多功能计时控制器(附件)【字数：12806】
摘 要摘 要 20世纪末，电子技术得到飞速的发展，社会生产力的发展和社会信息化程度得到了的提高。如今，社会节奏逐渐加快，精确的时间对人们的工作和生活具有重要的意义。但是，传统的机械时钟由于体积庞大而且对时间的计量不精确，显示功能单一逐渐的不能满足人们的需求。因而，设计一款多功能计时控制器来满足人们对于精确时间和显示功能的需求是必要的。本次设计是基于单片机的多功能计时控制器的设计，具有显示时、分、秒的功能，同时具有校时功能时间可调整，并可组网运行，可自动时钟同步。具有计时功能能够正、倒序计时。具有计时超时功能超时可发出声音提示，并可消除声音。多功能计时控制器在保留原来机械钟的特点，克服了其缺点，丰富了其功能，方便了人们的生活，同时其功能的扩展和应用对电子时钟的发展具有一定的意义。关键词STC12C5A32S2，电子时钟，多功能
目录
第一章 绪论 1
1.1 计时器的发展历程 1
1.2 课题研究的背景 1
1.3 本次设计的主要内容 2
1.4 本次设计的应用 2
第二章 多功能计时控制器硬件电路的设计方案 4
2.1 多功能计时控制器方案的确定与论证 4
2.1.1多功能计时控制器计时方式的确定与论证 4
2.1.2多功能计时控制器数据存储方式的确定与论证 4
2.2 多功能控制计时器主控芯片的介绍 5
2.3 多功能控制计时器时钟芯片的介绍 6
2.4 多功能控制计时器通讯模块的设计 7
2.5 多功能控制计时器看门狗模块的设计 8
2.6 多功能控制计时器显示模块的设计 9
2.7 多功能控制计时器响铃模块的设计 10
2.8 多功能控制计时器数据存储模块的设计 11
2.9 多功能控制计时器供电电路的设计 13
第三章 多功能计时控制器原理图的设计流程 15
3.1 Altum Densigner软件的简介 15
3.2方案分析 15
3.3 原理图设计 16
3.4 创建PCB文件 20
3.5 PCB设计环境 style="display:inline-block;width:630px;height:85px" data-ad-client="ca-pub-6529562764548102" data-ad-slot="6284556726"> (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({ });
目录
第一章 绪论 1
1.1 计时器的发展历程 1
1.2 课题研究的背景 1
1.3 本次设计的主要内容 2
1.4 本次设计的应用 2
第二章 多功能计时控制器硬件电路的设计方案 4
2.1 多功能计时控制器方案的确定与论证 4
2.1.1多功能计时控制器计时方式的确定与论证 4
2.1.2多功能计时控制器数据存储方式的确定与论证 4
2.2 多功能控制计时器主控芯片的介绍 5
2.3 多功能控制计时器时钟芯片的介绍 6
2.4 多功能控制计时器通讯模块的设计 7
2.5 多功能控制计时器看门狗模块的设计 8
2.6 多功能控制计时器显示模块的设计 9
2.7 多功能控制计时器响铃模块的设计 10
2.8 多功能控制计时器数据存储模块的设计 11
2.9 多功能控制计时器供电电路的设计 13
第三章 多功能计时控制器原理图的设计流程 15
3.1 Altum Densigner软件的简介 15
3.2方案分析 15
3.3 原理图设计 16
3.4 创建PCB文件 20
3.5 PCB设计环境 style="display:inline-block;width:630px;height:85px" data-ad-client="ca-pub-6529562764548102" data-ad-slot="6284556726"> (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({ });
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
20
3.6 设置网格及图纸页面 21
3.7 载入网络表格 21
3.8 PCB的布局 22
3.9 PCB的布线 23
第四章 多功能控制计时器系统的程序设计流程 24
4.1 主程序的设计 24
4.2 DS1302时钟程序的设计 25
4.3 按键调整程序的设计 26
4.4 数据通讯程序的设计 27
4.5 看门狗程序的设计流程 28
4.6 计时模块程序的设计流程 28
4.7 显示模块程序的设计流程 30
第五章 多功能计时控制器系统的调试 32
5.1 多功能计时控制器设计中存在的问题 32
5.2 多功能计时控制器系统的调试 32
结论 36
致谢 37
参考文献 38
附录1 多功能计时控制器设计的原理图 40
附录2 多功能计时控制器设计的PCB图 42
附录3 作品照片 43
第一章 绪论
1.1 计时器的发展历程
计时器是与人们生活息息相关的生活必需品，精确的时间极大的方便了人们的生活，对人们的生活具有重要的意义。在古代，勤劳而具有智慧的中国人们就发明了太阳钟来获取时间，用来规律人们的作息时间，太阳钟指的是利用太阳的投影和方位来计算时间，最古老的计时器叫做土圭、圭表和日晷。随着历史的发展，在北宋的时候出现了以齿轮运转模仿日月星辰周期的机械钟，欧洲最早的机械钟诞生于13世纪，但此时的时钟机械钟结构十分复杂，驱动系统十分笨重，体积十分庞大，一般只能用于公共场合，无法为家庭所使用。后来经过改进，体积变小，但仍采用全机械结构，通过发条提供动力以维持钟表旋转，极大地方便了人们的生活。后来出现了半机械钟，此钟表通过晶体电路计时，动力也由原来的发条变成了电池，提高了计时的精度，同时也大大减小了钟表的体积，但仍然存在走时不准和显示功能不足等缺点。单片机自20世纪70年代问世，具有极高的性价比。而且单片机具有体积小、重量轻、抗干扰能力强、环境要求不高、价格低廉、可靠性高、灵活性好、开发较为容易。 随着单片机的发展，为电子时钟的发展创造了条件，电子时钟应运而生，这种时钟采用全电子结构，通过软件计时或者采用电子电路提供时间，不仅大大提高了走时的精度，同时也减小了时钟的体积，增强了钟表的显示功能，极大地满足了人们对于精确时间的诸多功能的要求。
1.2 课题研究的背景
在医疗活动中，拥有精确的时间的指导是非常重要的。如果没有精确的时间的指导，可能会对医疗活动带来不便，比如医生用药的时间不准确，可能无法达到预期的药效。更严重的是，当病人进行手术的时候，如果没有精确的时间作为指导，可能当麻醉药物的药效过了，手术仍在进行，会造成重大的医疗事故，严重可能造成病人生命危险。不精确的时间不仅会造成医疗活动的效率低下，还会给病人带来痛苦，严重的情况下还可能会造成病人的生命危险。因此，一款精确而又实用的计时器对医疗活动来说是必要的。20世纪末，电子技术得到了飞速的发展，对社会生产力的发展和社会信息化的程度的提高具有巨大的推动作用，同时也为本次设计的多功能计时控制器创造了条件。
1.3 本次设计的主要内容
这次多功能计时控制器的设计，主要由STC12C5A32S2单片机、DS1302时钟芯片、电源模块、通讯模块、检测抗干扰模块、存储模块、显示模块、响铃模块组成。STC12C5A32S2单片机是系统的核心元件，起到对输入输出数据的处理和更改，同时可以利其内部时钟设计出计时的功能。DS1302时钟芯片可以对年、月、日、时、分、秒进行计时，同时具有闰年补偿等多种功能。电源模块主要功能就是通过其模块中的整流电路和各个电子器件将提供的交流电转换成适合系统中各元件正常工作的直流电，是系统的重要组成部分。通讯模块主要用于组网运行，实现和外界的数据交换，可实现时间同步的功能。检测与抗干扰模块主要作用是减小干扰对系统的影响，在系统运行过程中，受到外部干扰的冲击，会造成程序跑飞或进入死循环，为了让系统走出死循环，正常运行，则需要检测抗干扰模块，即看门狗模块。显示模块主要通过LED数码管显示所需要的数据，主要显示的有时间、日期、正计时显示和倒计时显示。响铃模块就是当到达设置的时间或者计时超时的时候，发出提醒声音。本次设计需要系统具有显示时、分、秒的功能，其工作方式是DS1302为单片机STC12C5A32S2提供时间信息，然后单片机控制数码管显示出来。同时系统具有校时功能，首先，可以通过手动矫正时间，即通过键盘的输入矫正，第二，可进行组网运行，通过外部的时钟矫正，和外部的时钟同步运行。然后系统还需要具有计时功能：能够正、倒序计时，这个功能可利用单片机内部的时钟实现，还需要的功能是超时可发出声音提示，并可消除声音，这个是响铃模块的功能，可利用单片机实现。其基本的运行过程是：正常运行时，单片机从时钟芯片提取时间并通过数码管显示出来，若需要调整时间，则可以通过按键输入，单片机进行处理，对时钟芯片里的时间进行更改。若需要组网运行，则可通过RS485接口对系统输入信号，后经单片机处理对时间进行同步。若许需要计时功能，可通过按输入切换到计时功能，可实现倒计时功能和正计时功能，当计时超时的时候，则通过有源蜂鸣器发出声音，进行提醒。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/zdh/1449.html
