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具有测量功能数字钟的设计


摘  要

    本数字钟由实时时钟模块、环境温度检测模块、电网检测模块、人机接口模块、报警发声模块、电源模块等部分组成。其中实时时钟采用时钟芯片DS1302，可实现年、月、日、时、分、秒等时间信息的采集和闹钟功能。温度检测模块由DS18B20 集成温度传感器对现场环境温度进行实时检测。电网检测模块由ADC0832对电网电压峰值采样进而实现电压有效值测量。频率测量采用定时器计数实现。人机接口模块由键盘和数码管组成，可实现时间调整、闹钟设定，以及时间、环境温度、电网电压、电网频率的实时显示。电源模块，单片机控制系统以及外围芯片供电采用78系列三端稳压器件，通过全波整流，然后进行滤波稳压提供。闹铃驱动模块由三极管和扬声器构成，其将单片机产生的音频信号放大驱动扬声器发声。
关键词  数字钟  频率  电压  温度  测量
 
ABSTRACT

This digital clock by real time clock module, environmental temperature detecting module, grid detection module, man-machine interface module, alarm sound module, power supply module components. One DS1302 using real-time clock can achieve the clock chip date and time, minutes and seconds time information collection and alarm function. Temperature detecting module of the temperature sensor DS18B20 integration by field environment temperature for real-time detection. Power grid ADC0832 inspection module for grid voltage by sampling and achieve peak voltage RMS measurement. Frequency measurements using timer counting realized. The man-machine interface module consists of a keyboard and digital tube composition, may realize the time to adjust, the alarm set, and time, environmental temperature, the network voltage, power grid frequency real-time display. The power modules, single-chip microcomputer control system and peripheral chip power supply adopt 78 series three end stabilizer pieces, through the whole wave rectifier voltage, and then provide filtering. Alarm by the transistor and speaker driver module, which will single-chip microcomputer constitutes the audio amplification produced drive the speaker voice

KEY WORDS  Digital clock ， frequency  ，voltage ，temperature，measurement

 
目  录

前  言 1
第一章   系统总体设计 2
1.1 系统设计任务与要求 2
1.1.1 系统设计任务 2
1.1.2 系统设计要求 2
1.2 重点研究内容与实现方法 2
1.2.1 重点研究内容 2
1.2.2 实现途径及方法 3
1.3 系统总体方案设计 3
1.3.1 主控模块 4
1.3.2 键盘与显示模块 4
1.3.3 时钟模块 4
1.3.4 温度模块 4
1.3.5 频率模块 5
1.3.6 电压模块 5
1.3.7 电源模块 5
第二章    系统硬件各功能模块的设计 6
2.1 主控模块的设计 6
2.1.1 AT89C52单片机简介 6
2.2时钟电路的设计 7
2.2.1 时钟芯片DS1302 7
2.2.2 DS1302的控制字 8
2.2.3数据输入输出 8
2.2.4 DS1302的寄存器 9
2.3温度测量电路的设计 9
2.3.1温度传感器DS18B20 9
2.3.2 DS18B20的控制 11
2.4交流电压测量电路 13
2.4.1交流电压测量电路原理 13
2.4.2  ADC0832芯片 14
2.4.3  ADC0832 的控制原理 15
2.5频率测量电路 16
2.6人机接口电路 17
2.6.1 键盘的设计 17
2.6.2显示电路的设计 18
2.7 电源供电系统的设计 20
2.7.1 系统电源电路 20
2.7.2基准电压的设计 22
2.8看门狗电路的设计 22
2.9系统资源分配 23
第三章  控制软件的设计 26
3.1 主程序的设计 26
3.1.1 时间子程序的设计 27
3.1.2 频率处理子程序的设计 28
3.1.3 电压处理子程序的设计 28
3.1.4 温度处理子程序的设计 29
3.1.5  键盘中断服务程序的设计 33
3.1.6   定时中断服务程序 36
第四章    系统调试 37
4.1 硬件仿真调试 37
4.2 软件的调试 38
4.3 数据测试及误差分析 41
结论 46
致  谢 47
参考文献 48
附录1：电路原理图 49
附录2：源程序 53
附录3：英文原文 78