单片机课程设计--数字时钟及温度采集系统的设计

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1、 题题 目：数字时钟及温度采集系统的设计目：数字时钟及温度采集系统的设计 学学 院：院： 专专 业：业： 姓姓 名：名： 学学 号：号： 指导老师：指导老师： 设计时间：设计时间： 单片机课程设计 数字时钟及温度采集系统的设计 - 1 - 目 录 1 总设计方案 . - 3 - 1.1 主控制器选择方案 - 3 - 1.2 温度芯片选择方案 - 4 - 1.3 显示选择方案 . - 5 - 1.4 数字时钟方案 . - 6 - 1.5 键盘选择方案 . - 6 - 2 硬件设计 . - 7 - 2.1 显示模块设计 . - 7 - 2.2 测温模块设计 . - 7 - 2.3 矩阵式键盘设计

2、- 7 - 3 软件设计 . - 8 - 3.1 主程序流程图 . - 8 - 3.2 测温流程图 . - 8 - 3.3 时钟显示流程图 - 9 - 4 系统调试过程 - 10 - 4.1 系统调试流程 . - 10 - 4.2 部分实物测试画面 .- 11 - 5 设计心得体会 - 12 - 6 总结 - 15 - 参考文献 - 17 - 附录一总体电路原理图. - 18 - 附录二程序清单 . - 19 - 附录三元器件清单 - 24 - 数字时钟及温度采集系统的设计 - 2 - 数字时钟及温度采集系统的设计数字时钟及温度采集系统的设计 摘要摘要：温度和时钟作为常用的物理量在我们的日常生

3、活中起着十分重要 的作用，所以对数字时钟及温度采集的设计也十分必要。在此介绍一种智能 数字时钟及温度采集系统，本设计采用 LCD 液晶屏幕显示系统，以 STC89C52RC 单片机为核心，由键盘、定时闹铃、日期提醒、温度显示等功 能模块组成,该系统可以方便的实现温度的采集和报警，可以根据需要任意 设置上下限报警温度。适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量， 也可以当做温度处理模块潜入其他系统中，作为其他主系统的辅助扩展。 DS18B20 与 AT89C52 结合实现最简温度报警系统，该系统结构简单，抗干扰 能力强，适合于恶劣环境下进行现场温度测量，有广泛的应用前景。 关键词关键词：液晶显

4、示器 LCD DS18b20 44 键盘 单片机 数字时钟及温度采集系统的设计 - 3 - 1 总设计方案 本系统要求完成对时间显示及环境温度的采集，并进行处理和显示。 因此， 首要解决的是采用哪种微控制器以及哪种传感器来对时间及温度进行 采集处理包括计算， 其次是采集到的时间及温度将通过哪种方式去显示或通 过哪种方式显示出来让人一目了然。系统总设计框图如下所示： 图 1 系统总设计框图 1.1 主控制器选择方案 目前是单片机产品百花齐放，百家争鸣的时期。世界上各大芯片制造公司都 推出了自己的芯片，例如我们常见的 Intel8051 系列、Motorola 和 M68HC 系列、 Atmel

5、的 AT89 系列、Microchip 公司的 PIC 系列、Atmel 的 AT90S 系列等。不同 型号的单片机功能各异、开发装置也不兼容。我们最终选用了 STC89C52 单片机。 STC89C52 是高性能 CMOS8 位单片机，片内含 8KB 的可反复擦写的只读程序存储 器（PEROM）和 256B 的随机存取数据存储器（RAM） ，器件采用高密度、非易失性 存储技术生产，与标准 MCS-51 指令系统及 8051 产品引脚兼容，片内置通用 8 位中央处理器（CPU）和 FLASH 存储单元，功能强大 STC89C52 单片机适用于许多 较为复杂控制应用场合。尽管 STC89C52

6、单片机现在并不是最完善最先进的单片 机，但是就其功能及相关资料在市面上非常丰富，编译器已经比较优化，我们对 其开发环境及开发语言也相当熟悉，因此我们选择 STC89C52 单片机作为主控制 器来实现本设计系统。 STC89C52 LCD 显示模块 时钟模块 温度采集模块 矩阵式键盘 报警模块 数字时钟及温度采集系统的设计 - 4 - 图 2 STC89C52 芯片 1.2 温度芯片选择方案 对于常用的中、低温度范围的测量，一般可使用热敏电阻，半导体温度传感 器等。但利用这些器件构成的测温电路线性度不高，电路组成较复杂，往往需要 使用 A/D 转换器等，使得系统成本增加，互换性差且不便于调试维护。现在很多 公司设计制造了集成电路的温度传感器，使得芯片和单片机之间的连接相当简 单。在这些集成温度传感器中，以美国的 DALLAS 公司生产的 DS18B20 的性能较 为突出。 DS18B20 的主要特性： （1）单线接口，仅需一根接口线与单片机连接。 （2）每个芯片