毕业论文--基于AT89S51单片机的电子时钟(带温度显示)设计_精品.doc

毕业论文--基于AT89S51单片机的电子时钟(带温度显示)设计 Fig1 SCM Control circuit 22 显示部分的方案论证 方案一采用8段数码管虽经济实惠但操作比液晶显示来说略显繁琐 方案二液晶显示方式液晶显示效果出众可以运用菜单项来方便操作比较简单所以最后选择液晶显示方案 图2 液晶显示电路 Fig2 lcm1602 circuit 23数字温度计设计方案论证 com 由于本设计是测温电路可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应在将随被测温度变化的电压或电流采集过来进行AD转换后就可以用单片机进行数据的处理在显示电路上就可以将被测温度显示出来这种设计需要用到AD转换电路感温电路比较麻烦 com 方案二 1 进而考虑到用温度传感器在单片机电路设计中大多都是使用传感器所以这是非常容易想到的所以可以采用一只温度传感器DS18B20此传感器可以很容易直接读取被测温度值进行转换就可以满足设计要求 从以上两种方案很容易看出采用方案二电路比较简单软件设计也比较简单故采用了方案二 2 方案二的总体设计框图 温度计电路设计总体设计方框图如图1所示控制器采用单片机AT89S51温度传感器采用DS18B20用LCD1602显示温度 24 系统设计 com 晶体振荡器电路 晶体振荡器电路给数字钟提供一个频率稳定准确的32768Hz的方波信号可保证数 字钟的走时准确及稳定不管是指针式的电子钟还是数字显示的电子钟都使用了晶体 荡器电路 图3 DS1302电路 Fig3 ds1302 circuit com 分频器电路 分频器电路将高频方波信号经分频后得到1Hz的方波信号供秒计数器进行计数分频器实际上也就是计数器 com 时间计数器电路 时间计数电路由秒个位和秒十位计数器分个位和分十位计数器及时个位和时十位计数器电路构成其中秒个位和秒十位计数器分个位和分十位计数器为60进制计数器而根据设计要求时个位和时十位计数器为12进制计数器 com 时钟电路 内部时钟电路如图所示在XTAL1和XTAL2引脚上外接定时元件内部振荡电路就产生自激振荡定时元件通常石英晶体和电容组成的并联谐振回路晶体振荡器选择12MHZ电容采用30PF 图4 时钟电路 Fig4 Clock circuit com 复位电路 影响单片机系统运行稳定性的因素可大体分为外因和内因两部分 1外因 射频干扰它是以空间电磁场的形式传递在机器内部的导体引线或零件引脚感生出相应的干扰可通过电磁屏蔽和合理的布线器件布局衰减该类干扰  电源线或电源内部产生的干扰它是通过电源线或电源内的部件耦合或直接传导可通过电源滤波隔离等措施来衰减该类干扰 2内因 振荡源的稳定性主要由起振时间频率稳定度和占空比稳定度决定 起振时间可由电路参数整定稳定度受振荡器类型温度和电压等参数影响复位电路的可靠性com路的可靠性设计 复位是单片机的初始化操作单片机启运运行时都需要先复位其作用是使CPU和系统中其他部件处于一个确定的初始状态并从这个状态开始工作因而复位是一个很重要的操作方式但单片机本身是不能自动进行复位的必须配合相应的外部电路才能实现 复位电路的基本功能是系统上电时提供复位信号直至系统电源稳定后撤销复位信号为可靠起见电源稳定后还要经一定的延时才撤销复位信号以防电源开 关或电源插头分-合过程中引起的抖动而影响复位 图5 RC复位电路 Fig5 RC Reset Circuit com 按键部分 本设计总的用了四个按扭开关作为键盘其中一个是复位键另三个中的其中两个是调整时间增加减少的键第三个是切换年月日及时分秒的显示状态并在所切换的显示状态下配合加减两个键调整时间 图6 按键电路 Fig6 Key circuit 3各硬件介绍 31 AT89S51的引脚说明 AT89S51系列单片机中有PDIPPLCCTQFP多种封装形式本设计采用的是PDIP封装40管脚的单片机各引脚如图2-2所示 图9 AT89S51的PDIP封装引脚图 Fig9 AT89S51 40个引脚中 4组8位共32个IO口正电源和地线两根外置石英振荡器的时钟线两根现在对这些引脚的功能加以说明 1Pin9RESETVpd复位信号复用脚当AT89S51通电时钟电路开始工作在RESET引脚上出现24个时钟周期以上的高电平系统开始复位而RESET由高电平下降为低电平后系统即从0000H地址单元开始执行程序 2Pin29PESN当访问外部程序存储器时此脚输出负脉冲选通信号外部程序存储器则把指令数据放到P0口上由CPU读入并执行 3Pin