱、通断动力设备、温度检测，甚至各种定时电气的自动启用等，所有这些，都是以闹钟数字化为基
12、础的。因此，研究多功能电子闹钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。着眼生产与生活的需要，无论是个人的时间把握，还是生产时间的掌控，都需要对时间计量、提示更精确的闹钟来满足要求，新型多功能电子闹钟需要继续深入的研究，本课题的设计也是极有意义的。1.3 本课题研究的内容本论文主要分为5个章节，分篇对本课题的设计进行概述与解释。第1章绪论，主要对本课题的研究背景以及通篇内容进行概述。第2章电子闹钟硬件电路设计及原理，为本论文的主要部分，对本设计的各个硬件模块的电路设计及原理，做出了详细的阐述。主要包括：(1)电子闹钟总体设计方案的比较和论证，提出了本课题设计的要求，并列出了两种设计方案，通过对两种方案的比较进行选择，画出了系统的设计框图。(2)电子闹钟主机电路设计及原理，对主机选用的AT89C51芯片进行了概述，提出了系统时钟电路和复位电路的设计方案。(3)时钟模块的设计及原理，列出了时钟模块的几种方案及其优缺点，选择适合本设计的
