一、[电路概述]
该时钟电路主要以单片机AT89S52为核心而设计的,通过单片机对信息的分析与处理控制外围设备。电路整体设计思想是想把它做成一个实用的器件,所以在题目要求的前提下,我们又加入了星期程序,温度程序,年、月、日程序以及时间的12—24转换程序。
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二、[题目分析与方案论证]
按照系统设计功能的要求,初步确定设计系统由复位模块、时钟模块、温度模块、音乐模块、光识模块及显示模块共五个模块组成,后来在时钟模块的基础上又加载了日历、星期的模块
从单片机AT89S52入手,通过使用AT89S52的内部的可编程定时器/计数器,结合对外接晶振的调节来确定一个合适的振荡周期,从而确定出内部的机器周期。再通过对内部中断程序的设置来设计出时钟程序,即设计出了电子时钟的核心。
根据题目的要求,我们设计了以下方案:
[方案一]
设计中加载了年、月、日的设计,刚开始时打算用18个共阳数码管,考虑到数码管太多是毕会给硬件电路带来麻烦,经过考虑后,决定把年、月、日与时间设置到一组数码管上来,即六个数码管即能显示时间又能显示年、月、日,这样一来就方便了硬件电路;
[方案二]
主控芯片使用51系列AT89S52单片机设计时温度模块设计温度元件用AD590,利用AD590以及接口电路把温度转换成模拟电压,经由ADC0804转换成数字信号,然后经AT89S52处理显示温度。但由于AD590价钱比较贵,且只能转换成模拟电压,这样一来硬件就要增加更多的器件且又不经济,经查找发现18B20温度传感器价钱便宜且可以直接把温度转换成数字量测温范围为-55—125度,最大分辨率可达0.0625度,采用3线制与单片机相连,减少了外部的硬件电路,具有低成本和易使用的特点,所以我们选择了18B20温度传感器。
附18B20温度传感器工作原理:DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器,与传统的热敏电阻等测温元件相比,它能直接读出被测温度,并可根据实际要求通过简单的编程实现9—12位的数字值读数方式。温度传感器DS18B20采集温度信号送该给单片机处理,存储器通过单片机对某些时间点的数据进行存储;,DS18B20的性能特点如下:
1、独特的单线接口仅需要一个引脚进行通信;
2、多个DS18B20可以并联在唯一的三线上,实现多点组网功能;
3、无须外部器件;
4、可通过数据线供电,电压范围为3.0—5.5V;
5、零待机功耗;
6、温度以9或12位数字量读出;
7、用户可定义的非易失性温度报警设置;
8、报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度(温度报警条件)的器件;
9、负电压特性,电源极性接反是,温度计不会因发热而烧毁,但不能正常工作。
系统结构图
按键功能
a键:P2.1口12—24转换
b键:P2.3口调整定时、计时的时、调整年
c键:P2.5口调整计时的秒和定时状态及日
d键:P2.7口判断定时到否
e键:P2.0口调整星期
f键:P2.2口定时、计时转换
g键:P2.4口调整定时、计时的秒和判断定时状态、调整日
h键:P2.6口调整定时的报警音乐、省电模式
i键:复位键
j键:P3.6口年、月、日的显示
电路图
程序流程图