【基于單片機(jī)的電子時(shí)鐘設(shè)計(jì)8200字（論文）】

目錄基于單片機(jī)的電子時(shí)鐘設(shè)計(jì)摘要隨著歷史長(zhǎng)河的演進(jìn)，人們記錄時(shí)間的方式也發(fā)生了翻天覆地的變化。古代從燃香記錄、日晷記錄、漏刻記錄到現(xiàn)在的機(jī)械表、石英表，時(shí)間的記錄方式發(fā)生著翻天覆地的變化。不僅僅計(jì)時(shí)的方式不斷完善，計(jì)時(shí)的精度也越來(lái)越精確。由此可見(jiàn)，從古至今人們對(duì)時(shí)間的記錄都有一定的要求，而如今，社會(huì)早已進(jìn)入信息時(shí)代，人們對(duì)時(shí)間計(jì)時(shí)的精確度的要求越來(lái)越高，對(duì)便攜度的要求也越來(lái)越高，電子鐘的出現(xiàn)解決了這些難題。本論文主要運(yùn)用了蜂鳴器、液晶顯示屏、單片機(jī)的最小單元、時(shí)鐘芯片等。本次設(shè)計(jì)有顯示“年”“月”“日”“時(shí)”“分”“秒”“周”功能，有鬧鐘功能，有自主校準(zhǔn)時(shí)間日期的功能，還可以整點(diǎn)報(bào)時(shí)，還有顯示溫度的功能。相信隨著科技的發(fā)展，會(huì)有越來(lái)越多的功能體現(xiàn)其中。關(guān)鍵詞：電子鐘；蜂鳴器；液晶顯示屏；單片機(jī)；時(shí)鐘芯片目錄TOC\o"1-3"\h\u27491導(dǎo)言 圖3.2讀取DS1302時(shí)間信息流程圖所示。簡(jiǎn)易電子時(shí)鐘數(shù)碼管上“時(shí)”“分”“秒”的數(shù)字顯示和時(shí)鐘走時(shí)的功能幾乎完全借助于軟件程序?qū)崿F(xiàn)。首先要初始化時(shí)鐘芯片，設(shè)置時(shí)間和日期的初始值計(jì)時(shí)。然后，微控制器讀取DS1302的時(shí)鐘數(shù)據(jù)，顯示出來(lái)。在顯示的過(guò)程中，當(dāng)前的數(shù)據(jù)與顯示的數(shù)據(jù)不一致會(huì)進(jìn)行一次刷新。圖3.SEQ圖4.\*ARABIC2讀取DS1302時(shí)間信息流程圖先是要將芯片DS1302進(jìn)行初始化，之后再對(duì)設(shè)置的日期值和時(shí)間值進(jìn)行記錄。之后再利用讀取程序獲取數(shù)據(jù)，并發(fā)送出去并且進(jìn)行顯示。在顯示的過(guò)程中，當(dāng)前的數(shù)據(jù)與顯示的數(shù)據(jù)不一致會(huì)進(jìn)行一次刷新。時(shí)鐘子程序如下：voidmain_show（bitrefresh）{uint8lunar[2]； if（refresh） read_time（（uint8*）&time）；//讀時(shí)間函數(shù)//時(shí)間 if（refresh||（time.sec!=tmP_time.sec））//秒更新 { tmP_time.sec=time.sec； //讀取秒數(shù)據(jù) Play8_num（104，6，zhengshu）； //溫度顯示 Play32_num（96，2，time.sec）； //顯示秒 } if（refresh） main_frame（）；//刷新界面環(huán)境溫度采集子程序3.2.1讀取測(cè)量溫度子程序溫度傳感器DS18B20的訪(fǎng)問(wèn)操作，包括數(shù)據(jù)初始化，數(shù)據(jù)讀取以及溫度顯示的多種操作功能。初始化的功能主要是為了確定時(shí)鐘芯片的運(yùn)行狀態(tài)。要是芯片已經(jīng)啟動(dòng)，就可以直接進(jìn)行初始化操作，之后再進(jìn)行讀寫(xiě)操作。不然的話(huà)，數(shù)碼管就會(huì)提示錯(cuò)誤信息。在MCU進(jìn)行芯片讀取的過(guò)程當(dāng)中，芯片會(huì)以字節(jié)的形式將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絾慰偩€(xiàn)，之后向端口傳輸?shù)碗娖剑笤侔l(fā)送高位。溫度子程序如下： Init_DS18B20（）； //初始化DS18B20 WriteOneChar（0xCC）； //跳過(guò)讀序號(hào)列號(hào)的操作 WriteOneChar（0xBE）； //讀取溫度寄存器等 delay_18B20（100）； //延時(shí) L_18B20=ReadOneChar（）； //讀取低八位數(shù)據(jù) H_18B20=ReadOneChar（）； //讀取高八位數(shù)據(jù) zhengshu=L_18B20/16+H_18B20*16；//顯示整數(shù)部分 xiaoshu_a=（L_18B20&0x0f）*10/16；//顯示小數(shù)第一位3.2.2溫度轉(zhuǎn)換溫度傳感器DS18B20將數(shù)據(jù)進(jìn)行溫度計(jì)算的過(guò)程需要時(shí)間，所以溫度轉(zhuǎn)換命令的執(zhí)行可能會(huì)存在一定的延遲，才能完成溫度轉(zhuǎn)換值的讀取操作；如果沒(méi)有預(yù)留出溫度轉(zhuǎn)換時(shí)間，就會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)讀取錯(cuò)誤。再將轉(zhuǎn)換命令傳輸給溫度轉(zhuǎn)換器之后，就可以執(zhí)行轉(zhuǎn)換操作，最后完成溫度轉(zhuǎn)換的整個(gè)過(guò)程，單片機(jī)在這一過(guò)程中所需要的時(shí)間為750ms，因此需要一秒鐘的函數(shù)等待時(shí)間，在轉(zhuǎn)換完成之后才能執(zhí)行命令。先發(fā)送復(fù)位命令之后再將溫度傳感器DS18B20進(jìn)行復(fù)位操作，之后再發(fā)送跳過(guò)程序儲(chǔ)存的命令，在發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令，整個(gè)溫度轉(zhuǎn)換過(guò)程就完成了。溫度轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)采集子程序如下： Init_DS18B20（）; WriteOneChar（0xCC）; //跳過(guò)讀序號(hào)列號(hào)的操作 WriteOneChar（0x44）; //啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換 delay_18B20（100）;//延時(shí)1秒鐘，等待轉(zhuǎn)換的完成3.3鬧鐘子程序鬧鐘的設(shè)計(jì)思路是每刷新一分鐘，就用當(dāng)前時(shí)間數(shù)值與設(shè)定鬧鐘時(shí)間比較一下，若二者時(shí)間數(shù)值相等時(shí)，則表明到達(dá)了鬧鐘時(shí)間即可調(diào)用鬧鐘子程序，啟動(dòng)鬧鐘模塊，蜂鳴器響鈴30秒鐘再關(guān)閉。鬧鐘子程序如下：voidalarm_sound（void）{ uint16m，n=500; while（n--） //循環(huán)500次 { BEEP=~BEEP; //反轉(zhuǎn)蜂鳴器 for（m=0;m<100;m++）;//循環(huán)100次 } BEEP=1; //關(guān)閉聲音}

4仿真效果與分析系統(tǒng)硬件及系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)完成，經(jīng)硬件和軟件調(diào)試成功后，可以將系統(tǒng)軟件和硬件結(jié)合起來(lái)調(diào)試。這里采用Proteus單片機(jī)仿真軟件進(jìn)行仿真。顯示屏上顯示日期、時(shí)間、溫度、設(shè)定鬧鐘定時(shí)時(shí)間，符合設(shè)計(jì)預(yù)期的要求。仿真如下圖4.1所示。圖4.1電子時(shí)鐘仿真圖

結(jié)論在本次設(shè)計(jì)中，主要硬件設(shè)計(jì)有單片機(jī)最小系統(tǒng)、DS18B20芯片模塊及接口電路、DS1302芯片模塊及接口電路、鬧鐘和LCD顯示模塊；軟件主要設(shè)計(jì)了陽(yáng)歷數(shù)據(jù)讀取程序、轉(zhuǎn)成陰歷程序、液晶顯示程序和溫度數(shù)據(jù)采集收集程序；系統(tǒng)調(diào)試則主要是借助一個(gè)單片機(jī)開(kāi)發(fā)板，借助Keil來(lái)實(shí)現(xiàn)的；這種電子時(shí)鐘成本低、功能多樣、顯示方式直觀、市場(chǎng)前景廣闊。在做設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我也遇到了許多困難，得到了許多經(jīng)驗(yàn)，特別是在電路的設(shè)計(jì)和焊接時(shí)，要認(rèn)真仔細(xì)，提前布局。首先要將各個(gè)器件放到合適的位置，在元件的焊接時(shí)，要注意各個(gè)引腳之間的連接不要出錯(cuò)，同時(shí)也要注意布局美觀、排線(xiàn)美觀。經(jīng)過(guò)這段時(shí)間的努力，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于告一段落，雖然電子時(shí)鐘的設(shè)計(jì)研究已經(jīng)比較成熟，但對(duì)我的學(xué)習(xí)還是大有裨益，整個(gè)過(guò)程也使我受益匪淺。本次設(shè)計(jì)讓我學(xué)會(huì)了在遇到問(wèn)題是要學(xué)會(huì)靜下心來(lái)分析問(wèn)題出現(xiàn)的原因，處理出現(xiàn)的問(wèn)題，解決所產(chǎn)生問(wèn)題的能力，相信這種能力也可以在我日后的學(xué)習(xí)生活中發(fā)揮意想不到的作用。

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