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基于单片机的多功能数字钟系统设计.pdf

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基于单片机的多功能数字钟系统设计.pdf

电子世界2005年4期29单片机与可编程器件2.温度测量电路DS18B20是单总线温度传感器,与单片机通信只要一根I/O线,因而使用方便。本系统中利用P2.3口作为I/O口线直接读取温度值。这种方式比其他温度传感器省却了信号调理、标度转换、A/D转换等前向通道电路,使得电路简化,编程容易;另外它采用低电压供电,测温范围为-55~+125℃,在-10~+85℃范围内误差为0.5℃,这些特点满足在测量室温方面的要求。3.时钟电路时钟电路选用时钟芯片DS12C887,它将晶体振荡电路、充电电路和可充电锂电池等一起封装在芯片的上方,组成一个加厚的集成电路模块。电路通电时其充电电路便自动对可充电电池充电,充足一次电可供芯片运行半年之久,正常工作时可保证时钟数据10年内不会丢失。使用此芯片首先要对其进行初始化,为芯片内部寄存器设立标志位并赋初值,同时加载时钟计数初值。初始化完成后,即可以从该芯片中读取时间。该芯片的口地址为0FF00H~0FF09H,分别是DS12C887的年、月、日、星期以及时间等的时标寄存器。通过相应口地址将实时时间值读出后,存入相应显示缓冲单元,供显示子程序调用,即实现了时钟显示功能。利用键盘输入闹铃时间并写入闹钟寄存器,定时时间到时产生中断信号,引起单片机中断,输出闹铃信号。由于本芯片有掉电保护功能,停电时,仍能正常走时。来电后,正常显示,不需重新设定初值,使用方便。4.电源电压、频率测量电路电压、频率信号测量电路如图3。利用电压互感器得到的交流信号,经过半波整流、电容滤波得到直流信号。为实现模拟电压信号转换为数字信号,采用V/F转换器,将电压信号转换为频率可变的脉冲信号。脉冲信号的频率与交流电压有效值和直流电压值呈线性正比关系。交流电压越高,V/F转换器的频率值越高。这种A/D变换方法,接口简单,占用单片机硬件资源少;有良好的精度、线性以及抗干扰性能。适当选择电压互感器变比、滤波电容值,使交流电源电压为220V时,V/F变换器输入电压Vin等于10V。根据V/F变换器输出信号频率计算公式:此时输出脉冲信号频率约为20kHz。另外,电压互感器接一电阻与电容串联电路,在电容两端取得正弦交流信号,经过由LM311组成的过零电压比较器得到频率为50Hz的方波信号,经过电阻、稳压二极管限幅整形后,送入后级电路。我们采用模拟开关CD4051进行两路数字输入信号通道

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