【单片机毕业设计】【mcuclub-jj-033】基于单片机的闹钟的设计

    最近设计了一个项目基于单片机的闹钟系统，与大家分享一下：

一、基本介绍

项目名：闹钟
项目编号：mcuclub-jj-033
单片机类型：STC89C52
具体功能：
1、通过DS1302同步时间，并能通过按键修正时间
2、通过通过DHT11检测温湿度
3、通过按键设置闹钟时间，当时间到时，进行蜂鸣器报警1分钟，可通过按键提前取消，当取消后自动播报当前时间、温湿度，若没有提前取消，则1分钟后，自动播报当前时间、温湿度
4、通过显示屏显示时间、温湿度

二、51实物图

单片机型号：STC89C52

板子为绿色PCB板，两层板，厚度1.2，上下覆铜接地。元器件基本上为插针式，个别降压芯片会使用贴片式。

供电接口：TYPE-C

三、51仿真图

仿真软件版本：proteus8.9

电路连线方式：网络标号连线方式

注意：部分实物元器件仿真中没有，仿真中会用其他工作原理相似的元件代替，这样可能导致实物程序和仿真程序不一样

 四、32实物图

单片机型号：STM32F103C8T6

板子为绿色PCB板，两层板，厚度1.2，上下覆铜接地。元器件基本上为插针式，个别降压芯片会使用贴片式。

供电接口：TYPE-C

 五、原理图

软件版本：AD2013

电路连线方式：网络标号连线方式

注意：原理图只是画出了模块的引脚图，而并不是模块的内部结构原理图

 六、PCB图

由原理图导出，封装很大一部分都是作者自己绘制，不提供封装库，只提供连接好的源文件。中间有一个项目编号，隐藏在单片机底座下，插入单片机后不会看到。

两层板，上下覆铜接地。

七、系统框图

本设计以单片机为核心控制器，加上其他模块一起组成此次设计的整个系统，其中包括中控部分、输入部分和输出部分。中控部分采用了单片机控制器，其主要作用是获取输入部分的数据，经过内部处理，逻辑判断，最终控制输出部分。输入由四部分组成，第一部分是温湿度检测模块，通过该模块检测当前环境的温度、湿度；第二部分是时钟模块，通过该模块获取当前时间；第三部分是按键模块，通过该模块可以切换界面、设置阈值、切换模式等；第四部分是供电模块，通过该模块可给整个系统进行供电。输出由三部分组成，第一部分是显示模块，通过该模块可以显示监测的数据以及设置的阈值；第二部分时报警模块，该部分根据程序进行蜂鸣器报警；第三部分是语音播报模块，该部分根据程序播报指定内容。具体系统框图如图所示。

 八、软件设计流程

系统的主流程图如图所示。在主程序中：首先对各个模块进行初始化，随后进入while主循环，在主循环中，首先进入第一个函数按键函数，该函数主要分为两部分，第一部分为调用按键扫描函数获取按键键值，第二部分通过键值进行相应的处理操作，包括切换界面、设置阈值、切换模式等；紧接着进入第二个函数监测函数，该函数主要通过调用相应的驱动函数获取测量值；紧接着进入第三个函数显示函数，该函数显示监测值及阈值；最后进入第四个函数处理函数，该函数主要判断当前时间是否到达设定时间，当时间到时，进行蜂鸣器报警1分钟，可通过按键提前取消，当取消后自动播报当前时间、温湿度，若没有提前取消，则1分钟后，自动播报当前时间、温湿度

 九、部分程序展示

软件版本：keil5

逻辑程序和驱动程序分开，分布于main.c和其他.c文件

void Manage_function(void)
{
  uint time_shi_c,time_fen_c;           //当前时间
  
	if(flag_display == 0)									//测量界面
	{
		time_shi_c = ds1302_buf[4];           //获取当前时间
		time_fen_c = ds1302_buf[5];  
    
    if((time_shi == time_shi_c) && (time_fen == time_fen_c))        //如果当前时间等于定时的时间，标记报警标志位，标记时间到达标志位
    {
      if(flag_arrive == 0)
      {
        flag_alarm = 1;
        flag_arrive = 1;
        flag_timer_begin = 1;
      }
    }
    else                               //如果当前时间不等于定时的时间，清除时间到达标志位
    {
      flag_timer_begin = 0;
      flag_10s = 0;
      flag_arrive = 0;
    }
    
    if(flag_alarm == 1)               //如果报警标志位被标记，进行报警
    {
      if(flag_10s == 1)               //如果时间到达闹钟后10秒钟，清除报警标志位，标记播报标志位
      {
        flag_timer_begin = 0;
        flag_10s = 0;
        flag_alarm = 0;
        flag_play = 1;
      }
      if(time_num % 40 == 0)
        BEEP = ~BEEP;
    }
    else                              //如果报警标志位被清除，关闭报警
      BEEP = 1;
    
    if(flag_play == 1)                //如果播报标志位被置位，播报当前时间、温湿度
    {
      sprintf(display_buf,"%d.%d分",time_shi_c,time_fen_c);
      Uart_Sent_Str("现在时间");
      Uart_Sent_Str(display_buf);
      
      sprintf(display_buf,"%d.%d",temp_value/10,temp_value%10);
      Uart_Sent_Str("温度");
      Uart_Sent_Str(display_buf);
      Uart_Sent_Str("摄氏度");
      
      sprintf(display_buf,"%d.%d",humi_value/10,humi_value%10);
      Uart_Sent_Str("湿度百分之");
      Uart_Sent_Str(display_buf);
      
      flag_play = 0;
    }
	}
	else																	//设置界面
	{
		BEEP = 1;
	}
}

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