基于单片机的电子钟课程毕业设计论文27344.docVIP

多功能电子钟的设计 摘 要 关键词：；；；目 录 摘 要 I 第一章 引 言 1 1.1 多功能电子时钟研究的背景和意义 1 1.2 电子时钟的功能 2 第二章 电子时钟设计方案分析 3 2.1 FPGA设计方案 3 2.2 NE555时基电路设计方案 3 2.3 单片机设计方案 4 第三章 基于单片机的电子时钟硬件设计 6 3.1 主要IC芯片选择 6 3.1.1 微处理器选择 6 3.1.2.1常用时钟日历芯片比较 7 3.1.2.2 DS1302简介 8 3.1.2.3 DS1302引脚说明 8 3.1.2.4 DS1302的控制字和读写时序说明 9 3.2.1.5 DS1302的片内寄存器 11 3.1.2 环境温度传感器选择 13 3.1.3.1 常用温度传感器比较 13 3.1.3.2 DS18B20简介 14 3.1.3.2 DS18B20内部结构 15 3.2 电子时钟硬件电路设计 16 3.2.1 时钟电路设计 17 3.2.2 环境温度采集电路设计 18 3.2.3 显示电路 19 3.2.4 按键电路设计 20 3.2.5 闹铃电路设计 22 3.2.6 复位电路设计 23 第四章 电子时钟软件设计 25 4.1 主程序设计 25 4.2 子程序设计 26 4.2.1 实时时钟日历子程序设计 26 4.2.2 环境温度采集子程序设计 26 4.2.3 显示子程序设计 30 4.2.4 键盘扫描子程序 30 4.2.5 闹铃子程序设计 31 第五章 系统调试 35 5.1 硬件调试 36 5.1.1 单片机基础电路调试 36 5.1.2 显示电路调试 37 5.1.3 DS1302电路调试 39 5.1.4 按键电路调试 40 5.2 软件调试 40 5.2.1 环境温度采集子程序调试 41 5.2.2 键盘子程序调试 41 结 论 42 程序 43 引 言研究背景 20世纪末，电子技术获得了飞速的发展在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力推动提高了社会生产力的发展信息化程度，同时也使现代电子产品性能进一步，产品更新换代的节奏也越来越快。 时间对人们来说总是那么宝贵，工作的忙碌性和繁杂容易使人忘记当前的时间。[1]。 想知道时间，手表当然是一个好的选择，但是，所以，一个定时系统随时提醒容易忘记时间的人。  电子钟是采用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定时广播、自动起闭路灯、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，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。 电子时钟主要是利用电子技术将时钟电子化、数字化，拥有时间精确、体积小、界面友好、可扩展性能强等特点，被广泛应用于生活和工作当中。当今市场上的电子时钟品类繁多，外形小巧别致。也有体型较大的，诸如公共场所的大型电子报时器等。电子时钟首先是数字化了的时间显示或报时器，在此基础上，人们可以根据不同场合的要求，在时钟上加置其他功能，比如定时闹铃，万年历，环境温度、湿度检测，环境空气质量检测，USB扩展口功能等。 本设计电子时钟主要功能为： 具有时间显示和手动校对功能，24小时制； 具有年、月、日显示和手动校对功能； 具有闹铃功能； 具有贪睡功能； 具有环境温度采集和显示功能； 掉电后无需重新设置时间和日期； 采用交直流供电电源。交流供电为主，直流电源为后备辅助电源，并能自动切换。 电子时钟设计方案分析 电子闹钟既可以通过纯硬件实现，也可以通过软硬件结合实现，根据电子时钟里的核心部件——秒信号的产生原理，通常有以下三种形式： FPGA设计方案 现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array，FPGA），是20世纪70年代发展起来的一种可编程逻辑器件，是目前数字系统设计的主要硬件基础。FPGA在结构上由逻辑功能块排列为阵列，并由可编程的内部连线连接这些功能块，来实现一定的逻辑功能。 可编程逻辑器件的设计过程是利用EDA开发软件和编程工具对器件进行开发的过程。由于EDA技术拥有系统的模拟和仿真功能，可读性、可重复性、可测性非常好，所以利用EDA开发FPGA是目前比较流行的方式。当然，有时根据需要，也会应用MAX+plus开发集成环境进行设计。 正因为FPGA在设计过程中方便、快捷，而且FPGA技术功能强大，能够应用其制作诸如基代码发生器、数字频率计、电子琴、电梯控制器、自动售货机控制系