呼倫貝爾學院呼倫貝爾學院 本 科 生 畢 業 論 文本 科 生 畢 業 論 文 題題目目基于單片機的電子時鐘設計基于單片機的電子時鐘設計 專專業業電子信息工程電子信息工程 姓姓名名學學號號 指導教師指導教師 2013年年5月月2日日 黑體黑體 四號四號 加粗 下同加粗 下同 結尾處保持結尾處保持 上下行對齊上下行對齊 黑體黑體 小二小二 加粗 居中加粗 居中 四行首字 四行首字 保持對齊保持對齊 根據論文計劃安根據論文計劃安 排排 填寫相應日期填寫相應日期 1 目目錄錄 摘要 2 第一章緒論 4 1 1 數字電子鐘的背景 4 1 2 數字電子鐘的意義 4 1 2 1 數字電子鐘的應用 4 第二章整體設計方案 5 2 1 單片機的選擇 5 2 2 單片機的基本結構 10 第三章數字鐘的硬件設計 12 3 1 數字鐘硬件電路設計 15 3 1 1 數字鐘電路設計 16 3 1 2 環境溫度采集電路設計 17 3 1 3 顯示電路 18 3 2 按鍵電路設計 19 3 2 1 鬧鈴電路設計 20 3 3 復位電路設計 21 第四章電子時鐘軟件設計 22 4 1 主程序設計 23 4 2 子程序設計 24 4 2 1 實時時鐘日歷子程序設計 25 4 2 2 環境溫度采集子程序設計 26 4 2 3 顯示子程序設計 27 4 2 4 鍵盤掃描子程序 28 4 2 5 鬧鈴子程序設計 29 第五章系統仿真 30 5 1PROTUES 軟件介紹 31 5 2 電子鐘系統 PROTUES 仿真 32 第六章調試與功能說明 33 6 1 硬盤調試 34 6 2 系統性能測試與功能說明 35 6 3 系統時鐘誤差分析 36 6 4 軟件調試問題及解決 37 總結 38 參考文獻 40 目錄 黑體 三號 加粗 居目錄 黑體 三號 加粗 居 中 中間三個空格中 中間三個空格 目次頁要求 宋體 小四 行間距固目次頁要求 宋體 小四 行間距固 定值定值 18 磅磅 2 基于單片機的電子時鐘設計基于單片機的電子時鐘設計 作者 指導教師 摘要摘要 20 世紀末 電子技術獲得了飛速的發展 在其推動下 現代電子產品幾乎滲透了社 會的各個領域 有力地推動了社會生產力的發展和社會信息化程度的提高 同時也使現 代電子產品性能進一步提高 產品更新換代的節奏也越來越快 現代生活的人們越來越重視起了時間觀念 可以說是時間和金錢劃上了等號 對于 那些對時間把握非常嚴格和準確的人或事來說 時間的不準確會帶來非常大的麻煩 所 以以數碼管為顯示器的時鐘比指針式的時鐘表現出了很大的優勢 數碼管顯示的時間簡 單明了而且讀數快 時間準確顯示到秒 而機械式的依賴于晶體震蕩器 可能會導致誤 差 數字鐘是采用數字電路實現對 時 分 秒 數字顯示的計時裝置 數字鐘的 精度 穩定度遠遠超過老式機械鐘 在這次設計中 我采用 LED 數碼管顯示時 分 秒 以 24 小時計時方式 根據數碼管動態顯示原理來進行顯示 用 12MHz 的晶振產生振蕩 脈沖 定時器計數 在此次設計中 電路具有顯示時間的其本功能 還可以實現對時間 的調整 數字鐘是以其小巧 價格低廉 走時精度高 使用方便 功能多 便于集成化 而受廣大消費的喜愛 因而得到了廣泛的使用 關鍵詞 數字電子鐘關鍵詞 數字電子鐘單片機單片機環境溫度采集環境溫度采集 題目 宋體 題目 宋體 小二 加粗 小二 加粗 居中居中 與題目空一行與題目空一行 仿宋體仿宋體 小四小四 居中居中 作者在前作者在前 指導教師在指導教師在 后 后 摘要 仿宋體 小四 加粗 頂格摘要 仿宋體 小四 加粗 頂格 關鍵詞是論文中選出來用以表示全關鍵詞是論文中選出來用以表示全 文主體內容信息款目的單詞或術文主體內容信息款目的單詞或術 語語 每篇論文選取每篇論文選取 3 3 8 8 個詞個詞 仿宋仿宋 體 小四 加粗 頂格 體 小四 加粗 頂格 排在摘要排在摘要 的左下方 與摘要正文空一行 的左下方 與摘要正文空一行 摘要是論文內容的簡短陳述 應具有摘要是論文內容的簡短陳述 應具有 獨立性和自含性 即不閱讀論文的全獨立性和自含性 即不閱讀論文的全 文 就能夠獲得與論文等量的信息 文 就能夠獲得與論文等量的信息 摘要一般應說明研究工作目的 試驗摘要一般應說明研究工作目的 試驗 方法 結果和最終結論等 重點是結方法 結果和最終結論等 重點是結 果和結論 摘要是一片完整的短文 果和結論 摘要是一片完整的短文 可以獨立使用 可以用于工藝推廣 可以獨立使用 可以用于工藝推廣 中文摘要字數一般在中文摘要字數一般在 200200 400400 字字 字字 體為小四號仿宋體字 行間距為固定體為小四號仿宋體字 行間距為固定 值值 1818 磅磅 插入頁碼 字體 插入頁碼 字體 TimesTimes NewNew RomanRoman 居中 五號 首頁封面處不顯示頁碼居中 五號 首頁封面處不顯示頁碼 3 Abstract The late 20th century electronic technology has been rapid development in its promotion penetration of modern electronic products will almost Fields a strong impetus to the development of social productive forces and social improvement in the level of information while also further improve the performance of modern electronic products replacement products have become increasingly fast pace Growing emphasis on modern life from the time the concept of time and money can be said to draw the equal sign For those who are very strict and accurate grasp of time and things time will not exactly bring a very big trouble so as to control the display of digital clock than the clock pointer showed a big advantage Digital display of time reading simple and fast accurate display of time to seconds The mechanical oscillator depends on the crystal may lead to errors Digital Clock is a digital circuit implementation of the when sub seconds The figures show the timing device Digital clock precision stability far more than the old mechanical clock In this design we use LED digital display hours minutes seconds to 24 hour time mode according to digital control theory to dynamic display to display use the 12MHz crystal oscillation pulse the timer count In this design the circuit has a display time of the this function you can also realize the time adjustment Digital clock is its compact low cost travel time and high precision easy to use features and more easy integration and loved by the general consumer so widely used Keyword digital electronic clockSCMTemperature collection 英文摘要格式與中文摘要相同 字體英文摘要格式與中文摘要相同 字體為為 Times New Roman 行距固定值 行距固定值 18 磅磅 英文關鍵詞格式與中文關鍵詞相英文關鍵詞格式與中文關鍵詞相 同 字體為同 字體為 Times New Roman 行距固定值行距固定值 18 磅磅 4 第一章第一章緒論緒論 1 11 1 數字電子鐘的背景數字電子鐘的背景 20 世紀末 電子技術獲得了飛速的發展 在其推動下 現代電子產品幾乎滲透了社 會的各個領域 有力地推動了社會生產力的發展和社會信息化程度的提高 同時也使現 代電子產品性能進一步提高 產品更新換代的節奏也越來越快 時間對人們來說總是 那么寶貴 工作的忙碌性和繁雜性容易使人忘記當前的時間 忘記了要做的事情 當事 情不是很重要的時候 這種遺忘無傷大雅 但是 一旦重要事情 一時的耽誤可能釀成 大禍 單片機模塊中最常見的是數字鐘 數字鐘是一種用數字電路技術實現時 分 秒計 時的裝置 與機械式時鐘相比具有更高的準確性和直觀性 且無機械裝置 具有更長的 使用壽命 因此得到了廣泛的使用 數字電子鐘的意義 1 1 11 1 1 數字鐘的意義數字鐘的意義 數字鐘是采用數字電路實現對時 分 秒數字顯示的計時裝置 廣泛用于個人家庭 車 站 碼頭 辦公室等公共場所 成為人們日常生活中不可少的必需品 由于數字集成電路 的發展和石英晶體振蕩器的廣泛應用 使得數字鐘的精度 遠遠超過老式鐘表 鐘表的 數字化給人們生產生活帶來了極大的方便 而且大大地擴展了鐘表原先的報時功能 1 1 21 1 2 數字電子鐘的應用數字電子鐘的應用 數字鐘已成為人們日常生活中 必不可少的必需品 廣泛用于個人家庭以及車站 碼頭 劇場 辦公室等公共場所 給人們的生活 學習 工作 娛樂帶來極大的方便 由于數字集成電路技術的發展和采用了先進的石英技術 使數字鐘具有走時準確 性能 穩定 攜帶方便等優點 它還用于計時 自動報時及自動控制等各個領域 一級標題宋體小三號 加一級標題宋體小三號 加 粗 居中 中間空兩格粗 居中 中間空兩格 二級標題宋體 四號 加二級標題宋體 四號 加 粗 與一級標題空一行粗 與一級標題空一行 正文小四號宋體字 行距為固正文小四號宋體字 行距為固 定值定值 18 磅 字符間距為標準磅 字符間距為標準 三級標題宋體 三級標題宋體 小四號 加粗小四號 加粗 切記 開始做論文時第一步完成如下設置切記 開始做論文時第一步完成如下設置 5 第二章第二章整體設計方案整體設計方案 2 12 1 單片機的選擇單片機的選擇 單片機正朝著多功能 高性能 低電壓 低功耗 低價格 大存儲容量 強 I O 功 能及較好的結構兼容性方向發展 其發展趨勢不外乎以下幾個方面 1 多功能 單片機中盡可能地把所需要的存儲器和 I O 口都集成在一塊芯片上 使得單片機可 以實現更多的功能 有的單片機針對某一個應用領域 集成了相關的控制設備 以減少 應用系統的芯片數量 2 高效率和高性能 為了提高執行速度和執行效率 單片機開始使用 RISC 流水線和 DSP 的設計技術 使單片機的性能有了明顯的提高 3 低電壓和低功耗 單片機的嵌入式應用決定了低電壓和低功耗的特性十分重要 由于 CMOS 等工藝的 大量采用 很多單片機可以在更低的電壓下工作 1 2V 或 0 9V 功耗已經降低到 uA 級 這些特性使得單片機系統可以在更小電源的支持下工作更長的時間 圖 2 1 AT89C51 芯片 PDIP 封裝引腳圖 數字鐘至少要包括秒信號發生器 時間顯示電路 按鍵電路 供電電源 鬧鈴指示 電路等幾部分 另外 本設計要求該電子鐘能夠采集環境溫度 所以還需要溫度采集芯 片 硬件電路框圖參照圖 3 1 該系統使用 AT89C51 單片機作為核心 通過讀取時鐘日歷芯片 DS1302 和溫度傳感 器 DS18B20 的數據 完成電子鐘的主要功能 時鐘 日歷和環境溫度采集 使用比較 通用的 8 段共陰數碼管 做 7 位顯示 分別顯示時 年 分 月 秒 日 及環境溫度值 圖片要求主題和主要圖片要求主題和主要 顯示部分的輪廓鮮顯示部分的輪廓鮮 明 參數清晰 反差明 參數清晰 反差 適中 圖片尺寸與正適中 圖片尺寸與正 文協調 不影響閱讀文協調 不影響閱讀 數字序號后用數字序號后用 點 做間隔 切記不能用點 做間隔 切記不能用 頓號頓號 每一章的開始需每一章的開始需 另起一頁另起一頁 圖應編排序號圖應編排序號 每一每一 圖應有簡潔確切的題圖應有簡潔確切的題 名 連同序號置于圖名 連同序號置于圖 下正中方下正中方 用五號宋體用五號宋體 6 3 23 2 數字鐘電路設計數字鐘電路設計 系統時鐘應用了實時時鐘日歷芯片 DS1302 其連接如圖 3 2 該硬件電路設計簡單 抗干擾能力強 按鍵功能參見表 3 1 表 3 1 按鍵功能表 按鍵鍵名功能屬性 K1Calendar顯示日歷自鎖 K2T顯示溫度自鎖 K3FUN功能選擇自動復位 K4UP數值加一操作自動復位 K5DOWN數值減一操作自動復位 K6Enter Snooze確認鍵 貪睡自動復位 K7Alarm鬧鈴開關自鎖 K1 鍵 該鍵為帶自鎖按鍵 在正常顯示時間狀態下 每次將按鍵按下 LED 數碼 管將顯示日期 t T p dC 4 0 T 4 T 2 x T 2 kd 2 1 其中 T 為薄膜溫度 T0 為環境溫度 k 為薄膜熱傳導系數 d 為介質的厚度 為介質的密度 Cp 為介質定壓比熱 為薄膜前后表面發射率之積 為斯特藩 玻 爾茲曼常數 將上式代入 2 1 式 得 px e pt e ppk 0px e ppk 0 p xU 0 qq 2 10 其中 kd p dC kd 3 0 T4 公式 方程式等一律用公式 方程式等一律用 公式編輯器進行編輯 公式編輯器進行編輯 不能采用圖片或截圖不能采用圖片或截圖 正文中的公式 算式或正文中的公式 算式或 方程式等應編排序號 方程式等應編排序號 序號標注于該式所在行序號標注于該式所在行 最右邊 五號 宋體最右邊 五號 宋體 表格內容居中 表格內容居中 五號宋體五號宋體 表的編排表的編排 應