stm32电子钟设计课程设计报告

1、基丁单片机的红外遥控电路设计成绩推南呷队院课程论文题 目：基于STM32勺多功能电子时钟学生姓名：梁健学生学号：1008050120系 别： 电气信息工程系专 业：电子信息科学与技术年 级：2010级任课教师：郑晓东电气信息工程学院制2013年3月贞脚内容2基丁单片机的红外遥控电路设计基丁 stm32的多功能电子时钟学生：梁健指导教师：郑晓东电气信息工程学院电子信息科学与技术专业一、设计任务与要求41、设计任务42、设计要求4二、方案设计与论证 41、单片机芯片选择方案 62、显示选择方案 7三、硬件单元电路设计与参数计算 71、电源电路72、按键电路83、rtc 时钟8Stm32自带rtc模

2、块，实时时钟是一个独立的定时器。RTC莫块拥有一 组连续计数的计数器，在相应软件配置下，可提供时钟日历的功能。修改计 数器的值可以重新设置系统当前的时间和日期RTC模块和时钟配置系统贞脚内容1基丁单片机的红外遥控电路设计（RCC_BDCR存器）处丁后备区域，即在系统复位或从待机模式唤醒后，RTC的设置和时间维持不变。系统复位后，对后备寄存器和RTC勺访问被禁止，这是为了防止对后备区域（BKP）勺意外写操作。在RTC预分频器余数寄存器 （RTC_DIVH / RTC_D|Vlg可改变时间，在 RTCffi钟寄存器（RTC_ALRH/RTC_ALRL） 中改变闹铃时间。84、12864显示电路 8

3、5、温度传感器模块9DS18B2敬字温度传感器接线方便，封装成后可应用丁多种场合，如管道式，螺纹式，磁铁吸附式，不锈钢封装式，型号多种多样，有 LTM8877 LTM887辱等。主要根据应用场合的不同而改变其外观。封装后的DS18B20可用丁电缆沟测温，高炉水循环测温，锅炉测温，机房测温，农业大棚测温， 洁净室测温，弹药库测温等各种非极限温度场合。耐磨耐碰，体积小，使用 方便，封装形式多样，适用丁各种狭小空间设备数字测温和控制领域。.91:技术性能描述、 独特的单线接口方式，DS18B20E与微处理器连接 时仅需要一条口线即可实现微处理器与 DS18B20勺双向通讯。、测温范 围55C+125

4、C,固有测温误差（注意，不是分辨率，这里之前是错误 的）0.5C。、支持多点组网功能，多个DS18B20T以并联在唯一的三线上， 最多只能并联8个，实现多点测温，如果数量过多，会使供电电源电压过低， 从而造成信号传输的不稳定。、工作电源：35V/DC （可以数据线寄生电源）、在使用中不需要任何外围元件。 9四、软件设计与流程图91、主程序流程图 9贞脚内容2基丁单片机的红外遥控电路设计2、显小子程序流程图 113、按键子程序流程图13五、总原电路及元器件活单 151. 总原理图15六、元器件活单 29七、主程序29八、参考文献37摘要:本论文基丁单片机原理技术介绍了一款丁 stm32®

5、;片作为核心控制器 的单片机数字电子钟的设计与制作，包括硬件电路原理的实现方案设计、软件 程序编辑的实现、数字电子钟正常工作的流程、原理图仿真实现、硬件实物的 安装制作与硬件实物的调试过程。该单片机数字电子钟采用stm3幻带的RTCI1LCD12864够准确显示时间（显示格式为：年月日时分秒）,可随时进行时间调 整，时间可采用12小时制显示或24小时制显示，用12864故成菜单形式，闹铃提 醒，可按自己的要求设置扩展的小键盘个数，并增加温度显示。关键词：单片机、数字电子钟、LCD12864STM32 RTC温度传感器一、设计任务与要求1、设计任务用STM3股计一个数字电子钟，采用 LCD128

6、64显示并修改，时间或闹铃。2、设计要求(1) 显示格式为：XXXXXX XXXXX* P:年 月曰时分秒。(2) 具有闹铃功能。(3) 按键改变时间。(4) 按键改变闹铃。(5) 温度的显示。二、方案设计与论证整个系统用stm32单片机作为中央控制器，由单片机执行采集内部rtc值，时钟信号通过单片机I/O 口传给LCD12864单片机模块控制驱动模块驱动显示模 块，通过显示模块来实现信号的输出、LCD12864显示及相关的控制功能。系统 设有按键模块用丁对时间进行调整及扩展多个小键盘，系统整体框图如图1所示。图1系统整体框区1、单片机芯片选择方案方案一：stm32是一个低功耗，高性能 32位

7、单片机，片内含 4k Bytes ISP(In-system programmable可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器。主要性 能有：与MCS-51片机产品兼容、全静态操作：0Ha33Hz三级加密程序存储 器、32个可编程I/O 口线、三个16位定时器/计数器、八个中断源、全双工 UART 申行通道、掉电后中断可唤醒、看门狗定时器、双数据指针、掉电标识符、易编 程。方案二：AT89C5星一个低电压，高性能 CMOS位单片机，片内含 8k bytes 的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 byte4勺随机存取数据存储器(RAM。 主要性能有：兼容 MCS51令系统、32个

8、双向I/O 口、256x8bit内部RAM 3个16 位可编程定时/计数器中断、时钟频率 0-24MHz2个申行中断、可编程 UARTI 行通道、2个外部中断源、6个中断源、2个读写中断口线、3级加密位、低功耗 空闲和掉电模式、软件设置睡眠和唤醒功能。贞脚内容23从单片机芯片主要性能角度出发，本数字电子钟单片机芯片选择设计采用 方案一既stm322、显示选择方案方案一：lcd1286显示质量高，没有电磁辐射，可视面积大，应用范围广， 画面效果好，数字式接口， ”身材”匀称小巧，功耗小。方案二：数码管动态显示。动态显示，即各位数码管轮流点亮，对丁显 示器各位数码管，每隔一段延时时间循环点亮一次。

9、利用人的视觉暂留功能可以 看到整个显示，但须保证扫描速度足够快，人的视觉暂留功能才可察觉不到字符 闪烁。显示器的亮度与导通电流、点亮时间及间隔时间的比例有关。 调整参数可 以实现较高稳定度的显示。动态显示节省了I/O 口，降低了能耗。从节省单片机芯片I/O 口和降低能耗角度出发，本数字电子钟数码管显示选 择设计采用方案一，既lcd12864显示。三、硬件单元电路设计与参数计算1、电源电路本数字电子钟设计所需电源电压为直流、电压值大小5V的电压源。从硬件实物设计简易程度与经费方面考虑，用两节电压值大小2.5V干电池与电路电压源引脚相连接即可达到硬件设计要求。即本数字电子钟设计用两节电压值大小 2

10、.5VT电池做硬件电路电压源。2、按键电路本数字电子钟设计所需按键用丁进行显示时间的调整与设置扩展的小键 盘。单片机芯片4个I/O 口可与按键直接相连，通过编程，单片机芯片即可控制 按键接口电平的高低，即按键的开与关，以达到用按键进行显示时间的调整与设 置扩展的小键盘的设计要求。3、rtc时钟Stm32自带rtc模块，实时时钟是一个独立的定时器。RTC莫块拥有一 组连续计数的计数器，在相应软件配置下，可提供时钟日历的功能。修改计数器 的值可以重新设置系统当前的时间和日期 RTC模块和时钟配置系统(RCC_BDCR 存器)处丁后备区域，即在系统复位或从待机模式唤醒后，RTC勺设置和时间维持 不变

11、。系统复位后，对后备寄存器和 RTC勺访问被禁止，这是为了防止对后备区 域(BKP)勺意外写操作。在RTC®分频器余数寄存器(RTC_DIVH / RTC_DL)可改 变 时 间，在 RTC闹钟 寄存器(RTC_ALRH/RTC_ALRL改 变 闹 铃 时 间。4、12864显示电路数字电子钟设计的显示模块用 8个一位数码管实现，也可用两个四位一 体数码管实现。两种实现方式实现效果一样。从实物制作的难易程度出，本数字 电子钟设计采用两个四位一体数码管实现。即数码管引脚与单片机芯片和 74LS24附应引脚相连接。5、温度传感器模块DS18B2数字温度传感器接线方便，封装成后可应用丁多种

12、场合，如管道 式，螺纹式，磁铁吸附式，不锈钢封装式，型号多种多样，有LTM8877 LTM8874等等。主要根据应用场合的不同而改变其外观。封装后的DS18B2可用丁电缆沟测温，高炉水循环测温，锅炉测温，机房测温，农业大棚测温，洁净室测温，弹 药库测温等各种非极限温度场合。 耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样， 适用丁各种狭小空间设备数字测温和控制领域。1：技术性能描述、独特的单线接口方式，DS18B2旃与微处理器连接时仅 需要一条口线即可实现微处理器与 DS18B2的双向通讯。、测温范围55C +125C，固有测温误差（注意，不是分辨率，这里之前是错误的）0.5C。、支持多点组网功能，

13、多个DS18B2可以并联在唯一的三线上，最多只能并联8个， 实现多点测温，如果数量过多，会使供电电源电压过低，从而造成信号传输的不 稳定。、工作电源：3-5V/DC （可以数据线寄生电源）、在使用中不需要任 何外围元件。四、软件设计与流程图1、主程序流程图主程序流程图如下图图2所示2、显小子程序流程图显示程序流程图如下图图3所示3、按键子程序流程图显示子程序流程图如下图图4所示。五、总原电路及元器件清单1 .总原理图最小系统控制原理图如下图图 5所示,12864原理图如下图图6所示KELrt3l LrLRIk 三iF！三 X wi£ErLlrE-一_E ±ym-fr.dF-

14、i !KL?一WL一 eel g-u rel f7H 二 rmEZlzE:-_ LffK七斗L_JiliiaPE：PRKW3332 CM mscszi: OUTwfh ar tBC ULT立Ir-Tw EEM s £=£si£KEM&leas瓦00.-3 FE7- WL 二一ewEus:Hlii 举也 $£ £一 s>EMDEhNFL1 rc PC VKAVWf-VMT>VTIM PAfl-lMJ p 网I FA：PM2 LFXJWTRl KX U'M TX E RTLgirWI r_3-MJLMAIKT rci m

15、n a mu FTM7 roc 心LMMHJH I*ESIrue钱，用甚：m霰r i r. >*. r-十- l，一 I r r-f -r -»图 5 (1): stm32f10孙脚图图5 (2):指示灯与复位电路图5 (3):稳压电路，变压电路，晶震1稣X问，；|他说JI4UI*方向说明引脚.4句说明1vssGNU UIV>111职1« 12VbuSupply Vol LttsLogic (+3. 3v)2DU51数蛔51VOSupply Voltage Far LCb.快空13DB6瓯64WS U7aH: Dm m L: 1 nstrucl iem ulfI

16、dDB71数据7&R/W (SID)QH; Read L; Write15PSB0H: Para lit* Mode1 : Serial ModebE (SCLK)cHnibble Sigiwl16w格脚iUBOi敌据。J7叫DRest Si ffnnl低电平，】诙&iihi放出Aw空脚9U1C数摒2191背光渊负出（1 Hi m）10HRAi敌拆320IJfflC背光源il'阀CH-Dv)2.实物图图7按键模块图8 stm32ft小系统模块图9欢迎界面图10选择界面图11正常显示界面图12选择时界面贞脚内容24基丁单片机的红外遥控电路设计图13调整时间界面图14调整闹

17、铃界面图15闹铃开始界面图16 1286戒物贞脚内容38图17调温度传感器实物六、兀器件活单STM32F103ET6V 一个杜邦线一束Lcd12864一个定位器（10k）一个Ds18b20一个插排一排电源一个铜柱两个七、主程序/#include <stm32f10x_lib.h>#include "sys.h"#include "usart.h"#include "delay.h"#include "led.h"#include "key.h"#include "exti.

18、h"#include "wdg.h"#include "timer.h"#include "rtc.h"#include "lcd12864.h"#include "ds18b20.h"#include "adc.h"#include "timer.h"const u8 *COMPILED_DATE=_DATE_/编译日期const u8 *COMPILED_TIME=_TIME迭得编译时间extern u8 TIM5CH1_CAPTURE_ST

19、A/ 输入捕获状态extern u16 TIM5CH1_CAPTURE_VAL;输入捕获值 short temp;int main(void)(/u16 adcx;u8 t=1;Stm32_Clock_Init(9);/S 统时钟设置delay_init(72); / 延时初始化uart_init(72,9600); 申口 1 初始化KEY_Init();LCD12864_initial();/ 初始化 12864液晶LCD_Clearh(); /12864 液晶初始化LED_Init();/初始化与LE说接的硬件接口Adc_Init();/AD转换初始化EXTIX_Init(); /外部中断

20、初始化RTC_Init();/时钟初始化xuanzhe(); /选择你需要的操作while(DS18B20_Init()翩始化 DS18B2兼检测 18B20(LCD(3,0，失败")；delay_ms(500);LED0=!LED0;/DSO烁while(1)(temp=DS18B20_Get_Temp();if(temp<0)(temp=-temp;LCD(3,4,"_");Show_dig(2,5,temp/10);/显示温度值LCD12864_sendbyte(0,0x33);LCD12864_sendbyte(1,46);Show_digl(tem

21、p%10);LCD(2,7,C");if(t!=timer.sec)(t=timer.sec;Show_dig(1,0,timer.w_year);LCD12864_sendbyte(1,47);if(timer.w_month<=9)( Show_digl(0);Show_digl(timer.w_month);elseShow_digl(timer.w_month);LCD12864_sendbyte(1,47);if(timer.w_date<=9)( Show_digl(0);Show_digl(timer.w_date);elseShow_digl(timer.

22、w_date);switch(timer.week)(case 0:LCD(1,5星期天，break;case 1:LCD(1,5 星期一，break;case 2:LCD(1,5 星期二");break;case 3:LCD(1,5星期三，break;case 4:LCD(1,5星期四，break;case 5:LCD(1,5星期五");break;case 6:LCD(1,5 星期六");break;Show_digshuzhi(2,0,timer.hour);LCD12864_sendbyte(1,58);LCD12864_sendbyte(0,0x33);if(timer.min<=9) Show_digl(0);Show_digl(timer.min);elseShow_digl(timer.min);LCD12864_sendbyte(0,0x33);LCD12864_sendbyte(1,58);if(timer.sec<=9)( Show_digl(0);