本科毕业设计论文--单片机电子时钟课程设计报告
单片机_电子时钟(LCD显示)课程设计报告
课程设计报告课程名称单片机题目电子时钟(LCD显示)学生指导教师年级 2018级专业计算机科学与技术二级学院信息工程学院信息工程学院2020年12 月23 日《单片机》课程设计任务书摘要本设计使用11.0592MHz晶振与单片机AT89C51相连接,以AT89C51芯片为核心,采用LCD1602的并行操作方式显示。
通过使用该单片机,实现将时间显示在LCD1602液晶上,并且按秒实时更新。
AT89C51单片机功耗小,电压可选用4~6V电压供电。
通过板子上的按键可随时调节时钟的时、分,按键设计4个有效按键,分别有开始设置键、设置小时键、设置分钟键、确认设置键盘,通过使用中断定时器进行计时,实现时间显示。
针对LCD液晶显示屏,设置了初始化函数,数据传送函数及指令传送函数,进而实现LCD液晶显示屏显示功能。
在每次的按键按下时,LCD液晶显示屏会随之改变,进而实现功能。
关键词:AT89C51 电子时钟数码管按键目录1 概述 (1)1.1方案设计 (1)1.2设计目的 (1)1.3设计内容 (1)2.硬件设计 (1)2.1 元器件 (1)2.2 硬件 (2)3 软件设计 (3)3.1 主设计流程 (3)3.2 初始化流程图 (3)3.3 时间显示主程序 (5)4 调试结果分析 (6)4.1运行结果 (6)4.2仿真分析 (7)5 总结 (8)参考文献 (9)附录 (10)1 概述1.1方案设计(1)单片机选型选用AT89C51单片机,指令简单,易学易懂,外围电路简单,硬件设计方便,IO 口操作简单,成本低,程序烧写简单,对于设计开发非常实用。
(2)显示方案LCD液晶显示器是一种功耗极低的显示器件,它不仅省电,还能显示文字、曲线、图形等大量的信息,易于彩色化,所以采用LCD显示器来显示时间。
(3)计时方案利用AT89C51内部定时/计数器进行中断定时,配合软件延时实现时分秒的计时。
该方案可以节省硬件成本。
(4)按键设计系统采用独立式按键,共设计了四个按键,分别是“当前时间”、“分钟+”、“小时+”,用来设置校时功能,这样可以使电路更简单。
单片机完整电子时钟设计报告
目录一.作品简介 (2)二.单片机系统原理图及工作原理描述 (2)三.设计过程中碰到的问题及解决方法 (4)四.测试数据及误差分析 (4)五.总结 (5)六.程序模块框图 (5)七.程序清单 (7)单片机的个性化电子钟设计报告一.作品简介该作品是个性化电子钟设计,技术上主要用单片机(AT89S52)主控,4位LED数码显示,分别显示“小时:分钟”。
该作品主要用于24小时计时显示,能整时报时,能作为秒表使用,能定时闹铃1分钟。
使用方法:开机后显示日期,学号,时钟在00:00:00起开始计时。
(1)长按P3.2进入调分状态:分单元闪烁,按P3.2加1,按P3.3减1.再长按P3.2进入时调整状态,时单元闪烁,加减调整同调分.按长按退出调整状态。
(2)按P3.3进入设定闹时状态: 12:00: ,可进行分设定,按P3.4分加1,再按P3.2为时调整,按P3.4时加1,按P3.3调闹钟结束.在闹铃时可按P3.2停闹,不按闹铃1分钟。
(3)按下P3.4进入秒表状态:再按P3.4秒表又启动,按P3.4暂停,再按P3.4秒表清零,按 P3.4退出秒表回到时钟状态。
二.单片机系统原理图及工作原理描述(1)总原理图如原理图所示,硬件系统主要由单片机最小应用系统、LED数码管显示模块组成。
(2)各个模块说明1.单片机最小系统AT89S52是一款非常适合单片机初学者学习的单片机,它完全兼容传统的8051,8031的指令系统,他的运行速度要比8051快最高支持达33MHz 的晶体震荡器,在此系统中使用12MHz 的晶振。
AT89S52具有以下标准功能: 8k 字节Flash ,256字节RAM ,32 位I/O 口线,看门狗定时器,2 个数据指针,三个16 位定时器/计数器,一个6向量2级中断结构,全双工串行口,片内晶振及时钟电路。
另外,AT89S52 可降至0Hz 静态逻辑操作,支持2种软件可选择节电模式。
空闲模式下,CPU 停止工作,允许RAM 、定时器/计数器、串口、中断继续工作。
毕业设计论文_单片机电子时钟的设计
毕业设计论文_单片机电子时钟的设计摘要:电子时钟作为一种常见的时间显示装置,在现代社会中应用广泛。
本文设计了一款基于单片机的电子时钟,使用DS1307实时时钟芯片来获取系统时间,并通过数码管进行显示。
设计过程中,通过对单片机的编程和电路的连接,实现了时间的显示与调节功能,具有较高的准确性和稳定性。
该设计方案简单、实用,可用于各种场合。
关键词:单片机;电子时钟;DS1307;数码管1.引言电子时钟是一种利用电子技术构造的显示时间的装置,具有时间准确、使用简单、显示清晰等特点,广泛应用于生活和工作中。
本文以单片机为核心,设计了一款实时准确的电子时钟,提高了时间的准确度和稳定性。
2.设计原理该设计的核心是通过单片机与DS1307实时时钟芯片的连接,使得单片机可以获取到准确的系统时间,并通过数码管进行显示。
DS1307芯片通过I2C总线与单片机连接,通过读取芯片中的时间寄存器,单片机可以获得当前的时间信息。
3.硬件设计本设计中使用了AT89S52单片机作为主控芯片,通过引脚与DS1307芯片相连。
单片机的P0口接到数码管的段选信号,P1口接到数码管的位选信号,通过控制这两个口的输出状态,可实现对数码管上显示的数字进行控制。
同时,为了使时钟可以正常运行,需外接一个晶振电路为单片机提供时钟信号。
4.软件设计通过对单片机的编程,实现了以下功能:(1)初始化DS1307芯片,设置初始时间;(2)每隔一秒读取一次DS1307芯片的时间寄存器,将时间信息保存到单片机的RAM中;(3)根据当前时间信息,在数码管上显示对应的小时和分钟。
5.调试与测试经过硬件的连接以及软件的编写,进行了调试与测试。
将初始时间设置为08:30,观察数码管上的显示是否正确,以及时间是否准确。
同时,通过手动调节DS1307芯片中的时间,检查单片机是否能正确获取时间,并进行显示。
6.总结与展望本文设计了一款基于单片机的电子时钟,通过单片机与DS1307芯片的连接和编程,实现了准确的时间显示功能。
单片机电子时钟课程设计设计报告
单片机电子时钟设计一、作品功能介绍该作品是个性化电子钟设计,技术上主要用单片机(AT89S52)主控,6位LED数码显示,分别显示“小时:分钟:秒”。
该作品主要用于24小时计时显示,能整时报时,能作为秒表使用,能定时闹铃1分钟。
功能介绍:(1)上电以后自动进入计时状态,起始于00:00:00。
(2)设计键盘调整时间,完成时间设计,并设置闹钟。
(3)定时时间为1/100秒,可采用定时器实现。
(4)采用LED数码管显示,时、分,秒采用数字显示。
(5)采用24小时制,具有方便的时间调校功能。
(6)具有时钟和秒表的切换功能。
使用方法:开机后时钟在00:00:00起开始计时。
(1)长按P3.2进入调分状态:分单元闪烁,按P3.2加1,按P3.3减1.再长按P3.2进入时调整状态,时单元闪烁,加减调整同调分.按长按退出调整状态。
(2)(2)按P3.3进入设定闹时状态: 12:00: ,可进行分设定,按P3.4分加1,再按P3.2为时调整,按P3.4时加1,按P3.3调闹钟结束.在闹铃时可按P3.2停闹,不按闹铃1分钟。
(3)按下P3.4进入秒表状态:再按P3.4秒表又启动,按P3.4暂停,再按P3.4秒表清零,按P3.4退出秒表回到时钟状态。
二、电路原理图如原理图所示,硬件系统主要由单片机最小应用系统、LED数码管显示模块、电源模块、晶振模块、按键模块等组成。
电子时钟原理图各个模块设计1.单片机系统 AT89S52 AT89S52概述:是一款非常适合单片机初学者学习的单片机,它完全兼容传统的8051,8031的指令系统,他的运行速度要比8051快最高支持达33MHz的晶体震荡器,在此系统中使用12MHz的晶振。
AT89S52具有以下标准功能: 8k字节Flash,256字节RAM,32 位I/O 口线,看门狗定时器,2 个数据指针,三个16 位定时器/计数器,一个6向量2级中断结构,全双工串行口,片内晶振及时钟电路。
单片机电子时钟课程设计实验报告(1)
单片机电子时钟课程设计实验报告(1)单片机电子时钟课程设计实验报告一、实验内容本次实验的主要内容是使用单片机设计一个电子时钟,通过编程控制单片机,实现时钟的显示、报时、闹钟等功能。
二、实验步骤1.硬件设计根据实验要求,搭建电子时钟的硬件电路,包括单片机、时钟模块、显示模块、按键模块等。
2.软件设计通过C语言编写单片机程序,用于实现时钟功能。
3.程序实现(1)时钟显示功能通过读取时钟模块的时间信息,在显示模块上显示当前时间。
(2)报时功能设置定时器,在每个整点时,通过发出对应的蜂鸣声,提示时间到达整点。
(3)闹钟功能设置闹钟时间和闹铃时间,在闹钟时间到达时,发出提示蜂鸣,并在屏幕上显示“闹钟时间到了”。
(4)时间设置功能通过按键模块实现时间的设置,包括设置小时数、分钟数、秒数等。
(5)年月日设置功能通过按键模块实现年月日的设置,包括设置年份、月份、日期等。
三、实验结果经过调试,电子时钟的各项功能都能够正常实现。
在运行过程中,时钟能够准确、稳定地显示当前时间,并在整点时提示时间到达整点。
在设定的闹铃时间到达时,能够发出提示蜂鸣,并在屏幕上显示“闹钟时间到了”。
同时,在需要设置时间和年月日信息时,也能够通过按键进行相应的设置操作。
四、实验感悟通过本次实验,我深刻体会到了单片机在电子设备中的广泛应用以及C 语言在程序设计中的重要性。
通过实验,我不仅掌握了单片机的硬件设计与编程技术,还学会了在设计电子设备时,应重视系统的稳定性与可靠性,并善于寻找调试过程中的问题并解决。
在今后的学习和工作中,我将继续加强对单片机及其应用的学习与掌握,努力提升自己的实践能力,为未来的科研与工作做好充分准备。
单片机电子时钟课程设计报告
单片机电子时钟课程设计报告一、设计目的。
本课程设计旨在通过单片机技术的应用,设计并制作一个简单的电子时钟。
通过这一设计,学生将能够掌握单片机的基本原理和应用,培养学生的动手能力和创新意识,提高学生的实际操作能力。
二、设计原理。
本电子时钟采用单片机作为控制核心,通过晶振产生的时钟信号来实现时间的计时和显示。
利用数码管来显示小时和分钟,通过按键来调整时间。
同时,通过蜂鸣器发出报时信号,实现基本的闹钟功能。
三、设计方案。
1. 硬件设计。
(1)单片机选择,本设计选用常见的51单片机作为控制核心,具有成本低、易于编程的特点。
(2)时钟电路,采用晶振作为时钟信号源,通过单片机的定时器来实现时间的计时。
(3)显示模块,采用数码管来显示小时和分钟,通过数码管的扫描显示来实现时间的动态显示。
(4)按键输入,设计按键来调整时间,包括调整小时和分钟。
(5)报时功能,通过蜂鸣器来实现基本的报时功能,可以设置闹钟时间。
2. 软件设计。
(1)时钟控制,通过单片机的定时器来实现时间的计时和更新。
(2)显示控制,设计数码管的扫描显示程序,实现时间的动态显示。
(3)按键处理,设计按键扫描程序,实现对时间的调整。
(4)报时功能,设计蜂鸣器的报时程序,实现基本的闹钟功能。
四、设计实现。
1. 硬件实现。
根据上述设计方案,完成了电子时钟的硬件连接和布线,保证各个模块之间的正常通讯和工作。
2. 软件实现。
编写了单片机的程序,实现了时钟的计时、显示和控制功能,保证了电子时钟的正常运行。
五、实验结果。
经过调试,电子时钟能够准确显示当前的时间,并能够通过按键调整时间和设置闹钟功能,报时功能也能够正常工作。
六、总结与展望。
通过本课程设计,学生掌握了单片机的基本原理和应用,培养了动手能力和创新意识。
在今后的学习和工作中,学生将能够更好地应用单片机技术,设计和制作更加复杂的电子产品。
同时,也为学生今后的科研和创新工作奠定了良好的基础。
单片机电子时钟课程设计报告
智能仪器课程设计报告—基于单片机的时钟设计学院:学院专业:姓名:2012/12/15目录一、设计要求 (2)二、设计方案和论证 (2)(1)设计方案的选择 (3)(2)硬件部分 (4)(3)软件部分 (9)三、课程设计总结 (15)四、参考文献 (16)一、设计要求1、准确计时,以数字形式显示时、分、秒的时间。
2、小时以24小时计时形式,分秒计时为60进位。
3、校正时间功能,即能随意设定走时时间。
二、设计方案和论证本次设计时钟电路,使用了ATC89C52单片机芯片控制电路,单片机控制电路简单且省去了很多复杂的线路,使得电路简明易懂,使用键盘键上的按键来调整时钟的时间,同时使用C 语言程序来控制整个时钟显示,使得编程变得更容易,这样通过四个模块:键盘、芯片、LED 数码管显示即可满足设计要求。
(一) 总设计原理框图如下图所示:微型控制器atc89c52 时钟电路 校时输出键盘输入 时钟显示(二)设计方案的选择1.计时方案方案1:采用延时来实现走时功能。
通过调用一个延时子程序,延时1s,在配合软件实现时、分、秒的计时。
该方案程序设计较为简单,但计时不够精确。
方案2:使用单片机内部的可编程定时器。
利用单片机内部的定时计数器进行中端定时,配合软件延时实现时、分、秒的计时。
该方案节省硬件成本,但程序设计较为复杂。
2.显示方案对于实时时钟而言,显示显然是另一个重要的环节。
通常LED显示有两种方式:动态显示和静态显示。
静态显示的优点是程序简单、显示亮度有保证、单片机CPU的开销小,节约CPU的工作时间。
但占有I/O口线多,每一个LED都要占有一个I/O口,硬件开销大,电路复杂。
需要几个LED就必须占有几个并行口,比较适用于LED 数量较少的场合。
当然当LED数量较多的时候,可以使用单片机的串行口通过移位寄存器的方式加以解决,但程序编写比较麻烦。
LED动态显示硬件连接简单,但动态扫描的显示方式需要占有CPU较多的时间,在单片机没有太多实时测控任务的情况下可以采用。
单片机电子时钟设计报告
电源模块的设计与实现
电源模块的选择
根据设计需求和预算,选择合适的电源模块。常用的电源模块包括线性电源和开 关电源。
电源管理的实现
为了延长电源使用寿命和确保时钟的准确性,需要设计合理的电源管理策略。这 可能包括电源开关控制、电压调节等。
03
单片机电子时钟硬件设计
单片机主控芯片的选择与连接
单片机主控芯片
时钟信号的产生
单片机内部通常有一个振荡器,用于 产生原始时钟信号。常用的振荡器类 型包括晶体振荡器和RC振荡器。
时钟信号的控制
为了确保时钟信号的稳定性和准确性 ,单片机内部通常包含一个时钟管理 器,用于对原始时钟信号进行分频、 倍频或校准。
显示模块的设计与实现
显示模块的选择
常用的显示模块包括LED数码管、 LCD液晶显示屏等。选择哪种显示模 块取决于设计需求和预算。
201 4
05
单片机电子时钟测试与验证
测试环境与测试工具的准备
测试环境
为确保单片机电子时钟的稳定运行,需搭建一个适宜的测试环境,包括电源、单片机开 发板、显示屏等必要设备。
测试工具
选用适当的测试工具,如万用表、示波器、逻辑分析仪等,用于检测和调试单片机电子 时钟的各项功能。
测试方案的设计与实施
选择一款适合的微控制器,如STM32F103C8T6,具有足够 的IO口和定时器资源,能够满足电子时钟的控制需求。
连接方式
将单片机主控芯片的电源、地线、复位电路等基本配置与电 源模块连接,同时将IO口与显示模块、数据存储模块等外围 设备连接。
时钟芯片的选择与连接
时钟芯片
选择一款高精度的实时时钟芯片,如DS1302,能够提供稳定的计时基准。
04
电子钟单片机课程设计报告(含源码)
一、总设计思路电子时钟是我们日常生活中最常见的一种钟表,由于它结构简单、功耗低、时间精度比较准、等优点,使得广泛应用,在未来肯定有很大的市场。
这次课程设计我的目的就是尝试着做一个电子时钟。
1、系统功能显示时间、声音提示、调整时间、设置闹钟的功能。
2、功能硬件实现方案时间显示:时间的显示我选用的是六位七段数码管,由于数码管控制简单,而且显示效果好,所以选用它。
由于静态显示方式比较占资源,而且电路比较复杂,所以我们选择了动态显示方式,电路简单,效果挺好。
时间调整和闹钟设置:是通过外部两个按键触发单片机中断进而控制时间的调整。
其中一个按键是模式选择按键通过触发外部中断0来选择功能,功能主要是选择要调时、调分、调秒、闹钟调时、闹钟调分、闹钟调秒六种模式。
第二个按键通过触发外部中断1来在相应的模式下对时间的大小做调整。
声音提示:通过利用蜂鸣器来作为发生装置,有整点提示功能和闹铃功能。
时间发生:利用单片机自带定时器0做定时,通过软件控制来产生时、分、秒。
3、功能软件实现方案由于单片机C语言已经全面普及,它的程序容易理解、简单易写、可移植性好,所以我们选择用单片机C语言来写。
4、开发环境操作系统:window 7旗舰版64位程序编辑编译软件:KEIL μVision V4.60.6.10仿真软件;Proteus V ersion 7.85.、总设计原理框图STC89C52RC6位七段数码管显示时、分、秒蜂鸣器发声装置时钟复位电路按键调时模块一、硬件设计定时和程序执行及控制模块:我们选择的是宏晶科技生产的STC89C52RC芯片,它在很多硬件资源上比8051提升了不少,所以在后期我们可以做更多扩展和维护。
时间显示模块::采用六个七段带小数点的共阴极数码管。
声音提示模块:采用简单蜂鸣器做声音提示。
调时模块:通过两个简单按键来触发中断调时。
时钟复位模块:采用11.0592MHz的晶振,提供单片机工作频率。
二、设计原理图三、芯片解说STC89C52:是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K 在系统可编程Flash存储器。
单片机电子时钟课程设计报告
单片机电子时钟课程设计报告一、引言。
随着科技的不断发展,电子产品已经渗透到我们生活的方方面面。
其中,电子时钟作为一种常见的电子产品,被广泛应用于各个领域。
本课程设计旨在通过单片机技术,设计并实现一个功能强大、稳定可靠的电子时钟,以满足人们对精准时间的需求。
二、设计方案。
1. 硬件设计。
本课程设计选用了51单片机作为核心处理器,配合数码管显示模块、时钟芯片等外围器件,构成了电子时钟的硬件平台。
通过对硬件电路的设计和布线,实现了对时间的精准显示和控制。
2. 软件设计。
在软件设计方面,本课程设计采用了C语言作为编程语言,利用单片机的定时器、中断等功能模块,编写了精确的时钟控制程序。
通过对时钟的分、秒、小时的精准控制,实现了电子时钟的正常运行和显示。
三、功能实现。
1. 时间显示。
经过精心设计的软件程序,实现了对时间的精准显示。
时钟的显示界面清晰明了,数字显示稳定可靠,能够满足人们对时间的基本需求。
2. 时间调整。
通过设置按键,可以对时钟进行时间的调整。
用户可以根据实际需求,随时对时钟的时间进行调整,保证时钟的准确性。
3. 闹铃功能。
本课程设计还实现了闹铃功能,用户可以通过设置闹铃时间,让时钟在设定的时间点发出提示音,提醒用户重要事件的发生。
四、实验结果。
经过实际测试,本课程设计的电子时钟能够稳定可靠地运行,显示精准,功能完善。
时钟的硬件和软件设计均达到了预期的要求,符合设计的初衷和要求。
五、总结与展望。
本课程设计通过对单片机电子时钟的硬件和软件设计,成功实现了一个功能强大、稳定可靠的电子时钟。
但是,仍有一些功能可以进一步完善和优化,比如增加温湿度显示功能、实现无线时间校准等。
未来,我们将继续努力,不断完善电子时钟的功能,为人们的生活带来更多的便利。
六、参考文献。
[1] 《单片机原理与接口技术》,XXX,XXX出版社,2008。
[2] 《C语言程序设计》,XXX,XXX出版社,2010。
七、致谢。
感谢所有为本课程设计提供帮助和支持的老师和同学们,在他们的帮助下,本课程设计得以顺利完成。
单片机课程设计报告-电子时钟--完结篇
⑴ -芯片电源,接+5V;
⑵GND-接地端;
注:用万用表测试单片机引脚电压一般为0v或者5v,这是标准的TTL电平。但有时候在单片机程序正在工作时候测试结果并不是这个值而是介于0v-5v之间,其实这是万用表的响应速
度没这么快而已,在某一个瞬间单片机引脚电压
仍保持在0或者5v。
2
XTAL1、XTAL2 -当使用芯片内部时钟时,此二引线用于外界石英晶体振荡器和电容。当使用外部时钟时,用于接外部时钟脉冲信号。
关键字:单片机;子时钟;键盘控制。
一
单片计算机即单片微型计算机。(Single-Chip Microcomputer),是集CPU ,RAM ,ROM ,定时,计数和多种接口于一体的微控制器。他体积小,成本低,功能强,广泛应用于智能产品和工业自动化上。而51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。这次课程设计通过对它的学习,应用,从而达到学习、设计、开发软、硬件的能力。
三、总体方案及硬件设计
简易电子钟硬件系统的设计,关键是其键盘、显示器接口电路的设计,本设计采用直接利用单片机AT89C52的并行I/O口构成电子钟的键盘、显示接口电路,其硬件系统原理框图如图3-1所示,主要包括单片机、时钟电路。复位电路。键盘及显示接口电路。
四
AT89C51有40个引脚,按引脚功能大致可分为4个种类:电源、时钟、控制和I/O引脚。
定时器/计数器T0用于时间计时。选择方式1,重复定时,定时时间设为50ms,定时时间到则中断,在中断服务程序中用一个计数器对50ms计数,计20次则对秒单元加1,秒单元加到60则对分单元加1,同时秒单元清0;分单元加到60则对时单元加1,同时分单元清0;时单元加到24则对时单元清0,标志一天时间计满。在对各单元计数的同时,把它们的值放到存储单元的指定位置。
单片机电子时钟课程设计报告(一)
单片机电子时钟课程设计报告(一)单片机电子时钟课程设计报告随着科技的不断发展,电子时钟软件的应用越来越广泛。
本文将介绍一个单片机电子时钟的设计过程与实现方法。
一、设计目标本次课程设计我们的目标是设计一款能够进行时间显示的电子时钟。
具体要求如下:1. 时钟实时显示当前时间,包括时、分、秒和星期;2. 描述时钟功能,实现时间的调校、时间格式的调亮和调暗等操作;3. 显示格式清晰美观,操作方便简单,能够长时间稳定地工作。
二、硬件设计1. 硬件搭建:本设计采用单片机AT89C51作为核心CPU。
同时使用16MHz的晶振电路来为微控制器提供准确的时基。
另外,为了实现更好的人机交互,本设计还需要使用LCD液晶显示屏和4个按键。
2. 硬件接口:液晶显示屏需要采用并行接口,并且需要对显示屏背光进行控制。
而4个按键需要分别连接到4个I/O口上,从而实现对电子时钟的各项控制功能。
三、软件设计1. 程序框架:本设计使用Keil编程软件进行程序编写,并采用C语言进行程序设计。
主要的程序框架分为4个部分:数据收集模块、处理模块、显示模块和按键扫描模块。
2. 数据收集模块:数据收集模块采用中断方式,以1秒为间隔进行一次数据收集。
同时还需要对实时时间进行调校和校验。
3. 处理模块:处理模块主要用于完成各种时间处理和格式设置功能,包括对时、分、秒等时间数据进行读取、存储和操控操作。
同时,还要完成处于闹钟和日历两种状态的时间判断和时间更新操作。
4. 显示模块:显示模块主要用于将处理过的时间数据显示在LCD液晶显示屏上,实现时间的实时显示功能。
5. 按键扫描模块:按键扫描模块主要用于检测按键的按下和松开状态,并且根据不同按键的功能实现对时钟的不同控制操作。
四、总结本次设计采用单片机AT89C51作为核心CPU,对硬件和软件进行优化设计,结构合理,功能完善。
最终实现了日期时间的实时显示、闹钟功能、日历功能等多种功能。
同时,本设计能够进行时间调亮和调暗,具有操作方便简单、显示清晰美观等特点。
单片机电子时钟课程设计报告
单片机电子时钟课程设计报告一、引言。
电子时钟是现代社会中常见的时间显示设备,其精准的时间显示功能在各个领域都有着重要的应用价值。
本课程设计旨在通过单片机技术,设计并实现一个简单的电子时钟,以帮助学生深入理解单片机的工作原理和应用技术。
二、课程设计内容。
1. 电子时钟的基本原理。
电子时钟是通过内部的振荡器产生稳定的脉冲信号,再经过分频和计数等操作,最终显示出精确的时间。
学生需要了解时钟电路的基本组成和工作原理,包括振荡器、分频器、计数器等模块的功能和相互配合关系。
2. 单片机的应用技术。
本课程设计中,我们选用了常见的单片机作为控制核心,学生需要学习单片机的基本结构、工作原理以及编程技术,掌握单片机与外围元器件的连接和通信方法,以及如何利用单片机实现电子时钟的各项功能。
3. 电子时钟的功能设计。
在课程设计中,学生需要设计电子时钟的基本功能,包括时间的显示、设置和调整功能,以及闹钟、定时器等附加功能。
通过设计和实现这些功能,学生能够更好地理解单片机的应用和程序设计技术。
4. 硬件电路的搭建与调试。
除了软件设计,学生还需要学会如何搭建电子时钟的硬件电路,并进行相应的调试工作。
这将帮助他们更深入地理解电子时钟的工作原理,以及单片机与外围电路的配合方式。
5. 系统整体性能测试与优化。
最后,学生需要对设计的电子时钟系统进行整体性能测试,并对系统进行优化,提高其稳定性和可靠性。
这一步骤将帮助他们更全面地掌握电子时钟设计的整体流程和技术要点。
三、课程设计实施。
在课程设计实施过程中,学生将分为若干小组,每个小组负责一个电子时钟系统的设计与实现。
在指导老师的指导下,他们将逐步完成电子时钟的功能设计、硬件搭建、软件编程、系统调试和性能优化等工作。
通过实际动手操作,学生将更好地理解课程内容,并培养实际动手能力和团队合作意识。
四、课程设计总结。
通过本课程设计,学生将全面掌握单片机技术在电子时钟设计中的应用,深入理解电子时钟的工作原理和设计方法,提高动手能力和实际应用能力。
单片机电子时钟课程设计报告
绪论单片机自20世纪70年代问世以来,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。
单片机体积小、重量轻、抗干扰能力强、环境要求不高、价格低廉、可靠性高、灵活性好、开发较为容易。
由于具有上述优点,在我国,单片机已广泛地应用在工业自动化控制、自动检测、智能仪器仪表、家用电器、电力电子、机电一体化设备等各个方面,而51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。
这次课程计通过对它的学习、应用,以AT80C51芯片为核心,辅以必要的电路,设计了一个简易的电子时钟,它由5V直流电源供电,通过数码管能够准确显示时间,调整时间,从而到达学习、设计、开发软、硬件的能力。
为实现定时控制以及对外界事件进行计数,在单片机应用系统中,常需要用到实时时钟和计数器。
51系列的单片机内部都具有着两种功能,有的型号还具有捕获和监视定时的功能。
51系列的单片机内部都设有两个16位的可编程定时/计数器,可简称为定时器0(T0)和定时器1(T1)。
可编程是指其功能如工作方式、定时时间、量程、启动方式等均可由指令来确定和改变。
一般中断系统都伴随着定时/计数器的出现而出现。
中断技术是单片机工作中的一项重要技术,在有些场合采用“中断技术”可使单片机的工作更加灵活、效率更高。
中断功能是在硬件基础上再配以相应的软件而实现的。
不同的单片机其硬件结构和软件指令时不完全相同的,因而中断结构一般是不相同的。
但同一系列的单片机即使型号不同,中断系统的基本结构也是类似的,只是中断源个数不完全一样。
中断系统大体分为3类中断,即外部中断类(外部中断0和外部中断1)、定时中断类(定时器T0中断、定时器T1中断、定时器T2中断)、串行口中断类(RI或TI)。
中断处理过程可分为3个阶段,即中断响应、中断处理和中断返回,所有的单片机的中断都有这样的3个阶段。
本次课程设计还用到了扩充外部中断源的知识,利用定时器扩展的外部中断源法。
将计数器设置成计数方式,计数初值设定为满量程,一旦从外部计数引脚输入一个跳变信号,计数器加1产生溢出中断。
单片机电子时钟课程设计报告
单片机电子时钟课程设计报告Single-Chip Microcontroller Electronic Clock Course Design ReportIntroductionThe purpose of this course design is to design and implement an electronic clock based on a single-chip microcontroller. Through this course design, students can have a deep understanding of the basic principles of single-chip microcontrollers and various peripheral modules, and at the same time, they can improve their practical skills in program design and hardware debugging.Hardware Design1. Overall DesignThe hardware design of the electronic clock consists of three parts: the single-chip microcontroller MCU, the display module, and the clock circuit module. The main control chip selects AT89S52, which is a widely used single-chip microcontroller with strong anti-interference ability. The display module uses a common cathode digital tube, whichhas the advantages of low cost and convenient wiring. The clock circuit module includes a clock crystal, a reset circuit, and a power supply circuit.2. Schematic DesignThe schematic diagram of the electronic clock circuit is shown in Figure 1.Figure 1: Schematic diagram of electronic clock circuit3. Component SelectionThe components used in the electronic clock circuit are shown in Table 1.Table 1: Component selection tableSoftware Design1. Functional DesignThe functions of the electronic clock include displaying the current time, setting the clock time, and adjusting the time.2. Program DesignThe program flowchart of the electronic clock is shown in Figure 2. The program is mainly divided into three parts: timing control, button control, and display control.Figure 2: Program flowchart for electronic clockConclusionThrough the design and implementation of the electronic clock, students can not only understand the basic principles of single-chip microcontrollers, but also improve their practical skills in program design and hardware debugging. This course design is not only beneficial to the undergraduate curriculum, but also lays the foundation for students who want to engage in the research and development of electronic products in the future.。
单片机电子时钟设计报告
四、设计思路1、硬件设计思路1)本人使用Proteus软件绘制硬件系统。
硬件系统以AT89C51单片机、显示系统、键控系统构成。
晶振电路由12MHz振荡器和两个25pF电容构成。
复位电路采用按键脉冲复位电路,由一个SW-SPST按键、一个10k和一个1k电阻、两个22uf电容构成。
2)显示系统由六位共阴极红色数码管进行动态扫描输出。
3)按键部分由三个SW-SPST键构成。
4)扬声器为交流SOUNDER。
5)如图,P0口上拉电阻为RESPACK-8,每位均为10k欧姆。
由于使用Proteus进行仿真,所以省去设置keil软件的麻烦,只要把WA VE编译产生的烧写HEX文件导入单片机即可仿真。
2、软件设计思路根据电路可以设计一个带整点报时、调时功能的电子钟。
根据要求对硬件功能进行分配:本系统由P0口做段码口,P2口做位码口。
P3.0为启停键(控制电子钟的启动和停止),P3.1,P3.2为调时键,其中P3.1为取码键(选择要调的位),P3.2为加一键(对选择的位进行加1操作)。
据功能程序可以由以下几部分组成:主程序、定时器中断子程序、显示子程序、延时子程序、启停子程序、调时子程序、调时比较子程序(调表时检测所调位是否溢出,并进行清0处理)、整点报时子程序。
1)主程序说明:本程序利用定时计数器T0进行定时。
首先设置T0工作模式为模式1,显示缓冲区清零,设置调时取位寄存器(存储所调位的地址)初值。
启动定时器。
进入循环模块后先调用显示子程序,然后判断启停键是否闭合。
如果闭合则调用启停子程序,如果断开就跳到下一项判断定时器是否停止,若停止则调用调时子程序,若启动则直接调用整点报时子程序。
2)中断子程序先介绍一下定时器产生秒的过程:定时器在模式1时为16位计数器,记到65535才溢出,最长计时65.535ms。
可以每隔50ms中断一次,中断20次为1秒。
计算初值由公式(216-X)×12/6/106=10-1得X=15536=3CB0H因此THO=3CH,TL0=0B0H此程序工作过程为:此程序把时分秒的个位和十位分开计算。
单片机电子时钟课程设计报告.
单片机电子时钟课程设计报告.
本设计利用单片机AT89C2051实现一个电子时钟,该时钟可以用来显示24小时制或12小时制的时间,具有实时显示功能。
本课程设计使用了单片机的定时器、存储器、计数器等内部模块以及外部的实时时钟和数码管显示器来实现。
首先构建系统的硬件结构,核心硬件组件有单片机AT89C2051、DS1302实时时钟以及七段LED数码管,这三个部件共同构成了电子时钟的硬件结构。
然后,根据实际需求,利用DS1302实时时钟芯片来开发整个系统。
接着,根据中断总线对时钟芯片进行数据交换,通过时钟芯片与单片机进行管理和操作,使得两者能够有效地进行实时数据交换,从而实现实时时钟功能。
最后,利用编译器编写源代码并下载到单片机中,控制实时时钟的输入输出以及两个七段数码管的显示,实现电子时钟的功能。
最后,实验通过电子时钟的设计,验证了设计的功能正确性,时钟显示正确,可以正常使用。
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电气信息学院微机与单片机综合课程设计报告课题名称电子时钟的设计专业班级学号学生姓名指导教师评分2016年12月19日至12月25日课程设计的任务要求一、课程设计选题:从以下课题中任选一题进行,各课题具体要求详见“微机与单片机综合课程设计题目汇总”文档。
并在课程设计报告的正文中详细说明。
1.彩灯控制器的设计2.电子时钟的设计3.现代交通灯的设计4.多路抢答器的设计5.波形发生器的设计6.点阵广告牌的设计7.篮球记分器的设计8.数字式温度计的设计9.步进电机的控制10.电子音乐盒的设计11.电风扇模拟控制系统设计12.洗衣机人机界面的设计13.秒表系统的设计14.多机串行通信的设计15.电子密码锁的设计16.4位数加法计算器的设计17.数字频率计18.数字电压表二、选题说明:一人一题,一个教学班级同一题不能被选超过两次。
鼓励同学们将各设计中的基本任务完成后,选做部分发挥项。
题中带*和#符号的任务,属于发挥部分。
三、设计时间及进度安排:第17周,12. 19~12.2512.19 题目分析,文献查阅12.20 设计方案12.20~12.21 元器件选型,硬件电路设计12.22~12.24 软件设计,系统调试12.25 课程设计说明书(报告)撰写四、设计作品提交:(1)课程设计说明书(纸质版,用于存档);(2)课程设计说明书(电子版),单片机源程序文件(电子版);(3)Proteus仿真程序或实物。
五、设计考核评定:教师评分:80%,答辩成绩:20%答辩记录1、例举设计过程中遇到的主要问题及其解决方法。
(1)问题说明:单片机复位按键按下后时钟没有回到00:00:00;时钟到达闹钟设定值后二极管闪烁,但是蜂鸣器不发出声响。
(2)解决方法:检查复位电路,减小了复位电路中电阻的阻值,复位键正常工作;检查了蜂鸣器电路,发现无误后用喇叭代替了蜂鸣器,喇叭正常发出声响。
2、教师现场提的问题记录在此(不少于2个问题)。
问题1:系统电路中的两个锁存器有什么用?答:当锁存器的LE端口为高电平时,锁存器的输出随输入的改变而改变,当LE 为低电平时,锁存器的输出不随输入的改变而改变,这样当输入的数据消失时,在芯片的输出端,数据仍然保持。
接在P0口的锁存器控制数码管的段选,接在P1口的锁存器控制数码管的位选。
问题2:你设计的数码管采用什么扫描方式?答:因为使用锁存器做驱动电路,所以数码管是采用静态扫描方式。
问题3:你设计的按键电路为什么不加上拉电阻?答:如果按键设置的是低电平有效,就要加上拉电阻,按键按下后输入低电平,按键恢复后有上拉电阻将输入拉高,高电平与电阻之间加电阻是为了保护电路。
我设置的按键是高电平触发,单片机引脚默认输出的是高电平,所以不需要加上拉电阻。
课程设计量化评分标准指导老师评语:指导教师签字:2016年月日摘要随着科学技术的不断发展,人们对时间计量的精度要求越来越高。
电子时钟是一种利用数字电路来显示日期、时、分、秒的计时装置,可以调整时间、设置闹钟,与传统的机械钟相比,直观性为其显著特点,且因非机械驱动,具有更长的使用寿命,相较石英钟的石英机芯驱动,更具准确性。
本设计利用Proteus软件仿真,以单片机AT89C51芯片、LED数码管和74HC573锁存器为核心,辅以必要的电路,构成一个单片机电子时钟,系统利用功能强大的C语言开发,并在设计中使用了Keil开发平台。
结果表明,该设计具有性价比高、操作简单、功能丰富等优点,基本完成了对电子时钟的各项要求。
关键词:电子时钟;单片机;Proteus; KeilAbstractWith the continuous development of science and technology, people are increasingly demanding the accuracy of time measurement. The electronic clock is a clock digital circuit is used to display the date, time, minutes and seconds of the device, you can adjust the time and set the alarm clock, compared with the traditional mechanical clocks, intuitive for its remarkable characteristics, and as a result of non mechanical driving, with a longer life, driving in the quartz clock quartz movement, more accuracy. This design using the Proteus software simulation based on AT89C51 chip, LED digital tube and 74HC573 latch as the core, with the necessary circuit, constitute a single chip electronic clock, and the Keil development platform used in the design. The results show that the design has the advantages of high cost performance, simple operation, rich functions, etc., basically completed the requirements of the electronic clock.Keywords: Electronic clock ;Single-Chip-Microcomputer;Proteus; KeilII目录1 设计任务 (1)2 设计方案 (2)2.1任务分析 (2)2.2方案设计 (2)3 系统硬件设计 (3)3.1时钟电路设计 (3)3.2复位电路设计 (3)3.3 数码管驱动电路 (4)3.4 闹钟提醒电路 (4)3.5 按键控制电路 (5)4 系统软件设计 (6)4.1 电子时钟的程序流程图 (6)4.2 中断定时程序 (7)5仿真与性能分析 (8)6设计小结 (11)参考文献 (12)附录1 系统原理图 (13)附录2 程序清单 (14)1 设计任务利用单片机完成电子时钟的设计,将日期如图1.1和时间如图1.2在LED数码管进行显示,可以通过按键调节时间和日期.图1.1 日期显示1. 基本要求(1)通过编程实现时钟功能,用6个7段LED数码管作为显示设备。
(2)可以分别用按键设置时、分、秒,校准时间,秒计时到59后从00开始计数,分钟加1,分钟计时到59后从00开始计数,小时加1,小时计时到23后从00开始计数,日加1。
(3)可以实现日期和时间切换,用按键设置年、月、日。
(4)设置秒复位键,按下后,秒回到00。
单片机复位键按下后,时钟时间为00:00:00。
2. 选做(1)使用LCD取代LED作为显示设备,日期和时间可以共同显示。
(2)实现闹钟功能,进入闹钟设置功能后,设定你想要的时间,当时钟时间到达设定时间,会有声音和灯光提醒。
2 设计方案2.1任务分析电子时钟就是通过编程用单片机来控制2个74HC573数据锁存器,数据锁存器将输出信号送到6个7段数码管显示器中,实现时间显示。
用按键实现时间日期调整、闹钟设定,用蜂鸣器和二极管实现闹钟提醒功能。
2.2方案设计 1. 硬件方案根据设计的要求,系统的硬件原理框图如图2.1所示。
图2.1 系统的硬件原理框图单片机可选用AT89C51,它与8051系列单片机全兼容,但其内部带有4KB 的FLASH ROM ,设计时无需外接程序存储器,为设计和调试带来极大的方便。
同时,AT89C51可降至0Hz 的静态逻辑操作,并支持两种软件可选的节电工作模式。
空闲方式停止CPU 的工作,但允许RAM ,定时/计数器,串行通信口及中断系统继续工作。
掉电方式保存RAM 中的内容,但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。
2. 软件方案根据设计要求,软件可由汇编语言完成,也可由C 语言完成。
软件设计可以分为以下几个功能模块:主程序:初始化及键盘监控。
计时程序模块:为定时器的中断服务子程序,完成1秒的时间定时。
显示程序模块:完成6个7段LED 数码管的显示驱动。
键盘扫描程序模块:判断是否有键按下,并求取键号。
闹钟程序模块:完成闹钟时间的设定。
3 系统硬件设计3.1时钟电路设计3.2如图3.3所示,数码管驱动电路由两个锁存器74HC573构成,AT89C51的P2.6端口连接锁存器的锁存控制端,该锁存器控制7段数码管的段选,显示给我们的就是一个数字。
P2.7端口控制连接另一个锁存器的锁存控制端,该锁存器控制6个数码管的位选。
当LE为高电平时,锁存器的输出随输入的改变而改变,当LE为低电平时,锁存器的输出不随输入的改变而改变,这样当输入的数据消失时,在芯片的输出端,数据仍然保持。
如图3.4所示,AT89C51的P2.3端口连接FM,P3.2端口连接M1,P3.3端口连接M2。
通过软件编程,当时间到达设定值时,二极管闪烁,喇叭声响。
VCC图3.4 闹钟提醒电路秒回到00;处于时间或者日期模式时,按一下调时按键,进入小时或者年份调整,按两下调时按键,进入分钟或者月份调整,按三下调时按键,进入秒或者日调整,按四下调时按键,退出调时模式。
4 系统软件设计4.1 电子时钟的程序流程图初始化时间规则是否定时时间判断是否调时设定闹钟显示时间是显示日期否否调时函数是图4.1 主程序流程图系统的主程序流程图如图4.1所示。
系统上电后首先完成变量的初始化,然后根据设定的时间初始值从00:00:00开始计时,然后检测是否定时,是就进入闹钟设定功能,退出闹钟设定后进入时间模式,同时检测时间日期切换键,判断显示时间还是日期,然后检测调时键,按下后进入调时模式,可以调整时间或日期。
4.2 中断定时程序本设计采用定时器溢出中断和中断计数来实现定时一秒,具体为设置定时器初值使50ms触发一次中断,执行20次中断后加一秒。
系统上电后定时器初始化,开定时器后定时器开始计数,计数满溢出引发定时器中断进入定时器中断处理函数,重装定时器初值,检测秒清零按键和闹钟设定按键,若闹钟时间到则闹钟提醒。
图4.2 中断程序流程图5仿真与性能分析5.1系统仿真过程①启动:从Windows的“开始”菜单中启动Proteus ISIS模块,可进入仿真软件主界面。