12864 萬年歷設(shè)計(jì)報(bào)告

[鍵入文字] 課程設(shè)計(jì)報(bào)告題目多功能數(shù)字鐘課程名稱電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)與工程實(shí)踐院部名稱電子與信息工程學(xué)院專業(yè)電子信息工程班級電子1001班學(xué)生姓名李蓋（1010910101）指導(dǎo)教師榮峰多功能數(shù)字鐘完成人：李蓋(電子1001）摘要：隨著人類科技文明的發(fā)展，人們對于時(shí)鐘的要求在不斷地提高。時(shí)鐘已不僅僅被看成一種用來顯示時(shí)間的工具，在很多實(shí)際應(yīng)用中它還需要能夠?qū)崿F(xiàn)更多其它的功能。高精度、多功能、小體積、低功耗，是現(xiàn)代時(shí)鐘發(fā)展的趨勢。在此次設(shè)計(jì)中，電路具有顯示時(shí)間的其本功能，還可以實(shí)現(xiàn)對時(shí)間的調(diào)整。具有小巧，價(jià)格低廉，走時(shí)精度高，使用方便，功能多等特點(diǎn)。本設(shè)計(jì)的控制核心是單片機(jī)（STC90C516RD+），采用蜂鳴器、液晶顯示器（LCD12864）、及其他電路構(gòu)成。實(shí)現(xiàn)了時(shí)間設(shè)置、鬧鈴設(shè)置、鬧鈴開和關(guān)、顯示節(jié)日、顯示生日、顯示農(nóng)歷、生日時(shí)播放音樂、整點(diǎn)報(bào)時(shí)以及溫度采集等功能。關(guān)鍵詞：多功能時(shí)鐘，溫度采集，鬧鈴，農(nóng)歷，顯示節(jié)日設(shè)計(jì)要求1．利用LCD顯示“年、月、日、星期、時(shí)、分、秒”信息，并可通過鍵盤修改當(dāng)前時(shí)間。2．具有鬧鐘時(shí)間設(shè)置和鬧鈴功能，利用蜂鳴器進(jìn)行鬧鈴。當(dāng)鬧鈴發(fā)生時(shí)，能夠通過按鍵取消鬧鈴。3．利用溫度傳感器檢測環(huán)境溫度，并顯示在LCD上。2、總體設(shè)計(jì)2.1系統(tǒng)組成 系統(tǒng)由單片機(jī)主控模塊、時(shí)鐘模塊、測溫模塊、報(bào)警模塊、顯示模塊、鍵盤接口模塊共6個模塊組成，電路系統(tǒng)框圖下圖所示：圖1系統(tǒng)框圖2.2工作原理本設(shè)計(jì)核心器件之一時(shí)鐘芯片DS1302，其主要特點(diǎn)是采用串行數(shù)據(jù)傳輸,可為掉電保護(hù)電源提供可編程的充電功能,并且可以關(guān)閉充電功能。采用普通32.768KHz晶振。采用STC90C51作為主控芯片,利用它定期的讀取時(shí)鐘芯片DS1302中的時(shí)間并顯示在LCD上；通過算法得出陰歷日期并顯示在LCD上。2.3用戶至上的設(shè)計(jì)通過合理的布局，將鍵盤設(shè)置在LCD屏的下方，方便操作；其他的元路隱藏在LCD的后面使外觀整潔簡約。其次，LCD設(shè)計(jì)了一個傾角，這樣以用戶視線與LCD屏成大約90o的角度，從而可以清晰的看到時(shí)間等內(nèi)容。硬件設(shè)計(jì)3.1單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) STC90C51與89C51內(nèi)核相同，是89C51的升級版，具有比89C51更高的抗靜電、抗干擾的能力；而且具有低功耗、高速、可靠、程序存儲空間大的優(yōu)點(diǎn)。圖2單片機(jī)最小系統(tǒng)3.2DS1302時(shí)鐘電路DS1302具有閏年補(bǔ)償?shù)榷喾N功能。它采用主電源和備用電源雙電源供電。它的工作電壓范圍2.0~5.5V，在2.2V時(shí)，小于300nA。它內(nèi)部含有31個字節(jié)的靜態(tài)RAM，可提供用戶訪問。

可以對年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí),可以達(dá)到我們設(shè)計(jì)的基的要求。內(nèi)部的寄存器為我們調(diào)時(shí)，鬧鐘定時(shí)提供了寄存空間。備用用電源也實(shí)現(xiàn)了當(dāng)系統(tǒng)斷電后，時(shí)鐘仍然可以保持。而且它是串行接口，與單片機(jī)通信所需要的接口少。不像DS12887等芯片并行通信需要很多IO口。圖3DS1302時(shí)鐘電路 3.3溫度采集系統(tǒng)電路DS18B20溫度傳感器是美國DALLAS半導(dǎo)體公司最新推出的一種改進(jìn)型智能溫度傳感器，它能直接讀出被測溫度，用DS18B20直接測溫,并且可根據(jù)實(shí)際要求通過簡單的編程實(shí)現(xiàn)9~12位的數(shù)字值讀數(shù)方式。圖4溫度采集電路 3.4鍵盤控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 按鍵需要4個，分別實(shí)現(xiàn)為時(shí)間調(diào)整、時(shí)間的加、時(shí)間的減、確認(rèn)四個功能。用單片機(jī)的4個I/O口接收控制信號，4個按鍵的一端與地相連，另一端分別與P2.3、P2.2、P2.1、P2.0相連。這時(shí)當(dāng)按鍵按下就輸入低電平。其電路圖如下：圖5鍵盤控制電路 3.5報(bào)警電路設(shè)計(jì) 報(bào)警電路由蜂鳴器、三極管、電阻、構(gòu)成，它們與單片機(jī)的接口分別是P2.7。電路圖如下：圖6蜂鳴器 3.612864液晶顯示電路設(shè)計(jì) 顯示電路的設(shè)計(jì)從節(jié)能的角度考慮，添加了背光控制電路，持續(xù)時(shí)間約為10s，時(shí)間課通過程序調(diào)整，為了使用戶使用方便，將3引腳通過滑動變阻器與電源相連而不是接在19引腳的控制端，從而使背光熄滅之后仍然可以看到顯示內(nèi)容。電路圖如下：圖7液晶顯示電路4、軟件設(shè)計(jì)圖8系統(tǒng)主流程圖圖9測溫流程圖圖10LCD顯示流程圖圖11時(shí)鐘流程圖5、調(diào)試及結(jié)果 5.1軟件調(diào)試 軟件調(diào)試，我是在keil軟件平臺和單片機(jī)學(xué)習(xí)板上來完成的。當(dāng)我寫部分程序在keil軟件經(jīng)過調(diào)試，開始出現(xiàn)很多錯誤和警告。最難調(diào)的是音樂部分，音高和節(jié)拍都需要反復(fù)調(diào)試。鬧鈴程序的調(diào)試花費(fèi)了很長時(shí)間，LCD屏幕上一直無法顯示鬧鈴調(diào)整設(shè)置的界面，經(jīng)過反復(fù)排查，終于找到是因?yàn)橐粋€函數(shù)的參數(shù)取值語句出現(xiàn)錯誤。通過逐個錯誤排錯及修改。得出下列經(jīng)驗(yàn)，（1）調(diào)用函數(shù)最好在頭文件中進(jìn)行申明，主函數(shù)寫在最后；（2）特別注意一些字母的大小寫，一般要用英語文字寫，不要用中文漢寫，這是最不容易檢查的。5.2硬件調(diào)