基于单片机的多功能数字电子钟文献综述

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基于单片机的多功能数字时钟设计

基于单片机的多功能数字时钟设计

技术平台采用碱性电解液电沉积活性锌粉,选取电解液浓度1.25g/cm3,电流密度150mA/cm2,电解槽温度只需控制在室温,锌粉洗涤后真空干燥,所制得的锌粉比表面积大于0.8m2/g,具有较高的电化学活性,能满足锌银电池生产需要,生产效率也达到批量生产要求。

参考文献:[1]侯新刚,王胜,王玉棉.超细活性锌粉的制备与表征[J].粉末冶金工业,2004,14(1):10-13.[2]李永祥,黄孟阳,任锐.电解法制备树枝状锌粉工艺研究[J].四川有色金属,2011,(3):45-50.[3]胡会利,李宁,程瑾宁,等.电解法制备超细锌粉的工艺研究[J].粉末冶金工业,2007,17(1):24-29.基于单片机的多功能数字时钟设计刘晓萌(安徽职业技术学院铁道学院/合肥铁路工程学校,安徽 合肥 230011)摘 要:常见的数字钟有时间、闹钟等功能。

本文基于单片机、温度传感器、液晶显示屏、时钟芯片等硬件设计了多功能数字时钟,软件部分采用C语言编程实现。

该多功能数字时钟包含万年历、节日、节气、温度信息显示等功能,并且在断电的情况下也能正常工作。

关键词:单片机;多功能数字时钟;C语言编程0 引言人类对于时间的需求从古到今始终存在。

古代有浑天仪、日晷,近代出现了机械时钟。

如今,传统的计时工具,甚至是电子钟都已经满足不了人们多元化的时间需求。

数字时钟具有读取方便、显示直观、功能多样、电路简洁、成本低廉等诸多优点,符合电子仪器仪表的发展趋势,具有广阔的应用空间[1]。

使用数字时钟,用户可以获取精确到秒的时间信息,或是对时钟进行自定义的操作,为现代社会提供了极大的方便[2]。

然而,传统的数字时钟只包含时间显示、闹钟等功能,存在一定的局限性。

本文基于单片机、温度传感器、液晶显示屏、时钟芯片、键盘模块、闹铃模块和电力支持模块等硬件,设计了一款多功能的数字时钟。

1 系统硬件组成数字时钟的硬件由七个模块组成,包括:STC89C52单片机主控芯片、DS1302时钟芯片、DS18B20温度芯片、LCD1602液晶显示模块、闹铃模块、键盘模块和电源。

基于单片机的万年历时钟设计【文献综述】

基于单片机的万年历时钟设计【文献综述】

毕业设计开题报告测控技术与仪器基于单片机的万年历时钟设计1前言部分在当代繁忙的工作与生活中,时间与我们每一个人都有非常密切的关系,每个人都受到时间的影响。

为了更好的利用我们自己的时间,需要一款灵活、稳定而又功能强大的自动定时控制系统,以规范本单位的作息时间或定时控制一些设备。

目前,市面上出现的一些时控设备或功能单一,或使用烦琐,或价格昂贵,总有一些不尽如人意的地方[1]。

我们必须对时间有一个度量,因此产生了钟表。

钟表的发展是非常迅速的,17 世纪中叶, 由荷兰人C. Huygens来发明的第一个钟摆与以前任何计时装置相比, 摆钟的精确度提高了上百倍,而他随后发明的螺旋平衡弹簧,又进一步提高精度、减小体积, 导致了怀表的出现。

然而再好的摆钟,其精度也只能达到每年误差不超过一秒[2]。

1939年出现了利用石英晶体振动计时的石英钟, 每天误差只有千分之二秒, 到二次大战后精度提高到30 年才差一秒。

很快, 测年的技术又推进到原子层面, 1948 年出现第一台原子钟, 1955年又发明了铯原子钟, 利用Cs133原子的共振频率计时,现在精度已经高达每天只差十亿分之一秒[2]。

从刚开始的机械式钟表到现在普遍用到的数字式钟表,即使现在钟表千奇百怪,但是它们都只是完成一种功能——计时功能,只是工作原理不同而已,在人们的使用过程中,逐渐发现了钟表的功能太单一,无法更大程度上的满足人们的需求。

发展到现在人们广泛使用的万年历。

万年历在家庭居室、学校、车站和广场使用越来越广泛,给人们的生活、学习、工作带来极大的方便[3]。

电子万年历具有信息量大、直观清晰、经济实用等优点,正成为家庭、商场、公共场所等新的消费热点,具有重要的开发价值[4]。

随着科技的不断发展,家用电子产品不但种类日益丰富,而且变得更加经济实用,,功能也越来越齐全,除了公历年月、日、时分秒、星期显示及闹铃外,又增加了农历、温度、24节气及l2生肖等显示。

基于单片机的电子时钟设计【文献综述】

基于单片机的电子时钟设计【文献综述】

毕业设计开题报告电子信息工程基于单片机的电子时钟设计摘要本文的内容主要介绍了以MCS-51单片机为核心的数字钟的硬件结构以及软件的设计,其中应用了DS12887时钟芯片、1602液晶显示器(LCD)以及蜂鸣器等器件,一起实现了数字时钟定时、准点闹铃和调时等功能。

该设计的电路部分主要由时钟模块、液晶显示、键盘调时和蜂鸣器报时三个模块组成。

文章通过对数字钟和单片机的发展背景、现状和发展前景以及应用的介绍,确定了该课题研究的方向。

在最后的总结中,概括了单片机系统的性能、特点以及发展方向。

一、前言设计的目的:在设计的过程中,我们可以理解单片机最小系统的概念,知道怎么才能让单片机系统运行起来,使我们对单片机的理解不仅仅局限于理论上;通过键盘和显示模块的设计,我们可以了解单片机控制的基本理念,并了解单片机和外围IC的接口模型;而通过对单片机最重要两个功能(中断、定时)的使用,可以使我们熟悉单片机的基本结构与工作原理;在最终的制作过程中,我们还可以熟悉硬件制作的流程和实现软件功能的过程,以提高动手能力,让理论和实践相结合。

设计的内容:利用单片机最小系统,设计一个电子时钟,要求包括以下内容:(1)显示时间、日期、三组闹铃。

(2)4个按键实现显示状态切换,时间、日期、闹铃的设置。

(3)闹铃时间到蜂鸣器以1HZ的频率响三次。

(4)单片机停电重启后定时设计不变、时间准确。

设计的意义:电子时钟是一种采用数字电路实现显示时、分、秒数字的计时装置,是人们日常生活中不可缺少的物品,在个人,家庭以及办公室等公共场所中被广泛应用,给人们的生活,学习,工作以及娱乐带来了许多便利条件。

而由于数字集成电路和石英晶体振荡器等相关技术的不断发展,电子时钟的性能相对于老式钟表有了更大的提高,变得更加准确、稳定,携带也变得越来越方便,并且还大大的扩展了原来所以的报时功能。

在许多方面,例如定时自动报警、时间程序自动控制、按时自动打铃、定时广播、自动起闭路灯、甚至各种定时电气的自动启用等,都是在钟表数字化的基础上制成的。

基于51单片机的多功能电子钟设计

基于51单片机的多功能电子钟设计

基于51单片机的多功能电子钟设计1. 本文概述随着现代科技的发展,电子时钟已成为日常生活中不可或缺的一部分。

本文旨在介绍一种基于51单片机的多功能电子钟的设计与实现。

51单片机因其结构简单、成本低廉、易于编程等特点,在工业控制和教学实验中得到了广泛应用。

本文将重点阐述如何利用51单片机的这些特性来设计和实现一个具有基本时间显示、闹钟设定、温度显示等功能的电子钟。

本文的结构安排如下:将详细介绍51单片机的基本原理和特点,为后续的设计提供理论基础。

接着,将分析电子钟的功能需求,包括时间显示、闹钟设定、温度显示等,并基于这些需求进行系统设计。

将详细讨论电子钟的硬件设计,包括51单片机的选型、时钟电路、显示电路、温度传感器电路等。

软件设计部分将介绍如何通过编程实现电子钟的各项功能,包括时间管理、闹钟控制、温度读取等。

本文将通过实验验证所设计的电子钟的功能和性能,并对实验结果进行分析讨论。

通过本文的研究,旨在为电子钟的设计提供一种实用、经济、可靠的方法,同时也为51单片机的应用提供一个新的实践案例。

2. 51单片机概述51单片机,作为一种经典的微控制器,因其高性能、低功耗和易编程的特性而被广泛应用于工业控制、智能仪器和家用电器等领域。

它基于Intel 8051微处理器的架构,具备基本的算术逻辑单元(ALU)、程序计数器(PC)、累加器(ACC)和寄存器组等核心部件。

51单片机的核心是其8位CPU,能够处理8位数据和执行相应的指令集。

51单片机的内部结构主要包括中央处理单元(CPU)、存储器、定时器计数器、并行IO口、串行通信口等。

其存储器分为程序存储器(ROM)和数据存储器(RAM)。

程序存储器通常用于存放程序代码,而数据存储器则用于存放运行中的数据和临时变量。

51单片机还包含特殊功能寄存器(SFR),用于控制IO端口、定时器计数器和串行通信等。

51单片机的工作原理基于冯诺伊曼体系结构,即程序指令和数据存储在同一块存储器中,通过总线系统进行传输。

数字钟文献综述

数字钟文献综述

单片微型计算机的诞生是计算机发展史上一个重要的里程碑。

近年来,随着单片机档次的不断提高,功能的不断完善,其应用日趋成熟、应用领域日趋广泛,特别是工业测控、尖端武器和日常家用电器等领域更是因为有了单片机而生辉增色,不少设备、仪器已经把单片机作为核心部分。

单片机应用技术已经成为一项新的工程应用技术。

尤其是Intel公司生产的MCS-51系列单片机,由于其具有集成度高、处理功能强、可靠性高、系统结构简单、价格低廉等优点,在我国得到了广泛的应用,在智能仪器仪表机电一体化等方面取得了令人瞩目的成果。

现在单片机可以说是百花齐放,百家争鸣,世界上各大芯片制造公司都推出了自己的单片机,从8位,16位,到32位,数不胜数,应有尽有由于主流C51兼容的,也有不兼容的,但他们各具特色,互成互补,为单片机的应用提供了广泛的天地。

单片机也被称为“微控制器”、“嵌入式微控制器”、“单片微控制器”,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。

这些芯片器件的结构、外部连线及使用方法,在设计系统前必须了解。

只有对芯片的内部结构和使用方法都非常了解,才有可能做出好的设计,在设计数字钟的前期过程中,我阅读了许多有关单片机的书籍与文献,例如哈尔冰工业大学出版社出版的《MCS-51单片机应用设计》,机械工业出版社出版的《单片机控制实训》,华中科技大学出版社出版的《单片机课程设计》,北京电子工业出版社出版的《单片机原理与接口技术》等,使我从中对单片机的原理和系统的设计有了不同程度的学习,同时还让我了解到单片机先进的技术和应用。

在张大明老师编著的《单片机控制实训》中,我了解到MCS-51系列单片机是美国Intel公司在1980年继MCS-48系列8位单片机之后推出的8位单片机,其具有通用性强、体积小、性价比高等优点。

单片机的许多新品种都是继承了51系列单片机的技术内核开发出来的,他们与51系列单片机相互兼容,可以互换。

基于单片机的万年历时钟设计【文献综述】

基于单片机的万年历时钟设计【文献综述】

毕业设计开题报告测控技术与仪器基于单片机的万年历时钟设计1前言部分在当代繁忙的工作与生活中,时间与我们每一个人都有非常密切的关系,每个人都受到时间的影响。

为了更好的利用我们自己的时间,需要一款灵活、稳定而又功能强大的自动定时控制系统,以规范本单位的作息时间或定时控制一些设备。

目前,市面上出现的一些时控设备或功能单一,或使用烦琐,或价格昂贵,总有一些不尽如人意的地方[1]。

我们必须对时间有一个度量,因此产生了钟表。

钟表的发展是非常迅速的,17 世纪中叶, 由荷兰人C. Huygens来发明的第一个钟摆与以前任何计时装置相比, 摆钟的精确度提高了上百倍,而他随后发明的螺旋平衡弹簧,又进一步提高精度、减小体积, 导致了怀表的出现。

然而再好的摆钟,其精度也只能达到每年误差不超过一秒[2]。

1939年出现了利用石英晶体振动计时的石英钟, 每天误差只有千分之二秒, 到二次大战后精度提高到30 年才差一秒。

很快, 测年的技术又推进到原子层面, 1948 年出现第一台原子钟, 1955年又发明了铯原子钟, 利用Cs133原子的共振频率计时,现在精度已经高达每天只差十亿分之一秒[2]。

从刚开始的机械式钟表到现在普遍用到的数字式钟表,即使现在钟表千奇百怪,但是它们都只是完成一种功能——计时功能,只是工作原理不同而已,在人们的使用过程中,逐渐发现了钟表的功能太单一,无法更大程度上的满足人们的需求。

发展到现在人们广泛使用的万年历。

万年历在家庭居室、学校、车站和广场使用越来越广泛,给人们的生活、学习、工作带来极大的方便[3]。

电子万年历具有信息量大、直观清晰、经济实用等优点,正成为家庭、商场、公共场所等新的消费热点,具有重要的开发价值[4]。

随着科技的不断发展,家用电子产品不但种类日益丰富,而且变得更加经济实用,,功能也越来越齐全,除了公历年月、日、时分秒、星期显示及闹铃外,又增加了农历、温度、24节气及l2生肖等显示。

基于单片机的数字电子钟

基于单片机的数字电子钟

基于单片机的数字电子钟摘要:数字电子钟是以数字信号为基础显示时间的电子设备,目前已有多种实现方式。

本文介绍了基于单片机实现数字电子钟的原理、方法和实现步骤,包括单片机的选择、时钟模块、驱动模块、电源等硬件电路设计,以及软件程序实现部分。

此外,文章还对数字电子钟进行了功能扩展,实现了闹钟、备忘录、开关灯等实用功能,提高了使用体验。

关键词:数字电子钟,单片机,时钟模块,驱动模块,扩展功能一、引言随着科技的发展,数字电子钟越来越普及,其取代机械钟的趋势也越来越明显。

数字电子钟具有精度高、操作方便、造型美观等优点。

本文将介绍一种基于单片机的数字电子钟实现方法,包括硬件电路设计和软件程序实现。

二、硬件电路设计2.1 单片机的选择在数字电子钟的实现过程中,单片机是必不可少的控制核心。

常见的单片机有AT89C52、STC89C52等,可以根据自己的需求选择相应的芯片。

2.2 时钟模块时钟模块是数字电子钟的核心部分,它能够提供系统所需的时间信息。

常见的时钟模块有DS1302、DS3231等,它们都可以提供精确的时间信息。

2.3 驱动模块驱动模块是数字电子钟的重要组成部分。

在数码管的驱动中,常用的方法有直接驱动和扫描驱动两种方式。

直接驱动即将单个数码管的8段LED直接连接到单片机的8个I/O口上,扫描驱动则是将多个数码管按照一定的顺序扫描,并用单片机的一组I/O口控制。

在本文中,我们采用扫描驱动。

2.4 电源数字电子钟的电源一般采取AC/DC电源适配器输出DC9V稳压电源,或使用5号电池供电。

三、软件程序实现3.1 初始化在程序开头,需要将各个I/O口和时钟模块进行初始化,同时设定系统初始时间。

3.2 显示时间显示时间是本文设计的重点。

在程序中,将采用定时器来精确控制时间,并将当前时间显示在LED上。

同时,为了使得LED的亮度更好,还可以在程序中加入占空比的调节函数。

3.3 闹钟功能的实现闹钟功能是实现数字电子钟的一个重要功能。

多功能数字钟文献综述

多功能数字钟文献综述

文献综述(周波电子信息工程 04021026528)1.多功能数字钟的工作原理随着生活水平的提高,人们越来越追求人性化的事物,传统的时钟已不能满足人们的需求.现代的数字钟不仅需要数字电路技术而且需要模拟电路技术和单片机技术,增加了数字钟的功能.其电路可以由实时时钟模块、环境温度检测模块、人机接口模块、报警模块等部分组成。

利用软件编程尽量做到硬件电路简单稳定,减小电磁干扰和其他环境干扰,充分发挥软件编程的优点,减小因元器件精度不够引起的误差,但是数字钟还是可以改进和提高如选用更精密的元器件。

但与机械式时钟相比已经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,因此得到了广泛的使用。

数字钟是采用数字电路实现对月,日,时,分,秒。

数字显示的计时装置,工作时,振荡器产生频率稳定的高频脉冲信号,作为数字钟的时间基准,再经过分频器分频,得到标准秒脉冲.秒脉冲送入计数器进行计数,秒计数器满60后向分计数器进位,分计数器计满60后向小时进位,而小时计数器按照“24翻1”规律计天数,日计数器可按照“30翻1”规律计月,月则为12进制.计数器的输出分别经译码器送显示器显示。

计时出现误差可用校时电路予以校准,而当计时达到整点时系统会发出四低一高的鸣叫,最后一声恰为整点。

广泛用于个人家庭,车站, 码头办公室等公共场所,成为人们日常生活中不可少的必需品,使得数字钟的精度,远远超过老式钟表,钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便,而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。

诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等,所有这些,都是以钟表数字化为基础的。

因此,研究数字钟及扩大其应用,有着非常现实的意义2.钟表的发展历史人类究竟从何时开始,有了“时间”的概念?人类的远祖最早从天明天暗知道时间的流逝。

大约六千年前,“时钟”第一次登上人类历史的舞台:日晷在巴比伦王国诞生了。

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基于单片机的多功能数字电子钟文献综述:本文首先介绍了时钟的发展史,接着介绍了数字电子钟在生活中的重要性。

并进一步的介绍了基于单片机的数字电子钟的原理,以及此类产品的市场前景。

关键词:单片机、数字电子钟、多功能 1.前言从古至今,时间一直是个被学者们所探讨的永恒不变的话题。

而为了描述时间,许多计时仪器也就此诞生。

东汉张衡制造漏水转浑天仪,用齿轮系统把浑象和计时漏壶联结起来,漏壶滴水推动浑象均匀地旋转,一天刚好转一周,这是最早出现的机械钟。

北宋元祜三年(1088)苏颂和韩公廉等创制水运仪象台,已运用了擒纵机构。

公元1300年以前,人类主要是利用天文现象和流动物质的连续运动来计时。

1500~1510年,德国的亨莱思首先用钢发条代替重锤,创造了用冕状轮擒纵机构的小型机械钟,1582年前后,意大利的伽利略发明了重力摆;1660年英国的胡克发明游丝,并用后退式擒纵机构代替了冕状轮擒纵机构;1695年,英国的汤姆平发明工字轮擒纵机构;1715年,英国的格雷厄姆又发明了静止式擒纵机构,弥补了后退式擒纵机构的不足,为发展精密机械钟表打下了基础;1765年,英国的马奇发明自由锚式擒纵机构,即现代叉瓦式擒纵机构的前身;18~19世纪,钟表制造业已逐步实现工业化生产,并达到相当高的水平。

20世纪,随着电子工业的迅速发展,电池驱动钟、交流电钟、电机械表、指针式石英电子钟表、数字式石英电子钟表相继问世,而如今出现的多功能电子钟,是采用数字电路实现对时,分,秒数字显示的计时装置,目前广泛用于个人家庭,车站,码头办公室等公共场所,它的作用已不仅仅是用于计时,其丰富的功能,以及人性化的设计,为我们日常生活带来诸多的便利,成为人们日常生活中不可少的必需品,由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度,运行超过老式钟表,钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。

因此,研究数字钟及扩大其应用,有着非常现实的意义。

2.单片机电子钟原理数字钟是一个将“时”,“分”,“秒”显示于人的视觉器官的计时装置。

它的计时周期为24小时,显示满刻度为23时59分59秒,另外具有秒表、显示室温、显示日期以及世界时等附加功能。

因此,一个数字钟电路主要由译码显示器、“时”,“分”,“秒”,“星期”计数器、校时电路、报时电路、振荡器和温度传感器组成。

主电路系统由秒信号发生器、“时、分、秒、星期”计数器、译码器及显示器、校时电路、整点报时电路组成。

3秒信号产生器是整个系统的时基信号,它直接决定计时系统的精度,一般用石英晶体振荡器加分频器来实现。

将标准秒信号送入“秒计数器”,“秒计数器”采用60进制计数器,每累计60秒发出一个“分脉冲”信号,该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。

“分计数器”也采用60进制计数器,每累计60分钟,发出一个“时脉冲”信号,该信号将被送到“时计数器”。

“时计数器”采用24进制计时器,可实现对一天24小时的累计。

每累计24小时,发出一个“星期脉冲”信号,该信号将被送到“星期计数器”,“星期计数器”采用7进制计时器,可实现对一周7天的累计。

译码显示电路将“时”、“分”、“秒”、“星期”计数器的输出状态送到七段显示译码器译码,通过七位LED七段显示器显示出来。

整点报时电路时根据计时系统的输出状态产生一脉冲信号,然后去触发一音频发生器实现报时。

校时电路时用来对“时”、“分”、“秒”、“星期”显示数字进行校对调整的。

单片机,自20世纪70年代以来,以其极高的性能价格比,受到人们的重视和关注,应用很广,发展很快,已经渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。

导弹的导航装置,飞机上各种仪表的控制,计算机的网络通讯与数据传输,工业自动化过程的实时控制和数据处理,广泛使用的各种智能IC卡,录象机、摄象机,以及程控玩具、电子宠物等等,这些都离不开单片机。

数字电子钟的设计可基于单片机自身具有的定时器资源,保证秒表计时准确,并且将误差控制在最小范围内。

利用显示屏同时显示年、月、日、星期、时、分、秒,利用软件的灵活性,在软件中进行实践的控制及调整,实现12h/24h 显示模式的切换。

图2-1单片机实现电子钟的框图42.1日期、时、分、秒显示模块采用单片机的定时器资源,时钟模块利用单片机自身的定时器实现对时间的精确定时。

严格按照逢60s进1min,逢60min进1h,逢24h进1d。

用星期对应英文字母的前三个字母在屏幕上显示,以代表星期,星期逢7进1,循环进位。

根据每个月的天数的不同(1、3、5、7、8、10、12、月份每个月31天,4、6、9、11月份每个月30天,闰年2月份为29天,平年2月份28天),按以上进制规则对软件部分进行了精心的设计,对每个月份进行判断后再根据每个月的天数进行月份的进位,逢12个月进1年。

此思路严格按照以上时间的进制规则进行,实现了时钟以及日期正确无误的运行。

由于单片机定是自愿的局限性,时钟还存在一定得误差(在允许范围内),但通过修改定时器的初始值,可将误差控制到最小(24小时误差小于2秒)。

除此之外,通过按键还可以进行时间的设置、闹钟的设置以及12h/24h模式的切换。

2.2秒表的原理及12h/24h模式切换、秒表与时钟功能切换秒表原理为定时器T0作为每秒加一的定时器;定时器T1作为“快加”键的定时器。

其中“开始”按键当开关由1拨向0(由上向下拨)时开始计时;“清零”按键当开关由1拨向0(由上向下拨)时数码管清零,此时若再拨“开始”按键则又可重新开始计时。

由于显示屏的局限性,利用秒表的功能,需要通过按键将时钟切换至后台运行,而将秒表显示至屏幕上,当不再使用秒表功能时,只需再通过按键将后台现实的时钟显示出来即可。

对时钟和秒表分别使用了不同的定时器,两个功能模块之间互不影响。

将后台的时间显示出来,此时的时间已经是最新的时间,而不是之前进入后台的时间,即使使用秒表功能时,时钟也在正常运行。

2.3世界时的切换根据地球上划分的24时区,在原有城市时间的基础上加上所求城市与原城市之间的时差,可得所求城市的时间。

例如北京与纽约相差13个时区,那么当北京时间2001年7月12日上午10时09分时,纽约时间为2001年7月11日晚9时09分.因此,只需通过按键就可进行世界时的设置。

3.温度显示功能的核心---温度传感器目前市场上大多数电子钟都有室温显示功能,而此功能的运用则需要通过数字式温度传感器来实现。

温度传感器按测量方式可分为接触式和非接触式两大类,按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。

3.1接触式温度传感器接触式温度传感器又称为温度计,温度计通过传导或对流达到热平衡,从而使温度计的示值能直接表示被测对象的温度。

一般测量精度较高。

在一定的测温范围内,温度计也可测量物体内部的温度分布。

但对于运动体、小目标或热容量很小的对象则会产生较大的测量误差,因此测量范围不大。

常用的温度计有双金属温度计、玻璃液体温度计、压力式温度计、电阻温度计、热敏电阻和温差电偶等。

它们广泛应用于工业、农业、商业等部门。

在日常生活中人们也常常使用这些温度计。

53.2非接触式温度传感器非接触式测温仪表可用来测量运动物体、小目标和热容量小或温度变化迅速(瞬变)对象的表面温度,也可用于测量温度场的温度分布。

它的优点在于测量上限不受感温元件耐温程度的限制,因而对最高可测温度原则上没有限制。

对于1800℃以上的高温,主要采用非接触测温方法。

随着红外技术的发展,辐射测温逐渐由可见光向红外线扩展,700℃以下直至常温都已采用,且分辨率很高。

3.3热电偶热电偶直接测量温度,并把温度信号转换成热电动势信号,通过电气仪表(二次仪表)转换成被测介质的温度。

它的特点是装配简单,更换方便,压簧式感温元件,抗震性能好测量范围大(-200℃~1300℃,特殊情况下-270℃~2800℃)机械强度高,耐压性能好耐高温可达2800度。

3.4热电阻热电阻的测温原理是基于导体或半导体的电阻值随着温度的变化而变化的特性。

热电阻大都由纯金属材料制成。

热电阻通常需要把电阻信号通过引线传递到计算机控制装置或者其它一次仪表上。

它的特点是电阻温度系数要大而且稳定,电阻值与温度之间应具有良好的线性关系。

电阻率高,热容量小,反应速度快。

材料的复现性和工艺性好,价格低。

在测温范围内化学物理特性稳定。

温度测量范围在-200—500℃内。

对于室温显示的电子钟来说,选择室温变化范围不大,单位造价便宜和便于安装应用的温度传感器才是最合适的。

3.5基于单片机的温度传感器原理图3-1是基于单片机的温度检测原理图要使温度传感器能正常工作,首先由程序对传感器进行复位,检测传感器能否正常工作,接着读取温度数据,由单片机发出指令与在线的温度传感器进行联系,接着向温度传感器发出温度A/D转6换指令(如果是模拟的温度传感器,它会把温度转化为对应范围的电压或电流,比如传感器的测温范围是0到100°,那对应输出的电压是0到5V或者4到20mA。

如果是数字的温度传感器,它会把温度转化为对应范围的二进制代码,比如传感器的测温范围是0到100°,那对应输出的二进制代码是0x00到0xFF,因为已经是数字信号,单片机可以直接识别,不需要A/D转换),再发出读取温度寄存器的温度值指令。

并反复调用复位、写入及读取数据子程序,之后再经显示器显示出来。

4.产品前景数字电子钟具有走时准确,一钟多用等特点,在生活中已经得到广泛的应用。

虽然现在市场上已有现成的电子钟集成电路芯片,价格便宜、使用也方便,但是人们对电子产品的应用要求越来越高。

随着科技的发展,数字钟不但可以显示当前的时间,而且可以显示日期、星期、世界时、室温等,广泛用于个人家庭,车站,码头办公室等公共场所,成为人们日常生活中不可少的必需品,由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度,远远超过老式钟表,钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便,而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。

诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播芯片自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等,所有这些,都是以数字电子钟具有走时准确,一钟多用等特点,在生活中已经得到了广泛的应用。

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