摘 要
摘 要
数字电子时钟是人们日常生活中不可或缺的必需品。电子钟主要是利用现代电子技术将时钟电子化、数字化。与传统的机械钟相比，具有时钟精确、显示直观、无机械传动装置等优点，因而得到广泛应用。另外，在生活和工农业生产中，人们对电子钟的功能又提出了诸多要求：报时、闹钟、日历、温度显示，这就需要电子时钟的多功能性。
根据人们的不同要求，本设计主要为实现一款可正常显示时钟，测量环境温度、湿度，带有定时闹铃，倒计时的多功能电子时钟。
本设计采用液晶显示以其亮度高、显示直观等优点被广泛应用于智能仪器及家用电器等领域。该时钟系统主要由时钟模块、闹钟模块、环境温度湿度检测模块、液晶显示模块、键盘控制模块以及信号提示模块组成。能够准确显示时间（显示格式为时时：分分：秒秒，24小时制），可随时进行时间调整，具有闹钟时间设置、闹钟开/关、止闹功能，能够对时钟所在的环境温度进行测量并显示。设计以硬件软件化为指导思想，充分发挥单片机功能，大部分功能通过软件编程来实现，电路简单明了，系统稳定性高。 关键词：电子时钟；单片机；多功能；温湿度传感器
I
Abstract
Abstract
Digital electronic clock is indispensable to daily life. Electronic clock is the use of modern electronic technology to clock electronic, digital. Compared with the traditional mechanical clock, a clock-accurate, intuitive display, no mechanical transmission device, etc., and thus are widely used. In addition, the in the the in the life and industrial and agricultural production,, the people pairs of the the the function of of electronic bell also proposed a a lot of of the requirements of: timekeeping,alarm clock, calendar, temperature display, which requires the the the versatility of electronic clock.
According to the different requirements of the people of this design to achieve a normal display clock / calendar, measuring the ambient temperature, humidity, multi-function electronic clock with alarm.
This design uses the LCD its high brightness, intuitive and other advantages are widely used in intelligent instruments and appliances and other areas. The clock system clock module, alarm clock module, the ambient temperature and humidity detection module, LCD module, keyboard, control module and the signal prompt module composition. Be able to accurately to display the time (display format for the from time to time: sub-sub-the: seconds seconds, system of the 24 hours), can be at any time carried out the time to adjust, with a the alarm clock time setting, alarm clock On / Off, ended downtown function, be able to pairs the ambient temperature where the by the clock carried out measurement and displayed. Design hardware and software as the guiding ideology, give full play to the MCU function, most of the functionality through software programming simple circuit and system stability. Keywords: Electronic clock;single-chip; multi-function; temperature and humidity sensor
II
目 录
目 录
摘 要 ............................................................... Ⅰ Abstract .............................................................. Ⅱ 1 绪论 ............................................................... 1
1.1课题背景 ...................................................... 1
1.1.1 多功能数字电子钟研究的背景 ............................. 1 1.1.2多功能电子钟研究现状与意义 .............................. 1 1.1.3 多功能电子钟的功能 ..................................... 2
2 硬件设计 ........................................................... 4
2.1 系统的设计思路 ............................................... 4
2.1.1设计流程 ................................................ 4 2.2单片机的选择 .................................................. 4
2.2.1 单片机的发展趋势 ....................................... 4 2.2.2 单片机主要应用领域和特点 ............................... 5 2.3 单片机 STC89C52简介 .......................................... 5 2.4 温湿度传感器 ................................................ 10
2.4.1 DHT11 概述 ............................................ 10 2.4.2 应用电路连接说明 ...................................... 11 2.4.3 DHT11数据结构 ......................................... 11 2.5显示部分设计 ................................................. 12
2.5.1 液晶显示屏LCD1602简介 ................................ 12 2.5.2LCD1602功能介绍 ........................................ 12 2.5.3 LCD1602初始化过程 ..................................... 14 2.5.4 LCD1602硬件电路接口设计 ............................... 15 2.6 单片机最小系统 .............................................. 15 2.7 键盘部分 .................................................... 17 2.8 报警电路设计 ................................................ 18 2.9 直流稳压电源部分 ............................................ 19 2.10 硬件仿真 .................................................. 199
2.10.1 仿真软件protues简介 ................................. 19 2.10.2 本设计的仿真原理图 ................................... 20
目 录
3 软件设计 .......................................................... 21 3.1 编程环境Keil简介 ........................................... 21
3.2软件设计总体说明 ............................................. 21
3.2.1主程序设计 ............................................. 21 3.2.2 键盘部分 .............................................. 22 3.2.3 闹钟子程序 ............................................ 23
4 调试 .............................................................. 24
4.1软件调试 ..................................................... 24 4.2硬件调试 .................................................... 300 5 系统可靠性的设计 .................................................. 31
5.1 软件可靠性的设计 ............................................ 31 5.2 硬件可靠性的设计 ............................................ 32 5.3 本系统中的抗干扰的预防措施 .................................. 32 总 结 ............................................................... 34 致 谢 ............................................................... 35 参考文献 ............................................................ 36 附 录 ............................................................... 37
附录1：部分程序代码 ............................................. 37 附录2：系统仿真原理图 ....................................................................................... 45
河北工程大学毕业设计说明书
1 绪论
一寸光阴一寸金，寸金难买寸光阴。从古至今，时间是人们生活中不可缺少的重要伴侣。郭沫若先生曾说：时间就是生命，时间就是速度，时间就是力量。时间对我们来说总是那么宝贵，在我们的日常工作、学习、生活中，时间概念愈加显得重要。如果没有时间概念，社会将停滞不前。从古代的圭表、水漏，到后来的机械钟表以及当今的电子钟，都充分显现出了时间的重要。因此利用当今先进的科技致力于电子钟的研究将能更好的服务于人们的生活。
1.1课题背景
1.1.1 多功能数字电子钟研究的背景
20世纪末，电子技术得到了极速的发展，毫无疑问，在其推动下，现代电子产品以及各种高科技产品几乎渗透到了社会的各个领域，这有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度以及综合科技水平的提高，但产品更新换代的频率也越来越快。随着科技的发展社会的进步和全球化竞争的日益激烈，人们对数字钟的要求也越来越高，传统的时钟已不能满足人们的需求。多功能电子钟不管在性能还是在样式亦或是用途上都发生了重大的变化，许多电子钟都已具备电子闹钟、电子秒表、温湿度检测等功能。同时单片机在多功能数字钟中的应用已是非常普遍的。
多功能数字电子钟除了具有时钟的功能外还可以包含对环境温度湿度检测的功能。温湿度是一种最基本的环境参数。在各个行业生产及日常生活中，对温湿度的测量及控制始终占据着非常重要的地位。
数字电子时钟是采用数字电路实现对时，分，秒数字显示的装置，广泛用于个人家庭，车站，码头办公室等公共场所，成为人们日常生活中不可或缺的必需品，由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用，数字时钟的精度远远超过老式钟表，钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。例如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动启闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电器的自动启用等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。
1.1.2多功能电子钟研究现状与意义
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