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摘 要

随着人们的生活节奏不断加快，时间对人们的意义越来越重要。在节奏更快更精准的同时，人们对时间的精度要求不断提高，时钟成为人们日常工作、学习和生活中不可或缺的一部分。随着数字时钟技术的发展，数字时钟的一般功能已经满足不了现代人对时钟的要求，数字时钟设计方面的重点落在如何在时钟的基础上，根据人们的生活需求增加相应的功能以满足用户的要求。单片机因为其强大的功能、低廉的价格和容易入门等许多优点成为数字时钟的首选。本次课题设计了一种以STC89C52单片机微控制器为主体，结合DS18B20温度芯片，全球定位系统(Global Position System，GPS)模块，LCD液晶显示屏等模块，实现自动校准多功能数字时钟的方案。软件选择C语言实现，主要包括主程序、GPS时间提取、温度测量、按键设置等软件模块。实现多功能数字时钟的自动校准，闹铃显示和调整，温度的实时显示。

关键词：单片机 数字时钟 自动校准 GPS

Multi-functional Automatic Calibration Clock Design Based on Single Chip Microcomputer

Abstract

With the accelerating pace of life, people's sense of time more and more important. In the rhythm faster and more accurate, while the accuracy of time people have become increasingly demanding, the clock has become an indispensable part of life. With the development of digital clock technology, the general function of the digital clock has failed to meet the requirements of the modern clock, digital clock design on the basis of how the focus falls on the clock, on the basis of people's lives a corresponding increase in functionality to meet people requirements. SCM because its powerful features many advantages, low price and easy to get started and so become the preferred digital clock. The task to design a single-chip microcontroller as the main STC89C52 combining DS18B20 temperature chip, GPS (Global Position System) module, LCD liquid crystal display modules, automatic calibration of multifunctional digital clock program. Software Selection C language, includes the main program, GPS time extraction routines, temperature measurement routines, subroutines and other key set of software modules. Achieve multifunctional digital clock automatic calibration, alarm display and adjustment, real-time display of temperature.

Key Words: Single Chip Microcomputer; Digital Clock; Temperature Measurement; GPS

目 录

摘要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1 课题的背景及意义 1

1.2 国内外的研究发展现状 2

1.3 课题设计内容 2

1.4 论文结构 3

第二章 系统方案设计 5

2.1 计时方案的选择 5

2.2 温度测试方案选择 5

2.3 自动校准方案的选择 6

2.4 显示模块的方案选择 7

2.5 系统总体设计 7

2.6 本章小结 8

第三章 系统硬件设计 9

3.1 系统硬件电路总体设计 9

3.2 主控器STC89C52 9

3.2.1 单片机概述 9

3.2.2 STC89C52主要性能 9

3.2.3 STC89C52器件参数 10

3.3 计时模块 10

3.3.1 时钟电路概述 10

3.3.2 时钟电路原理 11

3.4 温度传感器DS18B20 11

3.4.1 DS18B20概述 11

3.4.2 DS18B20的主要性能 11

3.4.3 DS18B20测量电路设计 12

3.5 GPS模块 12

3.5.1 GPS模块概述 12

3.5.3 GPS模块的工作原理 13

3.5.4 数字时钟自动校准基本原理 14

3.6 人机接口模块 14

3.6.1 按键电路 14

3.6.2 LCD液晶显示模块 14

3.7 复位电路 15

3.7.1 复位操作 15

3.7.2 复位信号及其产生 16

3.7 本章小结 16

第四章 系统软件设计 17

4.1 系统主程序及流程图 17

4.2 系统主要模块流程图 18

4.2.1 时钟电路 18

4.2.2 温度测量流程图 18

4.2.3 GPS模块流程图 19

4.2.4 按键模块流程图 20

4.2.5 液晶模块显示流程图 21

4.2 本章小结 22

第五章 系统调试 23

5.1 硬件调试 23

5.1.1 单片机开发板调试 23

5.1.2 GPS模块调试 23

5.1.3 电路模块调试 25

5.2 软件调试 27

5.2.1 软件开发环境 27

5.3 调试遇到问题与解决方法 28

5.4 本章小结 29

第六章 总结与展望 30

6.1 本文的主要工作和成果 30

6.2 课题设计中的不足及展望 30

参考文献 31

致谢 32

第一章 绪论

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