1、 单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术 课程设计课程设计 智能电子钟智能电子钟 姓姓 名：名： * 学学 号：号： 指 导 教 师 ：指 导 教 师 ： * 院系（部所）院系（部所） ： 机电工程学院 专专 业：业： 机械设计制造及其自动化 完 成 日 期 ：完 成 日 期 ： 2012 年 12 月 20 日 摘摘 要要 本设计采用单片机AT89S52芯片以及相关的芯片来实现多功能的数字钟。该设计选 用一线制温度计 DS18B20 作为温度传感器,实时时钟芯片 DS1302 提供当前日期和时间 数据,并将实时的日期和温度数据在字符型液晶显示器 LCD1602 上显示出来。本文设计 了一种
2、基 AT89S52 单片机，使用 Dallas 的一线制数字温度计 DS18B20 作为温度传感器， 实时时钟芯片 DS1302 提供当前日期和时间数据，并将实时的日期和温度数据字符型液 晶显示器 LCD1602 上显示，本次设计的多功能数字钟采用数字电路对日期和温度进行控 制设置，我们采用 LCD 液晶显示，以 24 小时的计时方式，根据 LCD 显示原理进行显示， 定时器计数。在本次设计中，电路具有显示日期、时间、温度的基本功能，还可以实现 对它们的调整。本次设计要达到的目的是：具有时间显示和手动校对功能，24 小时制； 具有年、月、日显示和手动校对功能；具有显示当前星期的功能；具有闹铃功
3、能；具有 环境温度采集功能；掉电后无需重新设置时间和日期。 关键词关键词: DS1302 时钟芯片; LCD1602; DS18B20 温度传感器. 目目 录录 1 总体方案设计 2 1.1 设计内容 . 2 2 单元模块设计 3 2.1 各单元模块功能介绍及电路设计 . 3 2.1.1 温度采集电路 3 2.1.2 DS1302 时钟电路 . 3 2.1.3 串行通信接口电路 4 2.1.4 电源电路 4 2.1.5 按键电路 5 2.1.6 液晶显示显示电路 . 5 2.2 特殊器件介绍 . 5 2.2.1 AT89S52 单片机芯片 . 5 2.2.2 DS1302 介绍 . 6 2.2
4、.3 温度传感器 DS18B20 . 7 2.2.4 液晶显示 LCD1602 . 7 3 软件设计 8 3.1 软件设计流程 8 3.1.1 温度采集流程 9 3.2.2 日期数据处理流程 9 4 调试与结果 10 附录 .11 参考文献 23 智能电子钟 2 1 总体方案设计 1.1 设计内容 该电路具有显示日期、时间、温度的基本功能，还可以实现对它们的调整。本次 设计要达到的目的是：具有时间显示和手动校对功能，24 小时制；具有年、月、日显 示和手动校对功能；具有显示当前星期的功能；具有闹铃功能；具有环境温度采集功 能；掉电后无需重新设置时间和日期； 系统不但接口设计简单、便于控制,而且
5、具有很好的人机界面,可以通过几个按键 对当前的时间进行调整,对闹钟进行随意设置，以及温度超过上下限会自动进行报警 （LED 亮）等功能。其原理框图如下图 2.1 所示： 图 1.1 数字钟原理框图 在现代 SOC 技术的引领下，人们对低故障、高实时、高可靠、高稳定的性能更加 青睐，其抗干扰性强,加密性强,超低功耗,可以远程升级,内部有专用复位电路,价格也 较便宜,结合本设计的要求及综合以上比较的情况，我们选择用 AT89S52 单片机芯片来 实现本次设计。 串行通信接 口电路 LCD1602 液晶显示 键 盘 控 制 电 路 时钟电路 供电电路 蜂鸣报时 AT89S52 单片机 温度采集 电压
6、转换电路 智能电子钟 3 2 单元模块设计 2.1 各单元模块功能介绍及电路设计 2.1.1 温度采集电路 DS18B20 是美国 Dallas 半导体公司生产的一线制数字温度传感器。测量范围为- 50 + 125 ,精度可达 0. 1 ,不需 A /D 转换电路,直接将温度值转换成数字 量。温度数据的传输,只需要一根数据线,直接将数据线与单片机的 P3.6 口相连接。其 图如下 3.1 所示： 图 2.1 温度采集 2.1.2 DS1302 时钟电路 DS1302 是美国 DALLAS 公司推出的一种高性能、低功耗、带 RAM 的实时时钟芯片， 它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时。DS1302 用于数据记录，特别是对 某些具有特殊意义的数据点的记录上，能实现数据与出现该数据的时间同时记录。 DS1302提供2个电源引脚:一个(VCC2)接主电源；另一个(VCC1)接备用电源。其图如下 3.2 所示： 智能电子钟 4 图 2.2 DS1302 时钟电路 2.1.3 串行通信接口电路 MAX232是电压转换芯片，将TTL电平转换成可以
