專利名稱：一種基于單片機的多功能數字鐘的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及自動化、智能化顯示領域，尤其涉及一種基于單片機的多功能數字鐘。
背景技術：
隨著電子技術的飛速發展，現代電子產品幾乎滲透了社會的各個領域，有力的推動了社會生產力的發展和社會信息化程度的提高，同時也使現代電子產品性能進一步提高，產品更新換代的節奏越來越快。在各種電子產品上應用最廣泛的是各種單片機，最常見的數字鐘也利用了單片機，數字鐘是一種用數字電路技術實現時、分、秒計時的裝置，與機械式時鐘相比具有更高的準確性和直觀性，且無機械裝置，具有更長的使用壽命，因此得到了廣泛的應用。而且在此基礎上可以附加很多功能，如顯示溫度、自動打鈴、自動報警等，因此，設計一種基于單片機的多功能數字鐘，可廣泛應用于個人家庭、車站、碼頭辦公室等辦公場所，能夠極大的方便人們的生活。
發明內容本實用新型的目的在于，提供一種基于單片機的多功能數字鐘，該數字鐘具有顯示日期時間、溫度，以及具有鬧鐘、溫度過限報警等多項功能。為了實現上述任務，本實用新型的技術方案予以實現一種基于單片機的多功能數字鐘，包括時鐘芯片、顯示器和電源，其特征在于，還包括有一單片機，單片機上連接有溫度傳感器、鍵盤和揚聲器。單片機對各個元器件進行控制運算；時鐘芯片對日期時間進行計時傳給單片機， 單片機通過顯示模塊顯示時間；溫度采集模塊將采集的溫度傳給單片機，由單片機指令顯示器顯示該溫度；顯示器用來顯示時間、溫度；電源給各元器件進行供電；鍵盤用來設置調整時間；揚聲器對時鐘設定的時間和溫度過限進行播放。本實用新型的其他特點是所述的單片機采用51系列的P89C58單片機。所述的時鐘芯片采用DS1302實時時鐘芯片。所述的溫度傳感器采用DS18B20數字溫度傳感器。所述的電源采用NE555時基集成電路制作。所述的顯示器采用KXM1602C液晶顯示器。本實用新型的基于單片機的多功能數字鐘，能夠顯示日期時間和溫度，并且具有鬧鐘和溫度過限報警功能，與機械式時鐘相比具有更高的準確性和直觀性，且無機械裝置， 具有更長的使用壽命，可應用于個人家庭、車站、碼頭以及辦公室等公共場所，能為人們的日常生活帶來極大的便利。與現有的數字鐘相比，具有以下優點1)時鐘能夠顯示年、月、日、星期、時、分、秒，時鐘的時間能夠調整，時鐘具有鬧鐘的功能，時鐘還附帶有一個溫度計功能，溫度檢測精度高于2度，顯示精度為1度。[0015]2)時鐘模塊的電路結構簡單，程序容易編制，時鐘的精度高，容易調整，并且具有掉電保護功能，保護時間大于5分鐘。3)DS18B20數字溫度傳感器結構簡單，不需外接電路，可用一根I/O數據線既供電又傳輸數據，且分辨率高，重復性和可靠性好。4)采用液晶顯示器，界面友好清晰，操作方便，顯示信息豐富，而且功耗低，輕便防
震ο
圖1為本實用新型的原理示意圖。圖2為P89C58的管腳連接圖。圖3為電源模塊的電路圖。圖4、圖5是時鐘模塊的電路圖。圖6、圖7是溫度傳感模塊的電路圖。圖8是液晶顯示器KXM1602C的電路圖。圖9是鍵盤模塊的電路圖。圖10是聲音報警模塊的電路圖。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。
具體實施方式
參見圖1，本實施例給出一種基于單片機的多功能數字鐘，包括時鐘芯片、顯示器和電源，還包括有一單片機，單片機上連接有溫度傳感器、鍵盤和揚聲器。本實施例中，單片機采用市場上51系列的P89C58單片機，P89C51單片機的管腳及所用的管腳如圖2所示。本實施例的電源采用555時基集成電路制作，圖3是一個利用555時基集成電路設計的一個簡單、可靠實用的全自動充電的電源電路。將555集成時基電路2腳的電壓調為5. 5V，這樣當蓄電池電壓低于5. 5V時，充電器開始對蓄電池充電，此時3腳輸出電壓高于 6V ；將555集成時基電路6腳的電壓調為6. 6V，這樣當蓄電池電壓高于6. 6V時，此時3腳電壓輸出為零伏，充電器停止對蓄電池充電。其中的Dl為二極管，型號是IN4007，相當于開關的功能，在電路中起到充電保護的作用。當蓄電池電壓低于5. 5V時，Dl導通，充電器開始對蓄電池充電；反之，當蓄電池電壓高于6. 6V時，Dl截止，該器件還實現了對蓄電池防過充電的保護功能。本實施例中，時鐘芯片采用美國Dallas公司推出的一種高性能、低功耗、帶RAM的實時時鐘芯片DS1302，它可以對年、月、日、星期、時、分、秒進行計時，且具有閏年補償功能。 工作電壓寬達2. 5V 5. 5V。圖4是DS1302的管腳圖，圖5是DS1302與單片機P89C58的接口圖，DS1302的I/O 口 6與單片機P89C58的P17 口相連；DS1302的5、7管腳分別與單片機P89C58的P15、P16管腳相連。溫度傳感器采用DS18B20數字溫度傳感器。DS18B20數字溫度傳感器將傳感器、 A/D轉換器、寄存器、接口電路集成在一個芯片中，可實現直接數字化輸出和測試，它的測溫范圍從_55°C +125°C。圖6是DS18B20的引腳圖，圖7是DS18B20與單片機P89C58的接口圖。DS18B20的DQ管腳與單片機P89C58的P27管腳相連。顯示器采用的是KXM1602C液晶顯示器。KXM1602C液晶顯示器的液晶屏可以顯示兩行每行顯示16個字符，KXM1602C液晶顯示器采用8位數據傳送，通過單片機的并行接口與KXM1602C液晶顯示器直接連接，單片機通過對這些接口的操作，實現對KXM1602C液晶屏的控制，完成相應的顯示。KXM1602C液晶顯示器的液晶屏使用IXD做數據顯示，一旦數據寫IXD，數據就會一直顯示在液晶屏上，不必像數碼管顯示那樣要定時掃描才能將數據顯示，其顯示效果遠遠超過數碼管顯示。如圖8所示，KXM1602C液晶顯示器的5 15管腳分別與P89C58的P20 P22, POO P07管腳相連。本實施例的鍵盤只有五個按鍵，操作非常簡單人性化，圖9給出了鍵盤的原理圖。 為了提高CPU的工作效率，鍵盤采用中斷工作方式，同時采用中斷也有一部分防抖功能，當無鍵按下時，5個口線均為高電平，中斷入口 INTO為高電平，因而不會產生中斷，當其中任何一鍵按下時，INTO變為低電平，向單片機產生中斷，單片機響應中斷后便進入中斷服務程序，用掃描的方法尋找到申請中斷的功能鍵并執行相應鍵并執行相應鍵功能。揚聲器采用音樂播放的方式，圖10是采用揚聲器的音樂播放電路圖，沒有使用任何音樂芯片，而是采用模擬音樂的頻率，產生頻率表，用單片機的一個口線輸出，驅動揚聲器，輸出音樂。不僅能夠實現溫度的高精度采集和顯示，而且還增加了溫度播放功能，能夠實時的檢測環境溫度，當溫度超過一定閥值(通過鍵盤調整，可以改變)也會播放音樂進行提示。
權利要求1.一種基于單片機的多功能數字鐘，包括時鐘芯片、顯示器和電源，其特征在于，還包括有一單片機，單片機上連接有溫度傳感器、鍵盤和揚聲器。
2.如權利要求1所述的基于單片機的多功能數字鐘，其特征在于，所述的單片機采用 51系列的P89C58單片機。
3.如權利要求1所述的基于單片機的多功能數字鐘，其特征在于，所述的時鐘芯片選擇DS1302實時時鐘芯片。
4.如權利要求1所述的基于單片機的多功能數字鐘，其特征在于，所述的溫度傳感器采用DS18B20數字溫度傳感器。
5.如權利要求1所述的基于單片機的多功能數字鐘，其特征在于，所述的顯示器采用 KXM1602C液晶顯示器。
6.如權利要求1所述的基于單片機的多功能數字鐘，其特征在于，所述的電源采用 NE555時基集成電路制作。
專利摘要本實用新型公開了一種基于單片機的多功能數字鐘，包括時鐘芯片、顯示器和電源，還包括有一單片機，單片機上連接有溫度傳感器、鍵盤和揚聲器。單片機對各個元器件進行控制運算；時鐘芯片對日期時間進行計時傳給單片機，單片機通過顯示模塊顯示時間；溫度采集模塊將采集的溫度傳給單片機，由單片機指令顯示器顯示該溫度；顯示器用來顯示時間、溫度；電源給各元器件進行供電；鍵盤用來設置調整時間；揚聲器對時鐘設定的時間和溫度過限進行播放。
文檔編號G04G9/06GK202306194SQ20112041489
公開日2012年7月4日 申請日期2011年10月26日 優先權日2011年10月26日
發明者劉偉, 朱輝, 許冀陽, 陳海龍, 韓毅 申請人:長安大學