多功能数字钟论文设计.doc

多功能数字钟论文设计 一、方案论证 ⑴控制部分： 方案…：采用普通MCS-51单片机作为总的控制元件。 方案二：采用凌阳单片机SPCE061A作为总的控制元件。 比较论证：方法…MCS-51单片机功能较少，不含有模数转换等功能,因此需增加一些外围 电路来实现一些功能，使电路复杂化，精确度不高，采样速率偏低。而方法二简化了电路，增 加了系统稳定性。凌阳SPCE061A在设计方血提供了极大的方便，它的好处在于，功能较多, 因为它不仅囊括了普通单片机的所有功能，更增加了许多新的功能，如：A/D、D/A转换， 语音等，另外又提供了便利的编程环境。更重要的是凌阳单片机接I I较多，所盂外部按键较 少，因此可采用独立式键盘。 (2)显示部分： 方案一：采用数码管显示。 方案二：用LCD1602液晶图文显示器显示。 比较论证：就我们的需要而言数码管显示内容单一，不易产生生动具体的图文, 而LCD1602液晶图文显示器给我们提供了更大的发挥空间，看起来舒服自然，而 且能增加显示的美观性与直观性。最重要的是提供了友好的人机界面。 ⑶屯路设计部分： 方案一：由纯硬件实现，设计麻烦，而且使用很多分立元件，不仅稳定性不好，调试 起來也困难。 方案二：以单片机釆样，辅以少量的逻辑电路。充分发挥凌阳单片机的功能，简化 了系统的硬件设计，并充分发挥数量不多的数字逻辑器件的作用，实现了题目要求 的扩展部分。 综上所述：我们采用LCD1602液晶图文显示器显示 二、总体方案 1＞工作原理： 利用单片机SPCE061A作为本系统的中控模块。单片机可把由LCD1602. DS1302 读來的数据利用软件來进行数模转换，从而把数据传输到显示模块，实现温度、 日历的显不。LCD1602液晶显示器为主要的显示模块，把单片机传来的数据显示 出來。利用遥控器來实现非接触止闹功能。在显示电路中，主要靠按键來实现各 种显示要求的选择与切换。 2、电路原理图: 三、硬件设计弹元屯路设计及分析） （1）凌阳单片机接口电路 输入/输出接口（简称为1/0 口）是单片机与外设交换信息的通道。输入端口负责从外接收 检测信号、键盘信号等各种开关量信号。输出端口负责向外界输送由内部电路产生的处理结 果、显示信息、控制命令、驱动信号等。此单片机有两个16位通用的并行接II：人11和13 口。这两个口的每一位都可通过编程单独定义成输入或输出口。B口除了具有常规的输入/ 输出功能外，还有一些特殊功能。 图表1 Xjxj??!?￥_ I . ■ I ■」 亠 c tzt r - ■、』? im匚 s r*104ItT~JI2 E}tio12Bio4 Z (X UlKT?1 \W XXE xxnix xx Xjxj??!?￥ _ I . ■ I ■」 亠 c tzt r - ■、』? im匚 s r* 104 It T~ JI2 E} tio 12 Bio 4 Z (X Ul KT?1 \W XXE xxnix xx fmm z fvn OU I DM 2 、*G V? M4 (*t MK MTMKX HIM： 乂 m —rr* s =s: ?aW ll? Tu l^-?l (” u鬥 104 | ie4|I e 1 PVW KJHII Mil： E?l lJ?li4 tjaK KUIIF g gnn KM1?MM KW1八.:KM4I tMie ■屮 M ? J 4 ?」 ? 丫 ST ?i X ?? H IT* J 4 1 At4 l? ：? 按键电路 按键电路简单，易于控制；按键控制接口部分由9个按键组成： 调整时间/闹钟键、时钟开/关键、小时按键、分钟按键、加记数键、减记数键、确定键、切 换温度/频率和电压键、接触式止闹键 按键功能说明： 1、 调整时间/闹钟键：按一次：开始设置时间：按两次：开始设置闹钟；依次循环。 2、 小时按键： 调整时间/闹钟状态下，此键开始有效。按一次表示开始设置相应的小时； 3、 分钟按键： 调整时间/闹钟状态下，此键开始有效。按一次表示开始设置相应的分钟； 4、 加、减计数键 在时间调整时，按一下，分钟或小时数加减一 5、 确定键调整完后按此键确认 6、 切换温度/频率和电压键，切换屏幕 7、接触试止闹键，当闹铃响时，按下此键，停止振动 图表2 电网频率测试电路 以光耦4N26和施密特触发器CD40106作为主要元器件。在此电路中光耦是测暈频率的主 要元件它可以接220伏交流，也可接较低的电压，但其电流必须控制在10mA以下。因此必 须经过一电阻把它接在220V-7. 5V交流变圧器的输出端，电阻阻值应为7. 5V*1. 4/lOmA二1K。 为防止光耦内部二极管被反响电流击穿，必须在外部接一反向二极管。而施密特触发器CD4 0106则是被用来调整光耦的