相关资料: 多功能数字钟设计 一 简介 时钟, 自从它发明的那天起,就成为人类的朋友,但随着时间的推移,人们对它的功能又提出了新的要求,怎样让时钟更好的为人民服务,怎样让我们的老朋友焕发青春呢?这就要求人们不断设计出新型时钟。本方案设计的多功能电子钟除了传统的显示时间功能之外还可以测试温度、电网频率、电压、并提供了过压报警、非接触止闹等功能。其中温度采用AD590温度传感器电路测得,非接触止闹则采用红外控制技术实现。 二 方案论证 时钟模块方案 方案一 基本门电路搭建 用基本门电路来实现数字钟,电路结构复杂,故障系数大,不易调试。 方案二 单片机编程 用单片机设计电路,由于使用软硬件结合的方式,所以电路结构简单、调试也相对方便。与第一种方案比较优点是非常明显的。我们选择了第二种方案 测温模块方案 方案一 热电阻测温 热电阻测量温度,精度和灵敏度都可以,但是它的电阻值与温度的线性关系不好.不便用数字的方法处理。 方案二 热电偶测温 热电偶是温度测量中应用最广泛的一种传感器 .在一般的测量和控制中,常用于中高温的温度检测.在 测量中需要温度的冷端补偿,在数字电子中实现不方便 方案三 AD590加运算放大器 二端式半导体温度传感器 AD590的工作电压要求不高,测温的范围比较宽最重要的是它的输出电流是紧随温度变化的电流源,所以它的线性非常好.我们选择了这种方案。 测电压模块方案 方案一 取样测试。用高速的取样电压取样,可得电压的峰值与主频率,并根据其电压大小进行相应的报警操作。此方案功能实现复杂,造价相对较高,不适合一般的家用。 方案二 测得电压有效值 测电压的有效值的方法比较简单,可以把一段时间内的电压的整体情况反映出来 ,但不能测出电压的瞬时变化的情况,对电网的突然冲击不能测出. 方案三 测得峰值推得有效值。交流电经过整流滤波后得到直流电压大小就是交流电的峰值,分压测出此电压大小,后根据交流电有效值和峰值的关系可推得有效值。这种方案采用的电路简单,实现方便,易于调试,精度较高, 为我们的设计采用。 非接触止闹模块方案 方案一 声音止闹 声音代替肢体给人带来了很大便利,但是要采用声控装置不得不考虑外界噪声对正常声音信号带来的干扰,而这一点又很难控制,因此虽然声控方便,但在这里不太适用所以割舍。 方案二 红外止闹 红外控制技术现在已被广泛地应用到各个领域,此技术有其独特的特点,首先操作方便抗干扰性好、探测灵敏度高、工作湿度范围宽设计电路有不太复杂,造价也不高,由于这些特点我们选用了红外遥控来止闹。 显示模块方案 方案一 段码显示。段码显示需要专门的驱动,增大了硬件电路,调试不易。而且用段码表示不够直观,因此不采用这种方案 方案二 单片机控制液晶显示。控制部分集成在单片机内软件调试,硬件集成度大,为本方案所采用。 综上所述得到以下方块图: 三 各模块功能 单片机控制显示部分:液晶显示片上显示时间、电压、温度,键盘控制,键盘如下图所示: 调节 ↑ 闹铃 ↓ 闹铃键用来设置闹铃,闹铃响时按下闹铃键可用来止闹,平时闹铃键可用来设置闹铃的开关,闹铃关时按下此键闹铃功能将被打开,反之闹铃功能将被关闭。需要调节时间时,按动调节按钮,显示片上需要设置的时间值以闪烁的方式出现,以示区别,表示当前调节内容,再次按动,跳至下个需要设置的时间值,我们可以通过切换选择我们需要调整的时间部分,然后按“上”“下”按钮进行设定。其中时钟部分以二十四或十二小时(AM/PM)制显示。 此外单片机还控制温度和电压的测量,通过测温端和测电压端输出的电压,由相应的函数关系求得被测端的被测参数,然后显示在液晶显示屏上. 测温部分 原理方块图: 温度检测电路的设计,电路图如下: 测温元件使用温度传感器AD590。A/D590在0℃时输出的电流I=273 uA,温度T每增加1℃,I增加1u A。输出的电压变化为: Δv=1uA×R2 系统要求电压变化范围在0—5伏,可解得R2<62.5K,设计中R2采用了52K的电阻。 当温度为-10摄氏度时,要