51单片机课程设计(DS1302时钟、18B20温度计)

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1、电子钟温度计设计报告 1 摘要摘要: 该设计实现了 24小时制的时间显示及设定、年月日星期的显示及设 定、闹钟的设定、温度的检测及显示等功能。设计共分为四大部分，分别 是控制部分、时钟部分、温度检测部分和人机交互部分。以单片机 （AT89C51）组成的最小系统为整个设计的控制核心，单片机通过对时钟 芯片（DS1302）的控制完成时钟的功能，通过对温度传感器（18B20）的 控制完成温度检测的功能，最后通过对数码管、蜂鸣器及按键的控制完成 时间和温度的显示以及调整时间、设定闹钟等功能。 关键词：电子钟；温度计；单片机 电子钟温度计设计报告 2 目录 摘要: 1 第一章 设计任务 .3 第二章 电

2、路设计 .3 2.1 电路方案的比较 .3 2.2 根据设计绘制框图及原理图 .5 第三章 工作原理 .7 3.1 单片机的工作原理7 3.2 DS18B20 的工作原理 8 3.3DS1302 的工作原理 . 10 3.4 数码管的工作原理 . 12 第四章 调试与验证 . 12 4.1 程序调试 12 4.2 仿真验证 15 参考文献 . 15 附录 . 16 附录一 使用说明 16 附录二 元件清单 16 附录三 pcb 版图 . 17 附录四 程序清单 18 电子钟温度计设计报告 3 第一章第一章 设计任务设计任务 1、基本要求 （1）能够实现时间的正确显示，并且可以对表进行调整。 （

3、2）能够实现年月日及星期的显示，并且可以对日期进行调整。 （3）能够实现对温度的及时检测，并且可以正确显示。 （4）用 protel99se绘制设计的原理图，并生成 PCB图。 （5）用 protues实现对设计的仿真。 2、提高要求 （1）能够实现闹铃的设定。 （2）为了使显示画面更美观，信息量更大，尝试使用液晶显示器 （1602或 12864）对时间和温度进行显示。 （3）将硬件实物做出来。 第二章第二章 电路设计电路设计 2.1 电路方案的比较电路方案的比较 1、时钟电路的设计 方案一：时钟电路可由 555定时器组成，通过 555定时器构成 1Hz脉 冲发生电路（如图 2-1），然后将脉

4、冲机输入单片机，经单片机计算生成 时钟。脉冲信号从 555的 3号引脚输出，通过电阻和电容可以得到不同频 率的脉冲。其计算方法为 tpl=R2C2ln2；tph=(R1+R2)C2ln2。 电子钟温度计设计报告 4 图 2-1 555秒脉冲发生电路 方案二：用单片机控制专用时钟芯片 DS1302（如图 2-2），通过对时 钟芯片的初始化设置、写数据、读数据等操作，实现对时钟信息的获 取。、 图 2-3 DS1302与单片机连接图 比较：两个方案虽然都能实现时钟的功能，但是方案一由于电阻电容 及其自身的精度影响，其生成的秒脉冲精度相对差一些，且将秒脉冲信号 换算成时钟的编程也相对复杂，而方案二能够较好地弥补方案一的不足。 所以本设计中的时钟电路采用方案二的设计。 2、温度检测电路的设计 电子钟温度计设计报告 5 方案一：利用热敏电阻对温度特殊的温度效应，可以通过一个比较简 单的电路将温度信号转换成相应的电压信号，为了使电压信号更便于精确 测量，可以利用运放将电压信号放大，再经模数转换将电压信号送入单片 机，最后通过单片机的计算得出温度值，送入数码管显示。 方案二：利用单片机对温度传感器