基于51單片機(jī)的多功能電子時(shí)鐘設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)任務(wù)：

1、設(shè)計(jì)任務(wù)：利用單片機(jī)、時(shí)鐘芯片 DS1302、溫度傳感器 DS18B20、1602 液晶 等實(shí)現(xiàn)日期、時(shí)間、溫度的顯示即一個(gè)簡單的萬年歷。

2、設(shè)計(jì)要求

（1）通過 DS1302 能夠準(zhǔn)確的計(jì)時(shí)，時(shí)間可調(diào)并在液晶上顯示出來。

（2）通過 DS18B20 能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確的檢測當(dāng)前環(huán)境溫度。

（3）利用單片機(jī)自身功能實(shí)現(xiàn)鬧鐘

總體方案論證與設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)以 AT89S52 單片機(jī)為控制核心，通過與 DS1302 和 DS18B20 通信獲取實(shí)時(shí)時(shí)間和實(shí)時(shí)環(huán)境溫度，并將得到的數(shù)據(jù)通過 1602 液晶 顯示出來，同時(shí)通過相應(yīng)的按鍵調(diào)整相應(yīng)的值。因此本設(shè)計(jì)可分為以下模塊：顯示模塊、實(shí)時(shí)時(shí)間計(jì)算模塊、實(shí)時(shí)環(huán)境溫度采集模塊、報(bào) 警模塊、設(shè)置模塊（時(shí)間設(shè)置模塊、最高溫度設(shè)置模塊、鬧鐘設(shè)置模 塊）。下面對(duì)各個(gè)模塊逐一進(jìn)行論證分析：

1、 液晶顯示模塊

方案（1）:數(shù)碼管是利用發(fā)光二極管的特性組合而成數(shù)字顯示器件，通過控制相應(yīng)的二 極管的狀態(tài)顯示相應(yīng)的數(shù)字。要使數(shù)碼管正常顯示就得有驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的段碼，數(shù)碼管 的現(xiàn)實(shí)方式可分為靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示，靜態(tài)顯示方式只適合顯示單個(gè)的數(shù)字，因此本設(shè)計(jì) 應(yīng)采用動(dòng)態(tài)顯示方式。由于動(dòng)態(tài)顯示方式利用的是人眼視覺暫留的特性，掃描的時(shí)間應(yīng)不大 于 20 毫秒，占用系統(tǒng)資源大，而且顯示的個(gè)數(shù)和字型有限，在本設(shè)計(jì)中不易采用。

方案（2）：1602 液晶也叫 1602 字符型液晶 它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等 的點(diǎn)陣型液晶模塊 它有若干個(gè) 5X7 或者 5X11 等點(diǎn)陣字符位組成，每個(gè)點(diǎn)陣字符位都可以 顯示一個(gè)字符。每位之間有一個(gè)點(diǎn)距的間隔，每行之間也有也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用。1602 的驅(qū)動(dòng)電路帶有 11 條指令，可以很方便的控制液晶的現(xiàn)實(shí)效果如：清屏、 左移右移、光標(biāo)顯示。而且 1602 顯示的字符在下一條指令為到來之前不會(huì)改變，也就是能 夠維持顯示的字符，1602 液晶占用的系統(tǒng)資源也少。 綜合比較上述兩種方案，應(yīng)采用 1602 液晶組成本設(shè)計(jì)的顯示模塊。

2、 實(shí)時(shí)時(shí)間計(jì)算模塊

方案（1）：AT89S52 單片機(jī)內(nèi)部帶有定時(shí)/計(jì)數(shù)功能，此定時(shí)功能是通過對(duì)外部晶振的脈 沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，從而達(dá)到計(jì)時(shí)功能，只要使用 11.0592 的晶振就能實(shí)現(xiàn)零誤差的計(jì)時(shí)，因此可 以利用此功能實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)，但因?yàn)橹挥袉我坏挠?jì)時(shí)功能要實(shí)現(xiàn)“萬年歷”的功能需要較復(fù)雜的 程序，而且如果單片機(jī)掉電無法繼續(xù)進(jìn)行計(jì)時(shí)，所以使用不便。

方案（2）：DS1302 是美國 DALLAS 公司推出的一種高性能、低功耗的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片， 附加 31 字節(jié)靜態(tài) RAM，采用 SPI 三線接口與 CPU 進(jìn)行通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送 多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)和 RAM 數(shù)據(jù)。實(shí)時(shí)時(shí)鐘可提供秒、分、時(shí)、日、星期、月和年，一個(gè) 月小與 31 天時(shí)可以自動(dòng)調(diào)整，且具有閏年補(bǔ)償功能。工作電壓寬達(dá) 2.5～5.5V。采用雙電源 供電（主電源和備用電源），可設(shè)置備用電源充電方式，提供了對(duì)后備電源進(jìn)行涓細(xì)電流充 電的能力。利用單片機(jī)強(qiáng)大的控制功能就可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)計(jì)時(shí)的功能，而且消耗的系統(tǒng)資源少， 程序簡單。 綜合上述兩種方案，宜采用方案(2)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)計(jì)時(shí)功能。