单片机数字钟设计报告.

中国矿业大学2011年电子设计竞赛作品设计总结报告作品名称：多功能数字钟参赛队员：联系电话：摘要：本多功能数字钟采用ATMEL公司的AT89S52单片机作为核心器件，实现对整个系统的自动控制。采用DALLAS公司的DS1302实时时钟芯片作为时间信号源，实现年、月、日、时、分、秒、星期的自动计时，同时利用其内部31字节的SRAM静态寄存器，实现闹钟数据和生日提醒数据的掉电保存。采用DALLAS公司的DS18B20单总线数字温度传感器采集环境温度数据，温度转换精度可达0.0625度。显示器件采用LCD1602液晶显示屏，该显示屏单屏可显示32个字符，所有的时间及温度数据均可在一屏中显示。关键字：单片机数字钟AT89S52DS1302DS18B20LCD1602多功能数字钟设计报告一、总体要求1、基本要求：（1）可实现基本时钟功能，十进制显示小时、分和秒位。（2）可调时，可预置时间。（3）倒计时功能。（4）可定时。定时时间到发出提示（提示为声音或光等均可）。2、扩展功能：（1）时钟12小时制和24小时制之间可调节自由转换。（2）实现秒表计时功能。（3）时钟芯片的精确计时。.二、整体介绍：本作品整体如上图，由主板，电池两部分组成。采用双路供电，电池、交流任选。交流输入不分极性，板载整流全桥，自动调整电源极性。直流输入连接6-24伏任意直流电源，有连接座方便连接。时钟部分不须外界电源保持，自带后备电池，维持时钟运行。当系统整体工作时，时钟部分自动对后备电源涓流充电，保持电源容量。键盘输入部分采用矩阵键盘，预留4个空白键位，为以后系统功能拓展，对按键需求增加时准备。带有3组闹钟，断电自动保护，重新上电后闹钟不丢失。定时精度为分钟。闹钟到时会有蜂鸣器鸣响，约一分钟后自动停闹。还带有一路生日提醒，到达日期后也会有蜂鸣器鸣响。板载的实时温度测量探头可以实时测量环境温度，显示精度代0.1度，同时有上下限超温报警功能。一旦温度超过报警上限或低于报警下限，就会报警。上下限温度可自行设定。测温范围0度到99度三、操作说明主板上的显示部分液晶显示器显示的内容自左向右分别是：第一行：年、月、日、星期第二行：时、分、秒，实时温度2*2矩阵键盘的左侧两列共4个按键，4个按键自上而下依次定义为：第一列：模式切换①、保存闹钟②、修改时间确认③、闹钟换组④第二列：光标左移⑤、数字加一⑥、数字减一⑦、光标右移⑧液晶显示器下方的白色按键是电源切换开关，弹起为交流供电，按下为直流供电。下面按模式介绍使用方法。（注：因为上电自动进入模式2正常显示模式，所以实际使用中模式显示的顺序与本说明不同）1、模式0：闹钟调整模式按动模式切换键至液晶屏左上角显示“alarm”，设置第一组闹钟。用光标移动键配合数字加减键设定闹钟，设定好后按保存闹钟键保存闹钟，此时液晶屏上显示“SaveAlarm”，片刻后返回设置界面。按动闹钟换组键切换至下一组闹钟，按同样的步骤设置。切换时，屏幕上显示“ChangeTeam”，片刻后返回设置界面。3组闹钟可以循环切换。闹钟断电后可保存不丢失。注意：每设完一组闹钟后都需要保存，切换闹钟后上一组闹钟的数据会被覆盖。同时退出闹钟设置模式会将缓冲区内的闹钟数据全部清空。2、模式1：时间调整模式按动模式切换键至液晶屏右上角显示“adjust”，设置时间。用光标移动键配合数字加减键设定时间、日期，设定完成后，必须按修改时间确认键，确认并保存修改后的时间，否则，修改的时间数据不会被更新到时钟芯片中。3、模式2：正常显示模式上电默认进入的模式，正常显示时间、日期、温度等数据4、模式4：上下限报警温度设置模式按动模式切换键至液晶屏左边显示“max_temp、min_temp”，各自对应着上限报警温度和下限报警温度。用光标移动键配合数字加减键设定，自动保存，设置完成后可直接退出。注：上下限报警温度掉电不保存。5、模式5：生日提醒模式按动模式切换键至液晶屏左上角显示“birthday”，设置生日提醒。操作同闹钟设置。生日提醒数据断电不丢失。五，功能测试1、设定好三组闹钟（时间间隔3分钟以上），分别到时后蜂鸣器报警，约一分钟后自动停止。2、用手捏住温度传感器，显示温度值上升，超过温度报警上限后蜂鸣器报警，松手后显示温度下降，低于温度报警上限后，蜂鸣器自动停止。3、设定好时间、闹钟、生日提醒等数据后，切断外部电源供给（取下电池，切断220V电源），3小时后恢复供电，检查所有数据依然正确，时钟在断电期间依然在走动。七、未来功能扩展1、画面风格显示功能选择。2、增加EEPROM存储器，使闹钟的组数增多，保存时间不再受备份电源的限制。3、增加无线数据传输功能，可对其他多部同型号数字钟同步统一时间、闹钟、生日提醒、温度报警设定等设定。附录一：总体电原理图附录二：程序清单#includereg52.h#includeintrins.h#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintsbitlcd_rs=P2^7;sbitlcd_rw=P2^6;sbitlcd_enable=P2^5;sbitsck=P2^1;sbitio=P2^2;sbitrst=P2^3;sbitDQ=P2^0;sbitkey1=P1^0;sbitkey2=P1^1;sbitkey3=P1^2;sbitkey4=P1^3;sbitbeep=P2^4;uchartime_data[7]={12,7,4,17,11,58,30};ucharwrite_add[7]={0x8c,0x8a,0x88,0x86,0x84,0x82,0x80};//对时时向里面写的地址ucharread_add[7]={0x8d,0x8b,0x89,0x87,0x85,0x83,0x81};//读时间时向里面写的地址uchardisp[14];uchart_data[7]={12,7,4,17,11,58,30};/*sbitlcd_rs=P3^4;sbitlcd_rw=P3^5;sbitlcd_enable=P3^6;sbitsck=P2^4;sbitio=P2^5;sbitrst=P2^6;sbitDQ=P2^7;*///***********************************************************//***********************************************************voidwrite_ds1302_byte(uchardat);voidwrite_ds1302(ucharadd,uchardat);ucharread_ds1302(ucharadd);voidset_rtc();voidread_rtc();voidtime_pros();voidchange_day(ucharcom);//星期转换voidlcd_1302_display();//************************************************//************************************************//延时函数，在12MHz的晶振频率下//大约50us的延时//************************************************voiddelay_50us(uintt);//************************************************//延时函数，在12MHz的晶振频率下//大约50ms的延时//************************************************voiddelay_50ms(uintt);//**********************************************//**********************************************voidlcd_delay(uintz);voidlcd_com(ucharcom);//写指令voidlcd_dat(uchardat);//写数据voidlcd_inital();//液晶初始化voidlcd_com_dat(ucharcom,uchardat);voidlcd_com_string(ucharcom,uchardat[]);//**********************************************//**********************************************voidinit_ds18b20(void);voidb1820_delay(uintt);voidwrite_byte(uchardat);ucharread_byte(void);uintreadtemperature(void);voidchange_temperature();//**************************************************//**************************************************voidkey_change_time();//**************************************************//**************************************************voidmain(){lcd_inital();while(1){key_change_time();//时间调节delay_50us(20);lcd_1302_display();//时间显示change_temperature();//温度显示}}//***********************************************//***********************************************voiddelay_50us(uintt){ucharj;for(;t0;t--)for(j=19;j0;j--);}voiddelay_50ms(uintt){uintj;for(;t0;t--)for(j=6245;j0;j--);}voidlcd_com(ucharcom)//写指令{lcd_rs=0;lcd_rw=0;P0=com;lcd_enable=1;lcd_delay(1);lcd_enable=0;}voidlcd_dat(uchardat)//写数据{lcd_rs=1;lcd_rw=0;P0=dat;lcd_enable=1;lcd_delay(1);lcd_enable=0;}voidlcd_inital()//初始化程序{lcd_rs=0;lcd_rw=0;lcd_com(0x38);lcd_com(0x01);lcd_delay(5);lcd_com(0x0c);//不显示光标}voidlcd_delay(uintz)//延时函数{uintx,y;for(x=z;x0;x--)for(y=110;y0;y--);}voidlcd_com_dat(ucharcom,uchardat)//在液晶的某一位置写某个数{lcd_com(0x80+com);lcd_delay(5);if(dat='A'&&dat='Z'||dat='a'&&dat='z')lcd_dat(dat);elselcd_dat(0x30+dat);}voidlcd_com_string(ucharcom,uchardat[])//在某个位置写字符串{uchara;lcd_com(0x80+com);lcd_delay(5);for(a=0;a3;a++){lcd_dat(dat[a]);lcd_delay(5);}}//*************