专利名称：一种基于单片机的多功能数字钟的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及自动化、智能化显示领域，尤其涉及一种基于单片机的多功能数字钟。
背景技术：
随着电子技术的飞速发展，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力的推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏越来越快。在各种电子产品上应用最广泛的是各种单片机，最常见的数字钟也利用了单片机，数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更长的使用寿命，因此得到了广泛的应用。而且在此基础上可以附加很多功能，如显示温度、自动打铃、自动报警等，因此，设计一种基于单片机的多功能数字钟，可广泛应用于个人家庭、车站、码头办公室等办公场所，能够极大的方便人们的生活。
发明内容本实用新型的目的在于，提供一种基于单片机的多功能数字钟，该数字钟具有显示日期时间、温度，以及具有闹钟、温度过限报警等多项功能。为了实现上述任务，本实用新型的技术方案予以实现一种基于单片机的多功能数字钟，包括时钟芯片、显示器和电源，其特征在于，还包括有一单片机，单片机上连接有温度传感器、键盘和扬声器。单片机对各个元器件进行控制运算；时钟芯片对日期时间进行计时传给单片机， 单片机通过显示模块显示时间；温度采集模块将采集的温度传给单片机，由单片机指令显示器显示该温度；显示器用来显示时间、温度；电源给各元器件进行供电；键盘用来设置调整时间；扬声器对时钟设定的时间和温度过限进行播放。本实用新型的其他特点是所述的单片机采用51系列的P89C58单片机。所述的时钟芯片采用DS1302实时时钟芯片。所述的温度传感器采用DS18B20数字温度传感器。所述的电源采用NE555时基集成电路制作。所述的显示器采用KXM1602C液晶显示器。本实用新型的基于单片机的多功能数字钟，能够显示日期时间和温度，并且具有闹钟和温度过限报警功能，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置， 具有更长的使用寿命，可应用于个人家庭、车站、码头以及办公室等公共场所，能为人们的日常生活带来极大的便利。与现有的数字钟相比，具有以下优点1)时钟能够显示年、月、日、星期、时、分、秒，时钟的时间能够调整，时钟具有闹钟的功能，时钟还附带有一个温度计功能，温度检测精度高于2度，显示精度为1度。[0015]2)时钟模块的电路结构简单，程序容易编制，时钟的精度高，容易调整，并且具有掉电保护功能，保护时间大于5分钟。3)DS18B20数字温度传感器结构简单，不需外接电路，可用一根I/O数据线既供电又传输数据，且分辨率高，重复性和可靠性好。4)采用液晶显示器，界面友好清晰，操作方便，显示信息丰富，而且功耗低，轻便防
震ο
图1为本实用新型的原理示意图。图2为P89C58的管脚连接图。图3为电源模块的电路图。图4、图5是时钟模块的电路图。图6、图7是温度传感模块的电路图。图8是液晶显示器KXM1602C的电路图。图9是键盘模块的电路图。图10是声音报警模块的电路图。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
具体实施方式
参见图1，本实施例给出一种基于单片机的多功能数字钟，包括时钟芯片、显示器和电源，还包括有一单片机，单片机上连接有温度传感器、键盘和扬声器。本实施例中，单片机采用市场上51系列的P89C58单片机，P89C51单片机的管脚及所用的管脚如图2所示。本实施例的电源采用555时基集成电路制作，图3是一个利用555时基集成电路设计的一个简单、可靠实用的全自动充电的电源电路。将555集成时基电路2脚的电压调为5. 5V，这样当蓄电池电压低于5. 5V时，充电器开始对蓄电池充电，此时3脚输出电压高于 6V ；将555集成时基电路6脚的电压调为6. 6V，这样当蓄电池电压高于6. 6V时，此时3脚电压输出为零伏，充电器停止对蓄电池充电。其中的Dl为二极管，型号是IN4007，相当于开关的功能，在电路中起到充电保护的作用。当蓄电池电压低于5. 5V时，Dl导通，充电器开始对蓄电池充电；反之，当蓄电池电压高于6. 6V时，Dl截止，该器件还实现了对蓄电池防过充电的保护功能。本实施例中，时钟芯片采用美国Dallas公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟芯片DS1302，它可以对年、月、日、星期、时、分、秒进行计时，且具有闰年补偿功能。 工作电压宽达2. 5V 5. 5V。图4是DS1302的管脚图，图5是DS1302与单片机P89C58的接口图，DS1302的I/O 口 6与单片机P89C58的P17 口相连；DS1302的5、7管脚分别与单片机P89C58的P15、P16管脚相连。温度传感器采用DS18B20数字温度传感器。DS18B20数字温度传感器将传感器、 A/D转换器、寄存器、接口电路集成在一个芯片中，可实现直接数字化输出和测试，它的测温范围从_55°C +125°C。图6是DS18B20的引脚图，图7是DS18B20与单片机P89C58的接口图。DS18B20的DQ管脚与单片机P89C58的P27管脚相连。显示器采用的是KXM1602C液晶显示器。KXM1602C液晶显示器的液晶屏可以显示两行每行显示16个字符，KXM1602C液晶显示器采用8位数据传送，通过单片机的并行接口与KXM1602C液晶显示器直接连接，单片机通过对这些接口的操作，实现对KXM1602C液晶屏的控制，完成相应的显示。KXM1602C液晶显示器的液晶屏使用IXD做数据显示，一旦数据写IXD，数据就会一直显示在液晶屏上，不必像数码管显示那样要定时扫描才能将数据显示，其显示效果远远超过数码管显示。如图8所示，KXM1602C液晶显示器的5 15管脚分别与P89C58的P20 P22, POO P07管脚相连。本实施例的键盘只有五个按键，操作非常简单人性化，图9给出了键盘的原理图。 为了提高CPU的工作效率，键盘采用中断工作方式，同时采用中断也有一部分防抖功能，当无键按下时，5个口线均为高电平，中断入口 INTO为高电平，因而不会产生中断，当其中任何一键按下时，INTO变为低电平，向单片机产生中断，单片机响应中断后便进入中断服务程序，用扫描的方法寻找到申请中断的功能键并执行相应键并执行相应键功能。扬声器采用音乐播放的方式，图10是采用扬声器的音乐播放电路图，没有使用任何音乐芯片，而是采用模拟音乐的频率，产生频率表，用单片机的一个口线输出，驱动扬声器，输出音乐。不仅能够实现温度的高精度采集和显示，而且还增加了温度播放功能，能够实时的检测环境温度，当温度超过一定阀值(通过键盘调整，可以改变)也会播放音乐进行提示。
权利要求1.一种基于单片机的多功能数字钟，包括时钟芯片、显示器和电源，其特征在于，还包括有一单片机，单片机上连接有温度传感器、键盘和扬声器。
2.如权利要求1所述的基于单片机的多功能数字钟，其特征在于，所述的单片机采用 51系列的P89C58单片机。
3.如权利要求1所述的基于单片机的多功能数字钟，其特征在于，所述的时钟芯片选择DS1302实时时钟芯片。
4.如权利要求1所述的基于单片机的多功能数字钟，其特征在于，所述的温度传感器采用DS18B20数字温度传感器。
5.如权利要求1所述的基于单片机的多功能数字钟，其特征在于，所述的显示器采用 KXM1602C液晶显示器。
6.如权利要求1所述的基于单片机的多功能数字钟，其特征在于，所述的电源采用 NE555时基集成电路制作。
专利摘要本实用新型公开了一种基于单片机的多功能数字钟，包括时钟芯片、显示器和电源，还包括有一单片机，单片机上连接有温度传感器、键盘和扬声器。单片机对各个元器件进行控制运算；时钟芯片对日期时间进行计时传给单片机，单片机通过显示模块显示时间；温度采集模块将采集的温度传给单片机，由单片机指令显示器显示该温度；显示器用来显示时间、温度；电源给各元器件进行供电；键盘用来设置调整时间；扬声器对时钟设定的时间和温度过限进行播放。
文档编号G04G9/06GK202306194SQ20112041489
公开日2012年7月4日 申请日期2011年10月26日 优先权日2011年10月26日
发明者刘伟, 朱辉, 许冀阳, 陈海龙, 韩毅 申请人:长安大学