毕业论文（设计） 智能定时闹钟 -温度、定时硬件设计 院系：工程学院 年级专业：电气工程及其自动化0801 提交日期： 答辩日期： 答辩委员会主席（签名）： 评阅人（签名）： 年 月 日摘 要随着科技的快速发展和生活水平的不断提高，人们对时钟的精确度和实用性要求越来越高。本文采用宏晶单片机STC10F08XE，通过DS1302时钟芯片进行定时，并通过LCD 1602字符液晶显示器显示。采用C语言程序编写，将设计出更准确定时、更省电的数字时钟。单片机数字时钟具有设置时间、日期、星期的基本功能，并且能够显示年、月、日、时、分、秒、星期，温度。单片机数字钟不管在性能还是在样式上都发生了质的变化，实践证明单片机数字时钟具有更加准确性、精密性等功能。本设计是定时闹钟的设计,由单片机 AT89C51 芯片和宏晶单片机STC10F08XE为核心，辅 以必要的电路，构成的一个单片机智能定时闹钟。用单片机来设计制 作完成,由于其功能的实现主要通过软件编程来完成,那么就降低了硬件电路的 复杂性,而且其成本也有所降低,所以在该设计中采用单片机利用 AT89C51,它是 低功耗、高性能的 CMOS 型 8 位单片机。 关键字：数字时钟；DS1302；LCD1602;STC10F08XEAbstractIn daily life, time is science, technology and everyday life is one of the most basic physics, we often deal with temporal clocks, such as hand watch, wall clock, even on a computer program, the clock on the phone can be generalized a clock display on the clock, along with the rapid development of technology and the continuous improvement of living standards, people on the clocks accuracy and practical demand is higher and higher. Based on the single chip microcomputer principle, USES the monolithic integrated circuit STC10F08XE series, through the hardware circuit and software production procedure formulation, will design a more accurate timing, electricity -saving digital clock, SCM in performance or digital clock no matter in style have undergone a qualitative change, digital clock has proved microcontroller more accuracy, precision sex etc. Function. This design is the design of timing alarm clock, the single chip microcomputer AT89C51 single chip microcomputer chip and macro crystal STC10F08XE as the core, with the necessary auxiliary circuit, constitute a single chip microcomputer intelligent timing of alarm clock . By single chip design system to be completed, because its main through the realization of the function of software programming to complete, then reduce the complexity of the hardware circuit, and the cost is reduced, so in this design using AT89C51 single-chip, it is low power, high-performance CMOS type eight microcontroller. Key Words：Digital clock ; DS1302; LCD1602;STC10F08XE设计说明时间，关乎每个人的生命，计时方法的不断创新，特别是近年来科学的飞速发展，社会产生了不同的计时器，计时系统不单单具有计时功能，还带有定时、自动报时、日历显示等等的功能。计时系统已广泛地应用在我们的生活、工业自动化控制、自动检测、智能仪器仪表、家用电器、电力电子、机电一体化设备等各个方面，例如铁路安全日显示屏、生产线看板、体育比赛计时屏、电视台、监控系统等等，而51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。本设计智能定时闹钟已成为人们日常生活中必不可少的物品，广泛用于个人家庭、学校生活，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。设计在朱明杰老师指导下完成的，设计任务主要是硬件设计制作协助对软件仿真及其调试。设计达到主要目标：清晰显示年月日时分秒，能进行计时，对温度实行实时监测，并且控制系统要求对各个按键的动作出相应反应。具体内容：(1)硬件系统设计 (2)模拟系统调试 (3)绘制硬件原理图硬件方面：温度检测、 时钟模块、显示模块等。关键字：硬件;时钟;设计V 目 录 1 引言11.1 电子定时闹钟研究现状和发展趋势11.2 设计本电子定时闹钟的目的和意义11.3 本电子闹钟的特点和功能介绍21.3.1 数字钟介绍21.3.2 本电子钟设计特点21.3.3 本电子钟的主要功能22 单片机介绍32.1 单片机的发展历史32.2 单片机的发展趋势42.3 单片机的特点42.4 单片机的应用52.5 单片机的分类53 方案论证与设计63.1 控制芯片63.2 显示部分63.3 检测温度部分64 总体方案设计84.1 工作原理84.2 系统模块图85 原理分析与硬件电路图95.1 DS18B2095.1.1 技术性能描述95.1.2 应用范围95.1.3 DS18B20的外形和内部结构105.1.4 DS18B20工作原理125.2 DS1302S时钟芯片125.2.1 DS1302的结构及工作原理145.2.2 引脚功能及结构145.2.3 DS1302的控制字节165.2.4 数据输入输出(I/O)165.2.5 DS1302的寄存器165.2.6 DS1302实时显示时间的软硬件165.2.7 时钟电路部分设计175.3 1602字符液晶显示器185.3.1 液晶显示器的特点185.3.2 1602字符型LCD简介195.2.3 1602LCD的基本参数及引脚功能196 系统调试和分析226.1 时间显示226.2 精确度226.3 调整时间226.4 计时器226.5 设置闹钟236.6 复位236.7温度调试23结束语24参考文献25致谢26附录27附录127附录2281 引 言1.1 电子定时闹钟研究现状和发展趋势现在是一个高度发达的高科技的时代，目前单片机正朝向高性能和多品种方向发展，而且进一步向低功耗，小体积，大容量，高性能，低价格和外围电路内装化等几个方向发展。单片机的应用还从根本上改变了传统的控制系统设计思想和方法一个世纪以来，单片机技术如今已经受到了迅速的推广及运用。渗透到我们生活的各个领域，在智能仪器，工业控制，家用电器，计算机网络和通信等都得到广泛的应用。世界各大电气厂家，测控技术企业，机电行业大批竞相把单片机应用于产品更新，作为实现数字化，智能化的核心部件。随着集成电路技术的不断发展，单片机的性能也在不断提高，其应用的范围必将越来越宽广。LCD电子定时闹钟使用数字电路技术实现时分秒计时的装置，有更高的准确性和直观性，寿命更长，广泛的应用于家庭，车站，办公室等场所，成为人们日常生活不可缺少的必需品，它给人们带来了很大的方便。由于时钟的实用性和在人们生活中的重要性，所以，以单片机为核心的数字时钟是很有社会意义和社会价值的。钟表原先的报时功能已经原不能满足人们日益增长的要求，现代的电子时钟多带有类似自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等功能。现在是高度发达的社会，时间观念很重要，自古以来人们对时间的控制都是十分棘手的问题，俗话说事件就时间就是生命，LCD电子定时闹钟的多功能化必定将一步一步的开拓出来。与时间相关的产品在任何时候都是不可或缺的物质，它的前景一如既往的远大。1.2 设计本电子定时闹钟的目的和意义本设计可以让我对所学过的知识进行系统的回顾和总结。不仅如此，我在主动去找寻找更多的资料的同时，了解了更多的知识，也培养了我的设计能力和解决实际问题的能力，增强了自我的学习能力。通过本LCD电子定时闹钟的设计我也初步掌握了组成系统、编程、调试等能力应用，并且初步了解了单片机应用系统开发研制过程，软件和硬件设计的方法。1.3 本电子闹钟的特点和功能介绍1.3.1 数字钟介绍时钟是将小时、分钟、秒钟显示于人的肉眼的计时装置。而单片机模块中最常见的正是数字钟，数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。而LCD电子定时闹钟是以单片机为基础的数字电路实现对时、分、秒的数字显示的数字计时装置,它的计时周期为24小时，另外应有校时功能和一些显示日期、闹钟等附加功能。一个基本的数字钟电路主要由译码显示器、“时”，“分”，“秒”，“星期”计数器、校时电路、报时电路和振荡器组成。由于时钟的实用性和在人们生活中的重要性，所以尝试设计以单片机为核心的数字时钟是很有意义的。钟表原先的报时功能已经原不能满足人们日益增长的要求，现代的电子时钟多带有类似自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等功能，本设计中LCD电子时钟采用LC