1、 1 题 目 基于单片机的电子时钟设计与制作 摘要 本论文基于单片机原理技术介绍了一款于STC89C52RC芯片作为核心控制器的单片机数字液晶显示 多功能电子钟的设计与制作,原理图仿真实现、软件程序编辑的实现.包括硬件电路原理的实现方案设 计、硬件实物的安装制作与硬件实物的调试过程。日历时钟的信息来源于DALLDS 公司推出的低功耗时 钟芯片DS1302,时钟芯片与单片机通过I2C总线协议进行通信,DS18B20温度传感器可以检测环境中的 实时温度,先进的单总线数据通信和单片机进行数据传输。显示部分利用LCD1602显示,加上按键的人 机交换界面可以随时对时间进行调整,另外用了比较成熟的TDA
2、2822芯片作为功放做了个小音响,加上 外部的包装,外观可谓是美轮美奂, 小巧玲珑。 第一章 基于系列单片机的电子时钟设计与制作(含功放电路)的概述 .- 1 - 1:设计任务与要求- 1 - 2:方案设计选择 .- 1 - 3 电子时钟设计认识- 3 4 系统主要方框图- 3 - 第二章 硬件单元电路设计与参数计算 .- 5 - 第三章 1:电源电路- 5 - 2:单片机最小系统电路.- 6 - 3:按键电路 - 7 - 4:温度电路 - 7 - 5:时钟电路 .- 8 - 6:LCD1602 显示电路 .- 9 - 7:TDA2822 功放电路 . - 10 - 8:软件设计流程图 - 1
3、1 - 9:总原理图 - 12 - 10:PCB制板图 - 13 - 11:整体电路仿真图 - 14 - 第三章 性能测试与分析 . - 15 - 1:整体测试 - 15 - 2: 各部分电路测试 - 15 - 3:元件清单 - 16 - 第四章 心得体.-17 - 1 - 第一章 基于 51 系列单片机的电子时钟设计与制作(含功放电路) 的概述 1:设计任务与要求设计任务与要求 (1) 、演示作品时能准确显示时钟日历(年月日时分秒) ,并且可以设置时分秒,年月日星 期等,并显示清晰、稳定,并且功放电路效果较好;发挥部分可以有温度显示 (2) 、上述两项功能模块电路,电路板上都必须具有,电路图
4、设计标准、完全; (3) 、元器件安装规范,焊接到位,外观优美; (4) 、其它扩展功能,同学自由发挥,可另外加分。 2:方案设计选择方案设计选择 根据上述设计要求,结合现有元件,利用集成芯片完成具有以上功能的电路。 1:由于需要准确显示时钟日历(年月日时分秒) ,这里对于显示的选择比较: (1) :数码管显示,优点价格便宜,但是不能显示复杂的英文,显示出来很大,布线 不易,不美观。 (2) :LCD1602,价格适中,可以显示复杂的英文,功耗不大,外观较小,计较符合 (3) :LCD12864,彩屏,如果用这些,可以显示中文,还用一些图片,但是价格较高, 秉着合理利用的原则,不大材小用,决定
5、放弃。 2:由于需要准确显示时钟日历(年月日时分秒) ,这里对应时钟的选择作出比较: (1):可以利用单片机自己自带的定时器精确定时,在通过软件控制,这样就减少了硬 件的成本,但是这样需要晶振绝对的稳定,而且掉电数据不保存,还没有年月星期的自动调 整功能,对程序的要求很高,不易控制. (2):DS1302 它可以对年、月、日、周、日、时、分、秒进行计时,且具有闰年补 偿等多种功能。 不必在程序上做太多的处理,与单片机的接口简单,掉电有备用电池用 来供电保存数据。所以非常适合要求 3:温度检测的选择 (1) :热敏电阻可以随着温度的变化电阻也发生变化,但是要想读出现在的温度,那 么还必须加上 A
6、D 转换电路,对 AD 转换过来的数据还要进行处理,处理过程是一项非常繁 永城职业学院毕业设计(论文) - 2 - 琐的工作,这样就增加了研发的难度和时间,很没有必要把简单的东西复杂化。 (2) :相比热敏电阻,DS18B20 的优点可谓是多多,首先它的硬件电路非常简单,与 单片机之间的数据传输只用了一条线。测温范围 55125,固有测温分辨率 0.5。具有耐磨耐碰,体积小,工作电源: 35V/DC。非常适合要求。 4:功放部分的选择 (1) :LM386 是一种音频集成功放,具有自身功耗低、电压增益可调整、电源电 压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点的功率放大器,但是它的不能连接两个 喇叭,也就是没有立体声功能。这个芯片是早期的,技术上相对落后。不宜选择。 (2) :TDA2822 一般的集成功放电路外围元件较多且需要较大的散热器。本文介绍的 功放电路简单,自制方便。TDA2822 集成功放电路常用在随身听、便携式的 DVD 等音频放 音用;功率不是很大但以可以满足您的听觉要求了,且有电路简单、音质好、电压范围宽 等特点,是