多功能表盘式时钟系统设计【字数：9778】
时代在进步时间在人们眼里也越来越重要。此多功能表盘式时钟系统设计中用到点阵，具有在远处也可以大概看出时间且晚上可以通过点阵看到时间。具有成本小，功耗低、稳定可靠不易出问题且操作简单方便易懂等优点。本文介绍了基于51开发板的多功能表盘式时钟系统设计。本设计由显示模块、温度模块、实时时钟模块、按键设置模块、以及点阵模块五个模块组成。用KEIL4编写程序。以51开发板为基础，在显示实时时钟的同时可以通过按键进行设置，同时点阵指针也和按键调节一同改变，点阵指针每五分钟改变一次。因为用到点阵考虑到IO口不够的问题，所以用两个51开发板，分为主中央处理器和从中央处理器，通过串口连接，主中央处理器发送连接显示模块、温度模块、实时时钟模块、按键设置模块。从中央处理器连接点阵，点阵电路用74HC595串入并出移位缓存器芯片。
目录
1绪论 1
1.1课题的目的和意义 1
1.2课题实现的主要功能 1
1.3课题研究的基础、现状与趋势 1
1.4课题工作流程 1
1.5论文结构图 2
1.6小结 3
2系统设计 4
2.1整体框架 4
2.2 实时时钟模块的选型 4
2.3 温度芯片的选型 5
2.4显示模块的选型 5
2.5按键选择 6
2.6 点阵选型 6
2.7 端口转换 7
2.8控制器的选择 7
2.9小结 7
3 硬件电路设计 8
3.1硬件电路框图 8
3.2单片机最小系统 8
3.3时钟接口电路设计 10
3.4温度模块 10
3.5液晶显示模块 11
3.6按键模块 12
3.7点阵电路 12
3.8小结 13
4 系统的软件设计 14
4.1总体程序流程图 14
4.2初始化程序 15
4.3 DS1302读写程序 16
4.4 DS18B20温度采集 17
4.5 LCD1602写命令写数据程序 18
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4.6 点阵程序 19
4.7小结 19
5系统的调试 20
5.1 LCD1602显示调试 20
5.2 实时时钟DS1302调试 21
5.3 温度DS18B20调试 21
5.4 点阵调试 22
5.5综合调试 23
5.6 改进方向 23
5.7 小结 23
结束语 24
参考文献 25
致谢 26
附录1 电气原理图 27
附录2 DS1302读写程序 29
附录3 LCD1602写命令写数据 31
附录4 点阵程序 32
附录5温度采集程序 42 1绪论
1.1课题的目的和意义
随着时代的发展科技的进步，单片机的技术越来越成熟，应用越来越广泛。目前单片机的开发与应用已经融入人们的生活成为人们生活中不可缺少的一部分。多功能表盘式时钟系统设计作为钟表类的基础成品，可以说在生活中随处可见，给人们的日常生活带来了许多快捷方便，促使多功能表盘式时钟系统设计投入市场得到广泛实际的应用。所以完善多功能表盘式时钟系统设计的开发与应用成为当务之急。
1.2课题实现的主要功能
本设计由1602液晶显示模块、DS1302时钟芯片模块、按键调节模块、点阵动态显示模块以及DS18B20温度传感器模块五个模块组成。以AT89C51为中央处理器。以DS1302芯片时间处理记录以及自动跳转并且可以自动闰年补偿。用五个按键调节时间、日期。用DS18B20温度传感器读取实时温度。多功能表盘式时钟系统设计用直观的1602液晶显示，可以在1602上同时显示时间、日期，运用点阵动态显示，显示小时、分钟可以更直观，更快速的读取时间。 总结功能：
（1）用5个按键调节。
（2）液晶能显示时间、日期、温度。
（3）点阵针显示小时、分钟。
（4）自动更新时间。
1.3课题研究的基础、现状与趋势
多功能表盘式时钟系统是建立在摆钟和万年历的基础上诞生的。多功能表盘式时钟系统现在具有通过液晶显示日期、时间、农历以及温度。具有闹钟功能、按键调节功能以及黄历宜忌。多功能表盘式时钟系统趋于实现遥控调节，语音播报未来天气状况等。
多功能表盘式时钟系统开发的基础知识是在C语言、51开发板、1602液晶、数字电路、模拟电路的基础上来完成的。
1.4课题工作流程
本毕业设计所研究的多功能表盘式时钟系统设计是51开发板综合的开发应用，工作流程包括以下几点：
选硬件，选用芯片时，应考虑到性价比高、智能化、具有一定的存储能力、功耗低以及预防电压突变等。
查找资料，掌握所选芯片的原理，优缺点以及时序图。
（3）根据选用的芯片设计硬件接口电路。
（4）在设计硬件电路时，结构简单易懂、智能化，电路可靠、方便。
（5）按照设计的硬件电路，购买需要的硬件，在面包板上完成焊接。
（6）根据设计好的电路，编写程序。记录编程时遇到的困难。
（7）在编写程序时每完成一个模块程序，便进行调试。记录调试时遇到的问题。
（8）经过编写程序、根据硬件电路接线、调试，把程序下载到51开发板上并运行。
（9）写论文。
1.5论文结构图
目录
1绪论 1
1.1课题的目的和意义 1
1.2课题实现的主要功能 1
1.3课题研究的基础、现状与趋势 1
1.4课题工作流程 1
1.5论文结构图 2
1.6小结 3
2系统设计 4
2.1整体框架 4
2.2 实时时钟模块的选型 4
2.3 温度芯片的选型 5
2.4显示模块的选型 5
2.5按键选择 6
2.6 点阵选型 6
2.7 端口转换 7
2.8控制器的选择 7
2.9小结 7
3 硬件电路设计 8
3.1硬件电路框图 8
3.2单片机最小系统 8
3.3时钟接口电路设计 10
3.4温度模块 10
3.5液晶显示模块 11
3.6按键模块 12
3.7点阵电路 12
3.8小结 13
4 系统的软件设计 14
4.1总体程序流程图 14
4.2初始化程序 15
4.3 DS1302读写程序 16
4.4 DS18B20温度采集 17
4.5 LCD1602写命令写数据程序 18
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
4.6 点阵程序 19
4.7小结 19
5系统的调试 20
5.1 LCD1602显示调试 20
5.2 实时时钟DS1302调试 21
5.3 温度DS18B20调试 21
5.4 点阵调试 22
5.5综合调试 23
5.6 改进方向 23
5.7 小结 23
结束语 24
参考文献 25
致谢 26
附录1 电气原理图 27
附录2 DS1302读写程序 29
附录3 LCD1602写命令写数据 31
附录4 点阵程序 32
附录5温度采集程序 42 1绪论
1.1课题的目的和意义
随着时代的发展科技的进步，单片机的技术越来越成熟，应用越来越广泛。目前单片机的开发与应用已经融入人们的生活成为人们生活中不可缺少的一部分。多功能表盘式时钟系统设计作为钟表类的基础成品，可以说在生活中随处可见，给人们的日常生活带来了许多快捷方便，促使多功能表盘式时钟系统设计投入市场得到广泛实际的应用。所以完善多功能表盘式时钟系统设计的开发与应用成为当务之急。
1.2课题实现的主要功能
本设计由1602液晶显示模块、DS1302时钟芯片模块、按键调节模块、点阵动态显示模块以及DS18B20温度传感器模块五个模块组成。以AT89C51为中央处理器。以DS1302芯片时间处理记录以及自动跳转并且可以自动闰年补偿。用五个按键调节时间、日期。用DS18B20温度传感器读取实时温度。多功能表盘式时钟系统设计用直观的1602液晶显示，可以在1602上同时显示时间、日期，运用点阵动态显示，显示小时、分钟可以更直观，更快速的读取时间。 总结功能：
（1）用5个按键调节。
（2）液晶能显示时间、日期、温度。
（3）点阵针显示小时、分钟。
（4）自动更新时间。
1.3课题研究的基础、现状与趋势
多功能表盘式时钟系统是建立在摆钟和万年历的基础上诞生的。多功能表盘式时钟系统现在具有通过液晶显示日期、时间、农历以及温度。具有闹钟功能、按键调节功能以及黄历宜忌。多功能表盘式时钟系统趋于实现遥控调节，语音播报未来天气状况等。
多功能表盘式时钟系统开发的基础知识是在C语言、51开发板、1602液晶、数字电路、模拟电路的基础上来完成的。
1.4课题工作流程
本毕业设计所研究的多功能表盘式时钟系统设计是51开发板综合的开发应用，工作流程包括以下几点：
选硬件，选用芯片时，应考虑到性价比高、智能化、具有一定的存储能力、功耗低以及预防电压突变等。
查找资料，掌握所选芯片的原理，优缺点以及时序图。
（3）根据选用的芯片设计硬件接口电路。
（4）在设计硬件电路时，结构简单易懂、智能化，电路可靠、方便。
（5）按照设计的硬件电路，购买需要的硬件，在面包板上完成焊接。
（6）根据设计好的电路，编写程序。记录编程时遇到的困难。
（7）在编写程序时每完成一个模块程序，便进行调试。记录调试时遇到的问题。
（8）经过编写程序、根据硬件电路接线、调试，把程序下载到51开发板上并运行。
（9）写论文。
1.5论文结构图
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