光控数字温度时钟课程设计报告

光控数字温度时钟课程设计报告光控数字温度时钟课程设计报告6/6光控数字温度时钟课程设计报告序号：20光电技术课程设计题光控数字温度时钟目：学生王较军班级电子2011-2BF学号物理与电子学院专业电子科学与技术指导老师梅孝安职称副教授完成时间2015年6月12日（湖南理工学院物理与电子学院）整体设计思想本次实验采用通用51单片机（AT89C51）。DS1302作为基本时钟，并带有蜂鸣器模块，实现报时闹铃功能。使用TLC1543芯片（10位串行A/D）作为温度光强采集模块。温度采集采用热敏电阻、光强采集采用光敏电阻。亮度控制采用D/A输出（DAC0808），采用LED数码管动向显示。出于方便、高效考虑，设置两个按钮一为功能键，一为加键。系统硬件电路设计（本设计硬件总设计图如图1所示。温度由热敏电阻采集经办理后变换为温度显示，光强每经过一段时间间隔由光敏电阻采集一次，变换为数字信号后经过DACO8O8芯片控制（D\A输出）达到调治LED数码管显示亮度的目的。图1设计总电路图DS1302模块DS1302模块以DS1302时钟芯片为主体组成，用于基本的时间显示。其硬件结构图如图2所示。DS1302是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，拥有闰年补偿功能，，且拥有闰年补偿等多种功能。DS1302有12个存放器，其中有7个存放器与日历、时钟相关，存放的数据位为BCD码形式。工作电压为～。采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传达多个字节的时钟信号或RAM数据。DS1302内部有一个31×8的用于临时性存放数据的RAM存放器。缺点是时钟精度不高，易受环境影响，出现时钟凌乱。模块软件设计见设计报告系统程序设计部分。图2DS1302模块电路图数码管及数码管驱动模块（1）数码管模块如图3所示：图3数码管模块在数码管显示大将第三个数码管反向部署，使得第二、第三个数码管的小数点位组成一对，实现时钟的秒显示功能。第三个数码管译码表：0xc0,0xcf,0xa4,0x86,0x8b,0x92,0x90,0xc7,0x80,0x82,0x70（2）数码管驱动模块，如图4,图5所示：图4数码管驱动模块图5数码管驱动模块其中，DAC0808用于实现亮度调治（D\A变换），温度光强采集模块模块结构如图6所示图6温度光强采集模块采集温度用热明电阻，热敏电阻的主要特点是：①较高，其要比金属大10～100倍以上，能检测出10-6℃的温度变化；②宽，常温适用于-55℃～315℃，高温器件适用温度高于315℃（目前最高可达到2000℃），低温器件适用于-273℃～-55℃；③体积小，可以测量其他温度计无法测量的空隙、腔体及生物体内血管的温度；④使用方便，电阻值可在～100kΩ间任意选择；⑤易加工成复杂的形状，可大批量生产；⑥牢固性好、过载能力强。采集光强使用光敏电阻，光敏电阻的工作原理是基于内。在半导体光敏资料两端装上电极引线，将其封装在带有透明窗的管壳里就组成光敏电阻，为了增加矫捷度，两电极常做成梳状。用于制造光敏电阻的资料主若是金属的硫化物、硒化物和碲化物等半导体。平时采用涂敷、喷涂、烧结等方法在绝缘衬底上制作很薄的光敏电阻体及梳状欧姆电极，接出引线，封装在拥有透光镜的密封壳体内，省得受潮影响其矫捷度。入射光消失后，由光子激发产生的电子—空穴对将复合，光敏电阻的阻值也就恢复原值。在光敏电阻两端的加上电压，其中便有电流经过，碰到必然波长的光辉照射时，电流就会随光强的增大而变大，从而实现光电变换。光敏电阻没有极性，纯粹是一个电阻器件，使用时既可加，也加。半导体的导电能力取决于半导体导带内载流子数目的多少。蜂鸣器和按键模块图7为蜂鸣器模块实现闹铃，整点报时功能。图8为按键模块，K1为加键用于调治数据的大小，K2为功能键用于实现不同样功能的变换。图7为蜂鸣器模块图8按键模块系统软件设计（1）主程序#include<>#include""#include""#include""#include""#include""#include<>uinttemperature_convert(void);voidbrilliance_control(void);intmain(void){uinttemporary_temp=0;TMOD=0x11;else

}{hour=;}hour=10*(hour/16)+hour%16;//BCD码表示的时间变换为if(numx>20*hour){TR0=0;//关闭准时器T0BEEP=BEEP_OFF;//关闭蜂鸣器integral_point_flag=2;//报时标志置于悠闲numx=0;//计数器清零

10进制时间}}}TR0=1;}（5）TLC1543程序#include""sbitTLC1543_SDO=P1^0;//TLC1543串行数据线sbitTLC1543_ADDR=P1^1;//TLC1543地址线(通道选择线)sbitTLC1543_CS=P1^2;//TLC1543片选线(低电平有效)sbitTLC1543_CLK=P1^3;//TLC1543时钟线sbitTLC1543_EOC=P1^4;//TLC1543变换完成//TLC1543初始化voidTLC1543_Init(void){uchari=0;TLC1543_CS=1;//不选中TLC1543TLC1543_CLK=0;}/************************/读取第ain通道的ADC变换值//参数：ucharain变换通道0--10//返回：变换的数字值uintTLC1543_ReadADC(ucharain){uintdat=0;uchari=0,j=0;ucharch=0;//ain<<=4;//从高位开始传输ch=ain;//由于CPU读入的数据是芯片前一次A/D变换完成的数据。所以在使用多通道时最少读两次同一通道才能读到该通道的值for(i=0;i<2;i++){dat=0;ch=ain;TLC1543_EOC=1;TLC1543_CS=1;TLC1543_CS=0;TLC1543_CLK=0;for(j=0;j<10;j++){

//关闭片选//打开片选TLC1543_ADDR=(bit)(ch&0x80);//写地址ch<<=1;dat<<=1;TLC1543_SDO=1;//注意：P1口作输入口使用时if(TLC1543_SDO)

,必然要先向其写

1{dat+=1;}TLC1543_CLK=1;//

上升沿

,地址写入

TLC1543_nop_();_nop_();_nop_();TLC1543_CLK=0;//下降沿}while(!TLC1543_EOC);//等待变换完成}TLC1543_CS=1;//关闭片选returndat;}（6）#include""//延时xms(毫秒)voiddelay_ms(uintxms){uchari=0;while(xms--){for(i=120;i>0;i--);}}设计仿真结果时钟显示：温度显示：使用通用51单片机与专用单片机的差异AT89C51是一种带4KFLASH的低电压、高性能CMOS8位，128字节内部RAM，32个I/O口线，两个16位准时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工口，片内振荡器及。同时，AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种可选的节电工作模式。悠闲方式停止CPU的工作，但赞同RAM，准时/计数器，口及连续工作。由于应用广泛，所以价格廉价，性能可靠。STC15F204EA单片机是宏晶科技推出的新一代超低价A/D变换单片机，1个时钟/机器周期，高速、高可靠，8路10位高速A/D变换，内部高精度R/C时钟，±1%温飘，彻底省却外面昂贵的晶振，5MHz~35MHz宽范围可设置。?内部高精度R/C时钟，时钟从5M～35MHz可选；?内部高可靠复位，完整省却外面复位电路；?8通道，10位高速ADC，速度可达30万次/秒；?通用I/O口(26个)，可设置成四种模式：准双向口/弱上拉，推挽/强上拉，仅为输入/高阻，开漏实物显现零件图成品图心得领悟随着科技带给人们生活上的便利越来越多，人们对数字时钟的要求也越来越高，多功能数字钟无论在性能还是在样式上都发生了质的变化，本次课程设计，由单片机作为数字钟的核心控制器，可以经过它的时钟信号进行计时实现整点报时、闹铃、温