基于51单片机的智能数字闹钟设计与实现

i基于51单片机的智能数字闹钟设计与实现摘要单片机自20世纪70年代问世以来，因为单片机极高的性能价格比，越发受到了人们的重视和关注，应用领域广泛、发展很快。而51单片机是各单片机中最为典型的，也是最具有代表性的一种。本设计是一款基于AT89C51的智能数字钟，该数字钟表由主控模块、按键模块、定时模块、温度检测模块和显示模块构成。主控模块由主控芯片AT89C51、晶振电路和复位电路构成；定时模块采用时钟芯片DS1302实现精确定时；用温度传感器DS18B20作为温度采集源，检测当前温度；用液晶显示器1602显示年、月、日、时间及温度。通过这种方法的实现，使智能数字闹钟的电路简单，性能可靠，实时性好，时间和温度精度高，操作简单。在Proteus和Keilµvision4的环境下，完成了电路原理图的绘制以及程序的编译后，用焊接的方法在电路板上焊接实物，将Keilµvision4中生成的.hex文件的程序烧到电路中，检测并调试电路，实现智能数字闹钟的功能。该智能数字闹钟可以应用于人们的生活和工作中，也可通过改装，将智能数字闹钟的性能提高，还可以增加新的功能，让智能数字闹钟显示更多方面的内容与功能，给人们的生活和工作带来更多的方便。关键词：单片机，时钟芯片，温度传感器，液晶显示器，智能数字钟iiAT89S52basedDigitalClockDesignofIntelligentAbstractAbstractSCMsincetheadventofthe1970s,becauseofhighperformanceandlowcostsinglechip,hasbeenmoreandmorepeople'sattentionandconcern,widelyusedinthefield,hasdevelopedrapidly.Themicrocontroller51isthemosttypicaleachMCUisthemostrepresentativeone.ThedesignerisonesectionbasedonAT89C51intelligentdigitclock,thisclockandwatchbythemastercontrolmodule,fixedtimethemodule,thetemperatureexaminesthemoduleandthedisplaymoduleconstitution.MastercontrolmodulebymastercontrolchipAT89C51,crystaloscillatorelectriccircuitandresetcircuitconstitution;FixedtimethemoduleusesclockchipDS1302torealizepreciselyfixedtime;GathersthesourcewithtemperaturesensorDS18B20asthetemperature,theexaminationcurrenttemperature;1602demonstratetheyear,themonth,Japan,thetimeandthetemperaturewiththeliquid-crystaldisplay.Themethodhastheadvantageofbeingsimplecircuit,reliableperformance,goodreal-time,highprecisionofthetimeandtemperature,simplyoperation【19】.UndertheenvironmentofProteusandKeilμvision4,afterfinishingdrawingcircuitschematicandcompilingprogram,Weldingmaterialonthecircuitboardbyweldingmethod.Then,.Hexfiles,thegenerationofKeilµvision4,ismadeintothecircuit.Finally,testinganddebuggingthecircuit,andtorealizethefunctionofIntelligentdigitalalarmclock.Theelectronicclockcanbeappliedtothegenerallivingandworking,canalsobemodifiedtoimproveperformanceaddnewfunctionsandbringsmoreconvenienttopeople’slifeandwork.KeyWords：NCmachining;NCverification;Machiningenvironment;Helpfiles目录摘要.......................................................................iAbstract.....................................................................ii第一章引言................................................................11.1智能数字闹钟的研究背景和意义...........................................11.2智能数字闹钟的功能.....................................................11.3智能数字闹钟的发展趋势.................................................2第二章方案的论证与选择.......................................................22.1方案的论证.............................................................22.2方案的选择.............................................................4第三章硬件电路的设计.........................................................43.1主控电路模块...........................................................53.2按键电路模块...........................................................73.3定时电路模块...........................................................83.4温度电路模块..........................................................103.5显示电路模块..........................................................11第四章软件设计..............................................................134.1总体系统软件设计......................................................134.1.1主程序设计......................................................144.1.2温度采集模块设计................................................164.1.3定时模块设计....................................................184.1.4显示模块设计....................................................18第五章系统的安装与调试......................................................205.1系统硬件的安装与调试..................................................205.2系统软件的调试........................................................21第六章总结与展望............................................................25参考文献..................................................................27致谢.....................................................错误!未定义书签。附录......................................................................281第一章引言1.1智能数字闹钟的研究背景和意义随着当今社会的快速发展，人类面临着很多问题，时间和空间的不足就是其问题之一。作为新一代技术型人才，日益发展的社会势必会面临这一严峻的问题。围绕这个即将到来的问题，本课题定为智能数字闹钟设计。钟表只是一种简单的显示时间的工具，本身不能给人们带来想要抓住时间的紧迫感，但如能把时钟时间的显示精确到分、秒，那么面对这种时间飞逝的重压感，人们就会重视它并有效地利用它，更懂得把握分寸，不白白浪费时间。当然若在钟表的显示中融入了其他人们日常工作出行必须的功能，智能并简单利用，可以大大为我们节省出空间来。人们生活水平逐渐提高，并且越来越重视人性化事物，传统的指针式时钟也只能简单的满足人们的针对时间的需求，但是人们更着重追求高科技新事物，在现在日益充满物质的社会里，人们也追求在小的范围内显示更多的信息。而普通的时钟是模电技术、数电技术和单片机技术的结合，才使得现在的时钟实现更多功能。早期运用的时间控制器都是用模拟电路设计制作的，准确性及各方面的性能都不是很理想。随着单片机性价比的不断提高，新的产品应用越来越广泛，逐渐取代了昔日的模拟化产品，变得高端上档次。单片机系列产品已经遍布到工业控制，以及各个重要的公共场所，单片机的快速发展与应用更加大范围的扩展，在人们的日常生活中日需常见化，更加依赖单片机，给人类生活带来了极大的便利，单片机将与人们的生活、娱乐等不同方面都存在密不可分的关系。单片机在智能数字闹钟的应用中具有相当普遍的意义，是一件必不可少的元器件，在生活中起着关键性作用。由于时代的大变化发展，加快了数字集成电路技术的发展步伐，石英技术更加精进，使得数字钟能够走时准确，能够实现更多的功能，携带在身上很便捷，性能高。单片机内部结构有定时器/计数器，能够实现自动计时功能，单片机的使用大范围地出现在人们的周围，无处不在【16】。这种具有人们所需要的智能化特性产品为人们节省了大量时间和空间，扩大了数字化的范围，为家庭数字化奠定了基础。1.2智能数字闹钟的功能电路采用了单片机AT89C51、温度传感器DS18B20、时钟芯片DS1302、1602LCD显示器，通过独立式按键可以切换模式，修改显示时间的数据。电路设计合理，具备了三大特点：简2单，操作方便，美观大方。本设计智能数字闹钟的主要功能为：（1）连接电源，1602LCD显示器上可显示正常的时间、日期及温度的显示；（2）可实现12小时/24小时时间显示的切换；（3）通过独立式按键