基于51单片机lcd电子时钟-大学本科论文.docVIP

单片机液晶LCD时钟 [摘 要] 我们设计的LCD时钟温度系统是由中央控制器、温度检测器、时钟系统、报警系统,显示器及键盘部分组成。控制器采用单片机AT89C52，温度检测部分采用DS18B20温度传感器，时钟系统用时钟芯片DS1302，用LCD液晶12864作为显示器，用蜂鸣器及发光二极管构成声光报警器。单片机通过时钟芯片DS1302获取时间数据，对数据处理后显示时间；温度传感器DS18B20采集温度信号送该给单片机处理；单片机再把时间数据和温度数据送液晶显示器12864F显示，12864F还可以显示汉字；键盘是用来调时和温度查询的。 [关键字]：单片机 LCD液晶 DS18B20 DS1302 12864F 一、 引言 随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。 本设计是数据采集及处理，键盘控制，显示系统及报警系统与单片机有效结合，本设计是通过在“单片机原理及应用”课堂上学习的知识的综合应用，以及查阅资料，培养一种自学的能力。并且引导一种创新的思维，把学到的知识应用到日常生活当中。在设计的过程中，不断的学习，思考和同学间的相互讨论，运用科学的分析问题的方法解决遇到的困难，掌握单片机系统一般的开发流程，学会对常见问题的处理方法，积累设计系统的经验，充分发挥教学与实践的结合。全能提高个人系统开发的综合能力，开拓了思维，为今后能在相应工作岗位上的工作打下了坚实的基础。 二、方案设计及方案论证 1.时钟温度的总体设计思路 按照系统的设计功能要求，本时钟温度系统的设计必须采用单片机软件系统实现，用单片机的自动控制能力配合按键控制，来控制时钟、温度的调整及显示。获得时钟温度数据信息，单片机对其进行一系列的处理，最后通过液晶显示出来。 2.时钟温度系统方案论证 2.1时钟系统方案选择 方案1：通过单片机内部的定时器/计数器，用软件实现，直接用单片机的定时器编程以实现时钟； 方案2：用专门的时钟芯片实现时钟的记时，再把时间数据送入单片机，由单片机控制显示。 虽然用软件实现时钟硬件线路简单，但是程序运行的每一步都需要时间，多一步或少一步程序都会影响记时的准确度，对定时器定时也不是十分准确，时钟精度很低，对于我们实现所需要的功能造成软件编程非常复杂。用专用时钟芯片硬件成本相对较高，但它的精度很高，软件编程很简单。综上所述，选择方案2。 2.2单片机的选择 对于单片机的选择，如果用8031系列，由于它没有内部RAM，系统又需要大量内存存储数据，因而不可用；51系列单片机的ROM为4K，对于我们设计的系统可能有点小；54系列单片机与51系列的结构一样，而ROM扩大为16K，对我们设计系统提供充足的空间进行功能的扩展。再有51系列单片机与52系列的单片机价格差不多。因此，我们选择52系列的单片机。 2.3 显示系统的方案比较 方案1：用数码管或LED显示。 方案2：用液晶1602显示。 方案3：用液晶12864显示。 时钟和温度的显示可以用数码管或LED，而且价格便宜。但是数码管的只能显示简单的设计的系统，与我们设计要求也不相符。有很多东西需要显示，还是用显示功能更好的液晶显示器比较好，它能显示更多的数据，用1602液晶显示数据有限，显示数据的可读性不好，用可以显示汉字的12864液晶显示器还可以增加显示信息的可读性，让人看起来会很方便。 2.4 报警系统的方案比较 方案1：用长鸣的蜂鸣器实现闹钟铃声及温度超限报警。 方案2：用喇叭加语音芯片实现闹钟铃声及温度超限报警。 用喇叭加语音芯片成本很高，但声音还不错，再有喇叭体积庞大。用蜂鸣器，成本低，电路结构简单，而且体积小。限于设计所需要的功能，用蜂鸣器是最佳选择。所以我们采用方案1. 2.5 温度系统方案选择 方案1：用热敏电阻等测温元件测出电压，再转换成对应的温度。需要比较多的外部元件支持，且硬件电路复杂，制作成本相对较高。 方案2：用DS18B20直接测温。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，它能直接读出被测温度，并且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。 经比较，我们选择方案2。 温度实现只能通过外部的温度传感器来实现。经上网查阅及市场考察，DS18b20体积小，只有3只脚，电路接法简单。内部含有寄存器为我们设计实现上下限报警功能提供保障。精度为0.5°C，也符合我们设计的要求。DS18B20也是我们通常使用的型号，因此温度传感器用DS18B20。 2.6 键盘控制方案选择 方案1：购