基于单片机的多功能数字钟的设计

本科毕业设计基于单片机的多功能数字钟1指导教师学院名称工院专业名称电程论文提交日期论文答辩日期2日摘要在21世纪社会的迅猛发展浪潮下，电子信息技术也有了快速的推广和应用。在日常工作生活的快节奏下，时间占有着至关重要的位置。也许人们不太在意，在各种各样的日常生活以及各类社会活动中，大家无时无刻地都在留意着时间的变化。时间与人们的生活息息相关，而时间的计算方法发展至今已经演变成时钟和表。本文所阐述的数字钟有多种功能，不仅能够准确的显示时间年月日、时分秒，还有对环境温度进行测量，闹钟设置，秒表计时，电子钟，MP3播放等功能。相比于机械时钟，因为数字钟所采用的是数字电路技术来实现时、分、秒计时，有着更高的准确性和稳定性，而数字钟的结构与装置也更加科学与方便化。本文主要介绍了基于单片机的多功能数字钟的设计，硬件电路包含时钟模块、温度检测模块、液晶显示模块、按键模块、电源模块，声音模块和复位电路，软件设计包含闹钟设计、秒表计时、电子书阅览、MP3播放等。本设计的数字钟有：时间显示年月日、时分秒，闹钟，秒表计时，电子书，MP3等功能。单片机与多功能数字钟的结合，不仅使得时间的测量更加准确稳定，对环境测试的温度也更加简单、方便、灵活，为我们的日常生活提供了更优质与方便的服务。因此，单片机不仅有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高。关键词：单片机数字钟温度传感器Multi-functionDigitalClockBasedOnMCUCaiBingnan(CollegeofEngineering,SouthChinaAgriculturalUniversity,Guangzhou510642,China)Abstract:Therapiddevelopmentinthetwenty-firstCenturysocialtide,electronicinformationtechnologyhasbeenrapidpromotionandapplication.Intheirdailyworklifefastrhythm,timeoccupiesacrucialposition.Maybepeopledon'tcaretoomuch,inavarietyofdailylifeandallkindsofsocialactivities,weeveryhourandmomentarewatchingthechangeoftime.Thetimeofourlives,andthecalculationmethodoftimehasevolvedintoaclockandwatch.Digitalclockisdescribedinthispaperhasavarietyoffunctions,notonlycandisplaythedatewhentheminutesandsecondstime,accurate,andmeasurementofenvironmentaltemperature,alarmclock,stopwatch,electronicclock,MP3playerandotherfunctions.Comparedtothemechanicalclock,becausethedigitalclockisusedinthedigitalcircuittechnologytorealize,when,seconds,hasahigheraccuracyandstability,andthestructureanddeviceofdigitalclockismorescientificandconvenient.Thispapermainlyintroducesthedesignofmulti-functiondigitalclockbasedonMCU,thehardwarecircuitconsistsoftheclockmodule,temperaturedetectingmodule,liquidcrystaldisplaymodule,keyboardmodule,powermodule,voicemoduleandaresetcircuit,softwaredesignincludingalarmclock,stopwatchdesign,electronicbookreading,MP3playeretc..Thedesignofthedigitalclock:timedatedisplay,minutesandseconds,alarmclock,stopwatch,e-books,MP3etc..CombinedwiththeMCUandthemulti-functiondigitalclock,notonlymakesthemeasurementmoreaccurateandstabletime,environmentaltestingtemperatureismoresimple,convenient,flexible,providesbetterqualityandconveniencetoourdailylife.Therefore,thesinglechipnotonlypromotedthedevelopmentofsocialproductiveforcesandtheimprovementofsocialinformation-baseddegree,simultaneouslyalsomakesthemodernelectronicproductstofurtherimprovetheperformance.Keywords:SCMdigitalclockthetemperaturesensorI目录1前言....................................................................11.1课题的研究背景........................................................11.2课题的开发目的........................................................12系统方案分析与选择论证...................................................22.1系统方案设计...........................................................22.1.1主控芯片方案.........................................................22.1.2显示模块方案........................................................22.1.3键盘模块方案........................................................22.1.4温度模块方案........................................................22.2系统最终方案..........................................................33硬件电路设计.............................................................33.1单片机最小系统........................................................33.2DS1302时钟模块的设计..................................................43.3LCD1602显示模块的设计.................................................53.4DS18B20温度模块的设计.................................................73.5声音模块和按键控制模块的设计..........................................74程序设计................................................................84.1时间调整程序设计......................................................94.2闹钟处理程序设计.....................................................104.3秒表计时程序设计.....................................................104.4音乐播放程序设计.....................................................104.5电子书程序设计.......................................................125调试与调试结果..........................................................125.1硬件调试.............................................................125.2调试结果.............................................................136结论...................................................................13参考文献.................................................................14附录A电路原理图.........................................................15II附录B设计程序...........................................................16致谢.....................................................................62华南农业大学本科生毕业设计成绩评定表11前言1.1课题的研究背景在这个快节奏的年代，时间就是效益，就是金钱，因此准确的掌握时间和分配时间对人们来说至关重要。随着单片机技术的飞速发展，在其推动下，现代的电子产品几乎渗透到了社会的各个领域，人们对时间计量的精度要求越来越高，应用越来越广。怎样让时钟更好、更方便、更精确的显示时间，这就要求人们不断设计研发出新型的时钟。所以一个能够进行报时以及有其他多种用途的数字钟是对人们的生活工作是非常具有现实意义的。相比于传统的时钟，数字钟在性能和准确度方面的优势使得很多普通的时钟已经不能满足人们在某些方面的需求了。数字钟的优势在于准确度高，因为它采用的是数字电路来实现对时、分、秒的设计，因此传统的时钟正面临着淘汰的局面。由于多功能数字钟的功能齐全，科学方便，它被广泛的应用在社会的各个地方。不管是在公司，娱乐场所，办公室以及个人家庭等等，数字钟的存在已经成为了人类日常生活的一部分。数字钟是一种数字电路，由于采用了石英技术，因此走时精度高，稳定性好，使用方便，不需要经常调校。数字钟用集成电路计时，译码代替机械式传动，用LCD显示器代替指针进而显示时间，减小了计时误差，这种表具有显示时、分、秒时间的功能，还可以进行时和