基于DS1302多功能數(shù)字鐘電子電工課程設(shè)計(jì)

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1、物理與電子科學(xué)學(xué)院電子電工實(shí)驗(yàn)基于DS1302多功能數(shù)字時(shí)鐘--萬(wàn)年歷實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱：基于DS1302多功能數(shù)字鐘　一、設(shè)計(jì)理念：電子萬(wàn)年歷是一個(gè)應(yīng)用非常廣泛的實(shí)用日常計(jì)時(shí)工具，帶有顯示溫度，顯示世紀(jì)，年，月，日，星期，時(shí)，分，秒和按鍵可調(diào)時(shí)間及其按鍵設(shè)置鬧鐘的功能，同時(shí)具有月末自動(dòng)更新，閏年補(bǔ)償功能，整點(diǎn)報(bào)時(shí)等多種功能。環(huán)境溫度檢測(cè)系統(tǒng)在日常生活和工業(yè)應(yīng)用非常廣泛，能實(shí)時(shí)采集周圍的溫度信息進(jìn)行顯示。此系統(tǒng)是基于STC89C52單片機(jī)設(shè)計(jì)的，包含液晶顯示模塊，DS1302實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊，DS18B20溫度采集模塊，鍵盤(pán)掃描模塊，蜂鳴器報(bào)警模塊。STC89C52作為控制核心，具

2、有功耗低，功能強(qiáng)等特點(diǎn)，電壓可選3到5V電源供電。顯示模塊采用1602液晶動(dòng)態(tài)顯示，相對(duì)數(shù)碼管而言經(jīng)濟(jì)實(shí)用，占用空間小，對(duì)于顯示數(shù)字、字母最為合適，而且與單片機(jī)連線簡(jiǎn)單，占用IO口相對(duì)較少。實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片DS1302是一款經(jīng)濟(jì)實(shí)惠功能強(qiáng)大的較新型產(chǎn)品，該器件提供RTC/日歷，可外加器件實(shí)現(xiàn)定時(shí)鬧鐘等功能，如果檢測(cè)到主電源故障，該器件可自動(dòng)切換到備用電源供電，可以保證在斷電情況下精準(zhǔn)走時(shí)，計(jì)時(shí)。溫度檢測(cè)顯示模塊采用數(shù)字式溫度傳感器DS18B20，該芯片具有精度高，測(cè)量范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，易與單片機(jī)連接，模塊電路組成簡(jiǎn)單并同時(shí)具有溫度報(bào)警功能。關(guān)鍵詞：STC89C52，DS1302，DS

3、18B20，1602液晶顯示，電子萬(wàn)年歷，采集設(shè)備周圍環(huán)境溫度、整點(diǎn)報(bào)時(shí)，鬧鐘時(shí)分通過(guò)按鍵設(shè)置，時(shí)、分、秒、年、月、日、星期通過(guò)按鍵進(jìn)行調(diào)節(jié)校準(zhǔn)……一、設(shè)計(jì)思路:核心控制體：STC89C52單片機(jī)實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片：DS1302數(shù)字式溫度傳感器：DS18B20總共設(shè)有四個(gè)按鍵，為節(jié)約資源考慮，每個(gè)按鍵都有多種功能。四個(gè)按鍵分別標(biāo)號(hào)為key1,key2,key3,key4。第一次按下key2,key3,key4都沒(méi)有反應(yīng)，首先按下key1鍵可選擇指針位置，key2鍵為加鍵，key3為減鍵，key4鍵為鬧鐘設(shè)置清零鍵。操作簡(jiǎn)單，按鍵靈活。整點(diǎn)報(bào)時(shí)功能，可以按下key4鍵終止報(bào)警。主控模

4、塊時(shí)鐘模塊溫度檢測(cè)顯示1602顯示模塊鍵盤(pán)掃描模塊鬧鐘模塊系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖：系統(tǒng)硬件需求介紹：STC89C52單片機(jī)一片，DS1302實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片一個(gè)，DS18B20數(shù)字式溫度傳感器一個(gè)，+5V無(wú)源蜂鳴器一個(gè)，12MHZ、32KHZ晶振各一個(gè)，多個(gè)按鍵和開(kāi)關(guān)，常用電容電阻，連接線，三極管，二極管若干，滑動(dòng)變阻器一個(gè)，+3V紐扣電池一個(gè)。一、實(shí)施方案：1、單片機(jī)核心控制模塊：核心控制器件選用STC89C52單片機(jī)。STC89C52單片機(jī)為40管腳雙列直插芯片，它是一種高性能，低功耗的8位CMOS微處理器芯片，市場(chǎng)應(yīng)用最多。而且價(jià)格便宜，控制方便，便于應(yīng)用有4個(gè)I/O口分別為P1,P

5、2,P3,P4。其中每一個(gè)管腳都能做獨(dú)立的輸入輸出管腳，它的第9腳位復(fù)位管腳，接上電容和上拉電阻再帶個(gè)開(kāi)關(guān)構(gòu)成復(fù)位電路。18,19管腳接外部晶振和兩個(gè)微調(diào)電容構(gòu)成外部晶振電路。單片機(jī)，復(fù)位電路，晶振，5V電源構(gòu)成單片機(jī)最小系統(tǒng)。其中與AT89C52單片機(jī)管腳連接如下圖：2、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路模塊：DS1302引腳排列:如下圖引腳說(shuō)明：1)1腳，Vcc2：后備電源，此設(shè)計(jì)中接+3V紐扣電池；8腳，VCC1：主電源，接+5V。在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時(shí)鐘的連續(xù)運(yùn)行。DS1302由Vcc1或Vcc2兩者中的較大者供電。當(dāng)Vcc2大于Vcc1＋0.2V時(shí)，Vcc2給DS1302供電。

6、當(dāng)Vcc2小于Vcc1時(shí)，DS1302由Vcc1供電。2）X1、X2即2腳3腳：振蕩源，外接32.768kHz晶振。3）4腳END，接地端。4）5腳RST：復(fù)位/片選線，通過(guò)把RST輸入驅(qū)動(dòng)置高電平來(lái)啟動(dòng)所有的數(shù)據(jù)傳送。RST輸入有兩種功能：首先，RST接通控制邏輯，允許地址/命令序列送入移位寄存器；其次，RST提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。當(dāng)RST為高電平時(shí)，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對(duì)DS1302進(jìn)行操作。如果在傳送過(guò)程中RST置為低電平，則會(huì)終止此次數(shù)據(jù)傳送，I/O引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。上電運(yùn)行時(shí)，在Vcc>2.0V之前，RST必須保持低電平。只有在SCLK為低電平

7、時(shí)，才能將RST置為高電平。5）I/O為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端(雙向）。6）SCLK為時(shí)鐘輸入端。**特別注意：5，6，7腳在硬件電路實(shí)現(xiàn)中，必須接上拉電阻，接+5V.3、DS18B20工作模塊：???DS18B20的溫度檢測(cè)與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸出全集成于一個(gè)芯片之上，從而抗干擾力更強(qiáng)。其一個(gè)工作周期可分為兩個(gè)部分，即溫度檢測(cè)和數(shù)據(jù)處理。DS18B20的主要特征：全數(shù)字溫度轉(zhuǎn)換及輸出。?先進(jìn)的單總線數(shù)據(jù)通信。最高12位分辨率，精度可達(dá)土0.5攝氏度。?12位分辨率時(shí)的最大工作周期為750毫秒?？蛇x擇寄生工作方式。?