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基于单片机的电子时钟设计(附件)【字数:11977】

2024-11-03 19:51编辑: www.jxszl.com景先生毕设
摘 要 电子时钟是采用数字电路实现对时,分,秒计时的装置,广泛的应用在各种工作场所。随着科学技术的发展,多功能的电子时钟更是适应现代化个性生活的一个新需求。本文介绍了基于单片机的电子时钟系统的设计与实现,时钟系统是以STC89C52为核心,运用数字时钟芯片DS1302,液晶显示器LCD1602,语音芯片ISD4004和按键来实现实时显示,整点报时等功能。系统分为实时时钟,LCD显示,整点报时,按键调整四个模块。设计的系统的可以通过按键来调节时间,通过LCD模块能够将实时时间显示出来,并且在整点的时候可以实现语音整点报时功能。可以使人更加直观的了解到电子时钟的工作原理。该数字时钟能长期、连续、可靠、稳定的工作;同时还具有体积小、功耗低等特点,便于携带,使用方便。本报告对系统的工作原理,硬件电路和软件进行了详细的介绍。
目 录
前 言 1
一、数字时钟概述 2
(一)时钟发展历史及趋势 2
1.1.1发展历史及趋势 2
(二)智能数字时钟简介 2
1.2.1数字时钟系统的基本特点 2
(三)研究的目的及意义 3
(四)研究内容 3
(五)本章小结 3
二、系统方案设计 3
(一)系统设计原理 3
(二)时钟系统设计方案选择 4
(三)硬件原理框图 4
(四)STC89C52单片机简介 5
2.4.1 STC89C52单片机简介 5
2.4.2 STC89C52单片机主要特性 5
(五)DS1302时钟芯片简介 6
2.5.1 DS1302基本工作原理 6
2.5.2 DS1302主要特性 6
(六)LCD1602液晶屏简介 7
2.6.1 LCD1602基本工作原理 7
2.6.2 LCD1602主要特性 8
(七)ISD4004语音芯片简介 8
2.7.1 ISD4004基本工作原理 8
2.7.2 ISD4004主要特性 9
(八)DS18B20温度芯片简介 9
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DS18B20基本工作原理 9
2.8.2DS18B20主要特性 10
(九)本章小结 11
三、系统硬件电路设计 11
(一)最小系统电路 11
(二)电源电路 13
(三)实时时钟电路 14
(四)显示电路 14
(五)语音电路 15
(六)测温电路 16
(七)本章小结 16
四、系统软件设计 17
(一)软件流程图 17
(二)数字时钟实现流程图 17
(三)语音芯片操作流程图 19
(四)本章小结 21
五、系统实现与测试 22
(一)系统实现 22
(二)硬件调试 22
5.2.1调试工具 23
5.2.2调试方法 23
5.2.3故障处理 24
(三)软件调试 24
5.3.1故障处理 25
5.3.2现象分析 26
(四)本章小结 27
结 论 28
参考文献 29
附 录 30
一、工程设计图纸 30
二、源程序 32
三、其他 53
前 言
20世纪末,电子技术获得了飞速发展,在其推动下,现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域,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,产品更新换代的节奏也越来越快。目前,单片机正朝着高性能和多品种方向发展的趋势将进一步向CMOS化、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面发展。数字时钟在单片机模块里比较常见,数字时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。
智能数字时钟是采用数字电路实现对时,分,秒.数字显示的计时装置,广泛用于个人家庭,车站, 码头,办公室等公共场所,成为人们日常生活中不可少的必需品,由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字时钟的精度,远远超过老式钟表, 钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便,而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动开起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等,所有这些,都是以钟表数字化为基础的。因此,研究数字时钟及扩大其应用,有着非常现实的意义。
一、数字时钟概述
(一)时钟发展历史及趋势
1.1.1发展历史及趋势
在长达几千年的时间中我们根本没有方法可以精确的测定时间,在远古时候,人们通过太阳的位置,日晷或沙漏来判断时间。但是随着如今社会的发展,我们只要瞧下时钟就可以读出时间,随着科学技术的发展,我们可以更加精确的方法测出时间。在社会快速发展的环境下,数字化钟表的诞生和发展使人们生活更便利,如数字时钟在应用石英晶体振荡器和数字集成电路后,不仅拥有了更丰富的功能,而且精度也显著提升,使人们需求可以得到更好的满足。
随着社会的发展,钟表会变的更加数字化,更加广泛的应用到生活的各方面中,同时也会在以前的基础上增加许多功能,小型化,数字化,集成化,多功能化会成为未来发展的趋势。
(二) 智能数字时钟简介
1.2.1数字时钟系统的基本特点
从本质上看,数字时钟系统属于计数电路,在应用时可以通过计数标准频率得到相应结果。通常情况下,计数起始时间和标准时间存在一定差异,因此电路中一般会安装校时电路,保证1MHZ时间信号的稳定性与准确性,为了实现这一点,数字时钟经常选择应用石英晶体振荡器电路。

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