智能数字钟中期报告.doc

河北工业大学2013届本科毕业论文中期报告*本科毕业设计（论文）中期报告毕业设计（论文）题目：基于单片机的智能电子钟专业：电子信息工程学生信息：学号： 姓名： 班级：指导教师信息：姓名: 教师号： 职称：报告提交日期：中期报告内容：（一）阶段设计成果 单片机模块中最常见的是数字钟，数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。 为了提高执行速度和执行效率，单片机开始使用RISC、流水线和DSP的设计技术，使单片机的性能有了明显的提高，表现为：单片机的时钟频率得到提高；同样频率的单片机运行效率也有了很大的提升；由于集成度的提高，单片机的寻址能力、片内ROM（FLASH）和RAM的容量都突破了以往的数量和限制。 由于系统资源和系统复杂程度的增加，开始使用高级语言（如C语言）来开发单片机的程序。使用高级语言可以降低开发 难度，缩短开发周期，增强软件的可读性和可移植性，便于改进和扩充功能。该数字时钟具有以下特点: (1)显示年、月、日、星期等日历相关信息。通过按键设置年月日和星期，以及定时闹钟。 (2)掉电后时钟芯片正常运行，重新上电后不用校正时钟。STC单片机蜂鸣器模块电源液晶显示模块按键模块DS12C887晶振与复位电路DS18B20 (3)定时时间到达时，蜂鸣器报警；手动按任意键报警停。 (4)实时温度显示。图1 系统原理及组成框图本设计数字时钟主要采用STC89C52作为微处理器，完成电子时钟年、月、日、时、分、秒的显示及环境温度测量等功能的基础上完成定时闹钟的功能。由于DS12887时钟芯片内含一个锂电池，所以断电情况可以运行十年以上不丢失数据，重新上电后不用校正时钟。硬件电路包括单片机最小系统电路、DS12887实时时钟芯片电路模块、LCD1602液晶显示模块、按键模块、DS18B20温度传感器模块、蜂鸣器报警电路模块；软件部分主要通过c程序的编程实现对时钟芯片进行时间数据的读和写，然后通过液晶显示程序将时间显示出来，通过按键操作实现功能的转换和屏幕的切换。设计中结合硬件、软件的分步调试，达到要求的控制效果。 主要完成以下工作：1. 基于STC89C52的数字时钟的设计方案。2. 温度传感器DS18B20、时钟芯片DS12C887及液晶显示器LCD1602的选择以及与单片机的接口电路设计。3. 液晶显示器LCD1602与单片机的接口硬件连接。4. 设计主要软件程序模块，完成软件设计。STC单片机及各变量初始化系统硬件连接框图如图2，软件流程图如图3所示：图2 系统硬件连接框图判断模式时间设置日期设置闹钟设置温度读取图4 LCD1602子程序流程图 键盘操作 键盘操作退出模式选择LCD1602显示时间，日期及温度DS18B20数据输出DS12C887数据的写入或读出开始各种初始化读取时间信息读取温度信息液晶实时显示是否有按键操作键值处理否是 图3.1 主程序流程图LCD1602子程序初始化忙碌状态检测写入指令数据忙碌状态检测设置显示位置忙碌状态检测写入显示数据返回DS18B20子程序初始化DS18B20发跳过ROM命令发温度转换命令等待转换初始化DS18B20发跳过ROM命令发数据读取命令读存储器，将数据存入缓冲区 返回 图3.3 LCD1602子程序流程图送数据显示调用读写子函数，获取时钟信息DS12C887赋初值初始化 图3.2 DS18B20子程序流程图 图3.4 DS12C887子程序流程图（二）实地（现场）调查研究报告20世纪末，电子技术得到了极速的发展，毫无疑问，在其推动下，现代电子产品以及各种高科技产品几乎渗透到了社会的各个领域，这有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度以及综合科技水平的提高，但产品更新换代的频率也越来越快。随着科技的发展社会的进步和全球化竞争的日益激烈，人们对数字钟的要求也越来越高，传统的时钟已不能满足人们的需求。多功能电子钟不管在性能还是在样式亦或是用途上都发生了重大的变化，许多电子钟都已具备电子闹钟、电子秒表、温度检测等功能。同时单片机在多功能数字钟中的应用已是非常普遍的。多功能电子时钟除了具有时钟的功能外还可以包含对环境温度检测的功能。温度是一种最基本的环境参数。在各个行业生产及日常生活中，对温度的测量及控制始终占据着非常重要的地位。目前，典型的温度检测控制系统由模拟式温度传感器、A/D转换电路和各种单片机组成。由于模拟式温度传感器输出的模拟信号必须经过A/D转换环节转换为数字信号后才能与单片机等微处理器接口进行读写的操作，所以硬件电路会比较复杂，成本较高。而以DS18B20为代表的新型单线总线数字式温度传感器集温度测量和A/D转换于一体，这类传感器可以直接输出数字量，同时与单片机接口电路结构非常简单，可以广泛用于距离远、节点分布多的场合，具有较强推广应用价值。数字电子时钟是采用数字电路实现对时，分，秒数字显示的装置，广泛用于个人家庭，车站，码头办公室等公共场所，成为人们日常生活中不可或缺的必需品，由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用，数字时钟的精度远远超过老式钟表，钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表原先的报