基于51系列單片機的電子時鐘設計與制作論文(已修改)

　

【正文】 第一章 基于51系列單片機的電子時鐘設計與制作（含功放電路）的概述 1 1:設計任務與要求 1 2:方案設計選擇 1 3系統主要方框圖 2 第二章 硬件單元電路設計與參數計算 3 第三章 1:電源電路 3 2:單片機最小系統電路 4 3:按鍵電路 5 4:溫度電路 5 5:時鐘電路 6 6:LCD1602顯示電路 7 7:TDA2822功放電路 8 8:軟件設計流程圖 9 9:總原理圖 10 10:PCB制板圖 11 11:整體電路仿真圖 12 第三章 性能測試與分析 13 1:整體測試 13 2: 各部分電路測試 13 3:元件清單 14 第四章 程序 14 第五章 心得體會 21 23 第一章 基于51系列單片機的電子時鐘設計與制作（含功放電路）的概述1:設計任務與要求（1）、演示作品時能準確顯示時鐘日歷（年月日時分秒），并且可以設置時分秒，年月日星期等，并顯示清晰、穩定，并且功放電路效果較好；發揮部分可以有溫度顯示（2）、上述兩項功能模塊電路，電路板上都必須具有，電路圖設計標準、完全；（3）、元器件安裝規范，焊接到位，外觀優美；（4）、其它擴展功能，同學自由發揮，可另外加分。2:方案設計選擇根據上述設計要求，結合現有元件，利用集成芯片完成具有以上功能的電路。1：由于需要準確顯示時鐘日歷（年月日時分秒），這里對于顯示的選擇比較： （1）：數碼管顯示，優點價格便宜，但是不能顯示復雜的英文，顯示出來很大，布線不易，不美觀。（2）：LCD1602,價格適中，可以顯示復雜的英文，功耗不大，外觀較小，計較符合（3）：LCD12864,彩屏，如果用這些，可以顯示中文，還用一些圖片，但是價格較高，秉著合理利用的原則，不大材小用，決定放棄。2：由于需要準確顯示時鐘日歷（年月日時分秒），這里對應時鐘的選擇作出比較： （1）:可以利用單片機自己自帶的定時器精確定時,在通過軟件控制,這樣就減少了硬件的成本,但是這樣需要晶振絕對的穩定,而且掉電數據不保存,還沒有年月星期的自動調整功能,對程序的要求很高,不易控制. (2):DS1302它可以對年、月、日、周、日、時、分、秒進行計時，且具有閏年補償等多種功能。不必在程序上做太多的處理,與單片機的接口簡單,掉電有備用電池用來供電保存數據。所以非常適合要求3：溫度檢測的選擇（1）：熱敏電阻可以隨著溫度的變化電阻也發生變化，但是要想讀出現在的溫度，那么還必須加上AD轉換電路，對AD轉換過來的數據還要進行處理，處理過程是一項非常繁瑣的工作，這樣就增加了研發的難度和時間，很沒有必要把簡單的東西復雜化。 （2）：相比熱敏電阻，DS18B20的優點可謂是多多，首先它的硬件電路非常簡單，與單片機之間的數據傳輸只用了一條線。測溫范圍 －55℃～＋125℃，℃。具有耐磨耐碰，體積小，工作電源: 3~5V/DC。非常適合要求。4：功放部分的選擇 （1）：LM386是一種音頻集成功放，具有自身功耗低、電壓增益可調整、電源電壓范圍大、外接元件少和總諧波失真小等優點的功率放大器，但是它的不能連接兩個喇叭，也就是沒有立體聲功能。這個芯片是早期的，技術上相對落后。不宜選擇。 （2）：TDA2822一般的集成功放電路外圍元件較多且需要較大的散熱器。本文介紹的功放電路簡單，自制方便。TDA2822集成功放電路常用在隨身聽、便攜式的DVD等音頻放音用；功率不是很大但以可以滿足您的聽覺要求了，且有電路簡單、音質好、電壓范圍寬等特點，是業余制作小功放的較佳選擇。主要是它可以用5V單電源帶起，做出來的聲音也不錯。所以選擇。5：單片機的選型 （1）：DSP（digital signal processor）是一種獨特的微處理器，是以數字信號來處理大量信息的器件。它不僅具有可編程性，而且其實時運行速度可達每秒數以千萬條復雜指令程序，遠遠超過通用微處理器，是數字化電子世界中日益重要的電腦芯片。它的強大數據處理能力和高運行速度，是最值得稱道的兩大特色。但是對于我們來說，一個是它需要你熟悉它，會運用，這個我們還沒有達到。就算我們會用，在一個問題是價格貴，買不起，封裝不是DIP的，不易實驗，所以又是大材小用，很沒有必要選擇這么高級的。 （2）AT89S82是一款非常流行的單片機了，很適合我們的任務所需，但是他的下載電路并不是那么的簡單，再說這個是國外生產的，何必用呢？ （3）STC89C52RC是非常值得推薦的，STC是在深圳的一家8051單片機設計生產公司。STC系列的單片機現在在中國的51單片機市場上占有較大比例。宏晶科技現已成長為全球最大的8051單片機設計公司，完完全全的中國制造，它是AT89S52的增強版本，技術成熟，運用穩定，下載電路非常方便，很適合我們選擇用3系統主要方框圖電腦，MP3,手機等的音頻輸入TDA2822功放電路喇叭5V電源按鍵STC89C52RC下載電路溫度檢測時鐘芯片液晶顯示第二章 硬件單元電路設計與參數計算第三章 1:電源電路圖中J1為電源插座，S5為帶鎖開關，要特別主意這來個的封裝，很容易錯。利用外部電源直接提供5V直流電源接入電源接口，再通過帶鎖開關控制導通情況。圖中LED起到指示作用，當通電時亮，電阻為限流作用一般接220 ~1 K，不接后果很嚴重，LED只亮一下2:單片機最小系統電路關于最小系統和STC89C52RC單片機的介紹網上有很多,非常容易搜到,這里就不累贅!這里討論幾個問題: 1：要使STC89C52RC復位需要兩個機器周期的高電平,我們用的是12M晶振，那么一個機器周期為1/12M=1uS，當S4按下時，C3迅速導通通電，此時9腳為高電平，松開后電容要電，起到延時的作用，t=C3*(R8+R2)=2uS,足夠為復位提供搞電平2：三點式電容震蕩是單片機所用到的，這里只是外面接兩個電容而已，電容要求小于47P,一般晶振不大于48M3:相對余AT的單片機STC下載簡單多了，這里只是引出了四條線，分別為VCC,GND,TXD,RXD,只需四根線就可以完成下載，而卻可以通過引出的端口對板上供電。3:按鍵電路按鍵電路主要是別忘了加上拉電阻，要不就不穩定了，這里用了四個按鍵作為功能鍵，一個按鍵作為復位鍵對應分別為：S0 功能選擇，S1 減，S2 加，S3 確認，S4 復位。4:溫度電路溫度傳感器的種類眾多，在應用與高精度、高可靠性的場合時DALLAS（達拉斯）公司生產的DS18B20溫度傳感器當仁不讓。超小的體積，超低的硬件開消，抗干擾能力強，精度高，附加功能強，使得DS18B20更受歡迎。對于我們普通的電子愛好者來說，DS18B20的優勢更是我們學習單片機技術和開發溫度相關的小產品的不二選擇。了解其工作原理和應用可以拓寬您對單片機開發的思路。 DS18B20的主要特征： ?? 全數字溫度轉換及輸出。 ?? 先進的單總線數據通信。 ?? 最高12位分辨率。 ?? 12位分辨率時的最大工作周期為750毫秒。 ?? 可選擇寄生工作方式。 ?? 檢測溫度范圍為–55176。C ~+125176。C (–67176。F ~+257176。F) ?? 內置EEPROM，限溫報警功能。 ?? 64位光刻ROM，內置產品序列號，方便多機掛