单片机数字时钟设计与制作

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单片机课程设计数字钟实验报告

单片机课程设计数字钟实验报告

单片机课程设计:电子钟一、实现功能1、能够实现准确计时,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,能够调节时钟时间。

3、闹钟功能,一旦走时到该时间,能以声或光的形式告警提示。

4、能够实现按键启动与停止功能。

5、能够实现整点报时功能。

6、能够实现秒表功能。

二、设计思路1、芯片介绍VCC:电源。

GND:接地。

P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL 门电流。

当P1口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。

P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。

在FIASH编程时,P0 口作为原码输入口,当FIASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高。

P1口:P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。

P1口管脚写入1后,被内部上拉为高,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。

在FLASH编程和校验时,P1口作为第八位地址接收。

P2口:P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。

并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流。

这是由于内部上拉的缘故。

P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。

在给出地址“1”时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2口输出其特殊功能寄存器的内容。

P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。

P3口:P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口,可接收输出4个TTL门电流。

当P3口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。

作为输入,由于外部下拉为低电平,P3口将输出电流(ILL)这是由于上拉的缘故。

P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口,如下表所示:口管脚备选功能P3.0 RXD(串行输入口)P3.1 TXD(串行输出口)P3.2 /INT0(外部中断0)P3.3 /INT1(外部中断1)P3.4 T0(记时器0外部输入)P3.5 T1(记时器1外部输入)P3.6 /WR(外部数据存储器写选通)P3.7 /RD(外部数据存储器读选通)P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。

基于C51单片机的数字时钟课程设计(C语言,带闹钟).

基于C51单片机的数字时钟课程设计(C语言,带闹钟).

单片机技术课程设计数字电子钟学院:班级:姓名:学号:教师:摘要电子钟在生活中应用非常广泛,而一种简单方便的数字电子钟则更能受到人们的欢迎。

所以设计一个简易数字电子钟很有必要。

本电子钟采用AT89C52单片机为核心,使用12MHz 晶振与单片机AT89C52 相连接,通过软件编程的方法实现以24小时为一个周期,同时8位7段LED数码管(两个四位一体数码管)显示小时、分钟和秒的要求,并在计时过程中具有定时功能,当时间到达提前定好的时间进行蜂鸣报时。

该电子钟设有四个按键KEY1、KEY2、KEY3、KEY4和KEY5键,进行相应的操作就可实现校时、定时、复位功能。

具有时间显示、整点报时、校正等功能。

走时准确、显示直观、运行稳定等优点。

具有极高的推广应用价值。

关键词:电子钟 AT89C52 硬件设计软件设计目录一、数字电子钟设计任务、功能要求说明及方案介绍 (4)1.1 设计课题设计任务 (4)1.2 设计课题的功能要求说明 (4)1.3 设计课的设计总体方案介绍及工作原理说明 (4)二、设计课题的硬件系统的设计 (5)2.1硬件系统各模块功能简要介绍 (5)2.1.1 AT89C52简介 (5)2.1.2 按键电路 (6)三、设计课题的软件系统的设计 (6)3.1 使用单片机资源的情况 (6)3.2 软件系统个模块功能简要介绍 (7)3.3 软件系统程序流程框图 (7)3.4 软件系统程序清单 (7)四、设计课题的设计结论、仿真结果、误差分析 (9)4.1 设计结论及使用说明 (9)4.2 仿真结果 (10)结束语 (12)参考文献 (12)附录 (13)附录A:程序清单 (13)一、数字电子钟设计任务、功能要求说明及方案介绍1.1 设计课题设计任务设计一个具有特定功能的电子钟。

具有时间显示,并有时间设定,时间调整功能。

1.2 设计课题的功能要求说明设计一个具有特定功能的电子钟。

该电子钟上电或按键复位后能自动显示系统提示符“d.1004-22”,进入时钟准备状态;第一次按电子钟启动/调整键,电子钟从12时59分0秒开始运行,进入时钟运行状态;按电子钟S5键,则电子钟进入时钟调整状态,此时可利用各调整键调整时间,调整结束后可按S5键再次进入时钟运行状态。

基于单片机电子时钟的设计与实现

基于单片机电子时钟的设计与实现

基于单片机电子时钟的设计与实现一、设计目标设计一个基于单片机的电子时钟,能够准确显示时间并能够进行设置和调整。

二、硬件设计1.时钟部分:采用晶振芯片提供准确的时钟信号2.数码管显示部分:使用共阴数码管进行数字显示3.按键部分:设计几个按键用于设置和调整时间4.电源部分:采用直流电源供电三、软件设计1.功能设计a.时间设置功能:通过按键可以设置当前的时间,包括小时、分钟和秒钟。

b.时间调整功能:通过按键可以调整当前的时间,包括小时、分钟和秒钟。

c.时间显示功能:通过数码管可以实时显示当前的时间。

2.代码实现以C语言为例,以下是一个基于单片机的电子时钟的代码实现示例:```c#include <reg51.h>sbit DS18B20=P1^3; // 定义18B20数据线接口sbit beep=P2^3; // 定义蜂鸣器接口unsigned char hour,min,sec; // 定义小时、分钟、秒钟变量//函数声明void Delay_1ms(unsigned int count);bit Ds18b20Init(;unsigned char Ds18b20ReadByte(;void ReadTime(;void WriteTime(;void DisplayTime(;//主函数void mainP2=0x00;WriteTime(; // 写入时间while(1)ReadTime(; // 读取时间DisplayTime(; // 显示时间Delay_1ms(1000); // 延时1秒}//毫秒延时函数void Delay_1ms(unsigned int count) unsigned int i, j;for(i=0; i<count; i++)for(j=0; j<1275; j++);//18B20初始化函数bit Ds18b20Initbit presence;DS18B20=0;Delay_1ms(100); // 延时450us~1000us DS18B20=1;Delay_1ms(10); // 延时15us~60us presence=DS18B20;Delay_1ms(30); // 延时60us~240us return presence;//18B20读取字节函数unsigned char Ds18b20ReadByte unsigned char i, dat;for(i=0; i<8; i++)DS18B20=0;//主机发起读时序_nop_(; // 延时1us_nop_(; // 延时1us_nop_(; // 延时1usDS18B20=1;//主机释放总线_nop_(; // 延时1us_nop_(; // 延时1us_nop_(; // 延时1usdat,=(DS18B20<<i); // 读取数据位,存放在dat变量中Delay_1ms(3); // 读时序完成后等待48us再接收下一位}return dat;//读取时间函数void ReadTimeunsigned char temp;temp=0x00;while(temp!=0xaa)Ds18b20Init(; // 初始化温度传感器Delay_1ms(1);DS18B20=0xcc;Delay_1ms(1);DS18B20=0xbe;Delay_1ms(1);temp=Ds18b20ReadByte(; // 读取时间数组的标志位}for(temp=0; temp<7; temp++)//写入时间函数void WriteTimeunsigned char i,j;while(1)Ds18b20Init(;Delay_1ms(1);DS18B20=0xcc;Delay_1ms(1);DS18B20=0x4e;Delay_1ms(1);for(i=0; i<7; i++)DS18B20=0x55;Delay_1ms(1);DS18B20=0xaa;Delay_1ms(1);Ds18b20Init(;Delay_1ms(1);DS18B20=0xcc;Delay_1ms(1);DS18B20=0x48;Delay_1ms(1);j=Ds18b20ReadByte(; // 判断是否写入成功if(j==0x0a)break;}//显示时间函数void DisplayTimeP1=seg[hour/10]; // 显示十位小时P2=(P2&0xf0),0x08; // 点亮第一个数码管Delay_1ms(5); // 延时一段时间P2=0x0f;//熄灭数码管P1=seg[hour%10]; // 显示个位小时P2=(P2&0xf0),0x04; // 点亮第二个数码管Delay_1ms(5); // 延时一段时间P2=0x0f;//熄灭数码管P1=seg[min/10]; // 显示十位分钟P2=(P2&0xf0),0x02; // 点亮第三个数码管Delay_1ms(5); // 延时一段时间P2=0x0f;//熄灭数码管P1=seg[min%10]; // 显示个位分钟P2=(P2&0xf0),0x01; // 点亮第四个数码管Delay_1ms(5); // 延时一段时间P2=0x0f;//熄灭数码管P1=0x00;//空显示P2=0x00;//熄灭数码管```四、总结通过以上的硬件设计和软件实现,可以实现一个基于单片机的电子时钟。

51单片机数字时钟设计参数计算

51单片机数字时钟设计参数计算

51单片机数字时钟设计参数计算一、概述1.1 51单片机数字时钟的设计意义1.2 研究背景和意义1.3 文章内容概要二、数字时钟的基本结构2.1 数字时钟的组成要素2.2 51单片机在数字时钟设计中的应用三、时钟参数计算3.1 时钟频率的选择3.2 倍频电路的设计3.3 分频电路的设计3.4 时钟精度的计算四、时钟电路的仿真与测试4.1 仿真软件的选择4.2 时钟电路仿真实验步骤4.3 实验结果分析与讨论五、数字时钟功能设计5.1 显示模块的选择与设计 5.2 时间调整与校准5.3 报警功能设计5.4 其他功能设计六、数字时钟的电路设计6.1 电源电路设计6.2 主控模块电路设计6.3 显示模块电路设计6.4 控制模块电路设计七、数字时钟的外壳设计7.1 外壳材料与工艺选择 7.2 外观设计要素7.3 外壳制作与装配八、数字时钟的成品制作8.1 PCB制作8.2 元件焊接8.3 软件编程8.4 调试与测试九、总结与展望9.1 设计过程总结9.2 设计成果评价9.3 后续工作展望结语以上是对51单片机数字时钟设计参数计算的一份初步构思,希望上述内容能够对相关领域的研究者或爱好者有所帮助。

感谢您的阅读。

十、时钟参数计算在数字时钟的设计中,时钟频率的选择是至关重要的。

时钟频率决定了数字时钟的精度和稳定性。

而在使用51单片机设计数字时钟时,我们需要根据具体的要求和应用场景来确定合适的时钟频率。

3.1 时钟频率的选择针对数字时钟而言,我们通常需要考虑其显示的精度和稳定性,因此要选用较高的时钟频率。

一般来说,数字时钟的显示要求在秒级,所以时钟频率需要能够满足秒级的计数要求。

时钟频率过高会增加功耗和电路复杂度,过低则会影响时钟的显示精度。

我们需要综合考虑这些因素来选择合适的时钟频率。

3.2 倍频电路的设计在实际应用中,我们常常会对晶振的频率进行倍频,以获得更高的时钟频率。

倍频电路一般采用锁相环(PLL)或者数字锁相环(DLL)来实现,通过合理的倍频系数,我们可以将晶振的频率提升到所需的高频率,以满足数字时钟的要求。

基于单片机的电子时钟设计与实现

基于单片机的电子时钟设计与实现

基于单片机的电子时钟设计与实现电子时钟是现代人生活中不可或缺的一部分。

随着现代科技的发展,基于单片机的电子时钟已经成为人们常见的选择。

本文将详细介绍基于单片机的电子时钟设计与实现。

一、基于单片机的电子时钟的原理基于单片机的电子时钟是通过控制晶体振荡器的频率来实现时钟的精度。

当晶体振荡器振荡周期稳定时,控制晶体振荡器的频率就可以实现时钟的精确。

二、基于单片机的电子时钟的设计1、硬件设计(1)时钟芯片:MCU常用的计时器是AT89S52,这是一个高性能的、低功耗的8位CMOS微控制器,使用半导体工艺方案,集成了66个I/O口和4个定时/计数器。

MCU的定时器的时钟源要保证准确,采用低失真、低相位噪声的晶振可以保证这一点。

(2)显示器件:本设计采用单片机驱动数码管来显示时间,以节省成本。

数码管是由点阵组成的,共有八段,其中七段是用来表示数字的,而第八段是用来显示小数点、时间标志等字符。

(3)按键及配套链路:按键和链路的作用是用来调整电子时钟的计时和校准。

采用常开或常闭接触式按钮即可实现这一功能。

2、软件设计(1)时钟芯片:AT89S52时钟芯片采用C语言编程,最终生成.HEX文件,充当芯片程序的载体,烧录进芯片后即可实现自动扫描、计时、纠偏、时间显示、闹铃、定时关闭等多项功能。

(2)扫描及计时:8个数码管需要进行扫描的操作,程序运行时根据八个位选信号,依次驱动八个共阳数码管的位选脚。

在每次扫描完成后即进行时钟计时的工作,判断闹钟时间是否到达,若到达则执行闹铃程序。

(3)时间设置:根据按键的输入状态,进行时间值的修改,来实现时钟时间的设置。

(4)闹铃:当当前时间与闹钟设置时间相等时,启动闹铃程序,进行可选的led闪烁、蜂鸣器响声等提醒操作。

三、基于单片机的电子时钟的实现将设计好的电路板焊接好,控制程序烧录进入AT89S52芯片,并将电子时钟放置在合适的位置或固定于墙壁上即可使用。

四、基于单片机的电子时钟的优缺点优点:精度高、误差小、易于校对和设置、功能多样化、体积小、寿命长。

基于51单片机的简易电子钟设计

基于51单片机的简易电子钟设计

基于51单片机的简易电子钟设计一、设计目的现代社会对于时间的要求越来越精确,电子钟成为家庭和办公场所不可缺少的设备之一、本设计基于51单片机,旨在实现一个简易的电子钟,可以显示当前的时间,并且能够通过按键进行时间的调整和设置闹钟。

二、设计原理本设计主要涉及到51单片机的IO口、定时器、中断、LCD显示技术等方面知识。

1.时钟模块时钟模块采用定时器0的中断进行时间的累加和更新。

以1秒为一个时间单位,每当定时器0中断发生,就将时间加1,并判断是否需要更新小时、分钟和秒的显示。

同时,根据用户按键的操作,可以调整时间的设定。

2.显示模块显示模块采用16x2字符LCD显示屏,通过51单片机的IO口与LCD连接。

可以显示当前时间和设置的闹钟时间。

初次上电或者重置后,LCD显示时间为00:00:00,通过定时器中断和键盘操作,实现时间的更新和设定闹钟功能。

3.键盘模块键盘模块采用矩阵键盘连接到51单片机的IO口上,用于用户进行时间的调整和设置闹钟。

通过查询键盘的按键状态,根据按键的不同操作,实现时间的调整和闹钟设定功能。

4.中断模块中断模块采用定时器0的中断,用于1秒的定时更新时间。

同时可以添加外部中断用于响应用户按键操作。

三、主要功能和实现步骤1.系统初始化。

2.设置定时器,每1秒产生一次中断。

3.初始化LCD显示屏,显示初始时间00:00:00。

4.查询键盘状态,判断是否有按键按下。

5.如果按键被按下,根据不同按键的功能进行相应的操作:-功能键:设置、调整、确认。

-数字键:根据键入的数字进行时间的调整和闹钟设定。

6.根据定时器的中断,更新时间的显示。

7.判断当前时间是否与闹钟设定时间相同,如果相同,则触发闹钟,进行提示。

8.循环执行步骤4-7,实现连续的时间显示和按键操作。

四、系统总结和改进使用51单片机设计的简易电子钟可以显示当前时间,并且实现时间的调整和闹钟设定功能。

但是由于硬件资源有限,只能实现基本的功能,不能进行其他高级功能的扩展,例如闹铃的音乐播放、温度、湿度的显示等。

基于C51单片机的数字时钟课程设计(C语言带闹钟)

基于C51单片机的数字时钟课程设计(C语言带闹钟)

单片机技术课程设计数字电子钟学院:班级:姓名:学号:教师:摘要电子钟在生活中应用非常广泛,而一种简单方便的数字电子钟则更能受到人们的欢迎。

所以设计一个简易数字电子钟很有必要。

本电子钟采用AT89C52单片机为核心,使用12MHz 晶振与单片机AT89C52 相连接,通过软件编程的方法实现以24小时为一个周期,同时8位7段LED数码管(两个四位一体数码管)显示小时、分钟和秒的要求,并在计时过程中具有定时功能,当时间到达提前定好的时间进行蜂鸣报时。

该电子钟设有四个按键KEY1、KEY2、KEY3、KEY4和KEY5键,进行相应的操作就可实现校时、定时、复位功能。

具有时间显示、整点报时、校正等功能。

走时准确、显示直观、运行稳定等优点。

具有极高的推广应用价值。

关键词:电子钟 AT89C52 硬件设计软件设计目录NO TABLE OF CONTENTS ENTRIES FOUND.一、数字电子钟设计任务、功能要求说明及方案介绍1.1 设计课题设计任务设计一个具有特定功能的电子钟。

具有时间显示,并有时间设定,时间调整功能。

1.2 设计课题的功能要求说明设计一个具有特定功能的电子钟。

该电子钟上电或按键复位后能自动显示系统提示符“d.1004-22”,进入时钟准备状态;第一次按电子钟启动/调整键,电子钟从12时59分0秒开始运行,进入时钟运行状态;按电子钟S5键,则电子钟进入时钟调整状态,此时可利用各调整键调整时间,调整结束后可按S5键再次进入时钟运行状态。

1.3 设计课的设计总体方案介绍及工作原理说明本电子钟主要由单片机、键盘、显示接口电路和复位电路构成,设计课题的总体方案如图1所示:图1-1总体设计方案图本电子钟的所有的软件、参数均存放在AT89C52的Flash ROM和内部RAM 中,减少了芯片的使用数量简化了整体电路也降低了整机的工作电流。

键盘采用动态扫描方式。

利用单片机定时器及计数器产生定时效果通过编程形成数字钟效果,再利用数码管动态扫描显示单片机内部处理的数据,同时通过端口读入当前外部控制状态来改变程序的不同状态,实现不同功能。

单片机和数码管设计的电子时钟

单片机和数码管设计的电子时钟

单片机和数码管设计的电子时钟电子时钟是一种用电子技术实现时间显示的设备,它能够精确地显示时间,并通过单片机控制数码管进行数字显示。

在本文中,将介绍单片机和数码管设计的电子时钟的原理、设计过程和实现方法。

一、电子时钟原理电子时钟的原理主要包括时钟信号源、计数器、数码管显示和时钟控制等部分。

时钟信号源提供一个恒定的频率信号,一般使用晶振产生。

计数器用于计数时钟信号的脉冲数,通过累加到一定的脉冲数后,完成对秒、分、时等单位的计数。

数码管显示用于将计数器的计数值转化为数字进行显示。

时钟控制部分通过单片机对时钟模块进行控制,完成时钟的设置、调整和显示等功能。

二、电子时钟设计过程1.确定需求:首先确定电子时钟的功能和要求,包括时间显示、闹钟功能、调节功能等。

根据需求确定显示部分所需的数码管数量和接口方式。

2.选择单片机:根据需求选择一款适合的单片机,考虑其处理能力、接口数量和扩展性等因素。

3.设计时钟源:选择合适的晶振作为时钟源,并将时钟信号输入到单片机的计时部分,生成一个恒定频率的脉冲信号。

4.编程设计:根据单片机类型选择相应的开发工具,编写程序实现时钟的计数、显示和控制功能。

其中,需要实现时钟的秒、分、时等单位的计数和显示、时钟调节和设置等功能。

5.数码管接口设计:根据数码管的数量和接口方式,进行接口设计。

常用的接口方式有共阳和共阴两种方式。

通过连接适当的电阻和引脚控制,实现对数码管进行数字显示。

6.硬件设计:根据实际需求和电路原理进行电路设计,包括电源电路、晶振电路和数码管显示电路。

注意电源的稳定性以及数码管的驱动电流和电压等参数。

7.调试和测试:完成硬件设计后,进行电子时钟的调试和测试工作。

通过对时钟进行时间设置和调整,验证时钟的计时和显示功能是否正常。

8.最终优化:对电子时钟的功能和性能进行评估,并进行必要的优化。

可以考虑添加闹钟功能、温度显示等扩展功能。

三、实现方法电子时钟的实现方法主要有两种,一种是基于单片机开发板实现,另一种是自己设计和制作。

74ls161单片机30进制数数字钟设计过程

74ls161单片机30进制数数字钟设计过程

74ls161单片机30进制数数字钟设计过程设计一个74LS161单片机30进制数的数字钟,可以按照以下步骤进行:
1.确定时钟的时间范围和显示方式。

例如,设定时间范围为00:00到29:59,并使用四个数码管显示小时和分钟。

2.确定数码管的接线方式。

74LS161是一个4位二进制计数器,输出
是四个二进制信号。

将每个输出信号连接到对应数码管的相应段。

3.编写单片机程序。

使用74LS161作为时钟源,每秒产生一个脉冲。

程序需实现以下功能:
-将74LS161的输出转换为30进制的数值,并将其转换为BCD码或者
直接连接到数码管显示。

-根据当前的数值更新数码管的显示。

4.连接外部电路和电源。

将74LS161和四位数码管连接到单片机的引脚,并连接适当的电源。

确保电路的接地和电源线连接正确。

5.编译程序,并将其烧录到单片机中。

使用适当的开发工具和编译器,将编写好的程序烧录到单片机中。

6.测试和调试。

连接电源后,观察数码管的显示是否正确。

调试程序,确保时钟的计时和显示功能正常。

以上是一个简单的设计过程,可以根据具体需求进行适当的修改和调整。

还可以添加其他功能,如闹钟和定时器等。

(完整word版)51单片机数字钟

(完整word版)51单片机数字钟

目录1 设计任务与要求 (I)2 设计方案 (1)3 硬件设计 (2)3.1 AT89C51单片机简介 2 3.2单片机型号的选择 (6)3.3数码管显示工作原理 (6)4 软件设计 (7)4.1主程序模块介绍 (7)4.2主程序 (7)5 仿真调试 ......................................... 错误!未定义书签。

5.1K EIL仿真结果.................................. 错误!未定义书签。

5.2仿真结果分析 (13)6 小结 ............................................. 错误!未定义书签。

1 设计任务与要求1. 设计一个基于单片机的电子时钟,并且能够实现时分秒的现实和调节。

2. 设计出硬件电路。

3. 设计出软件编程方法,并写出源代码。

4. 用PROTEUS进行仿真。

5.用汇方式实现目的。

7.系统的各各功能模块要编语言编实现程序设计。

6.利用查表,中断等清楚,有序。

8.程序运行时有友好的用户界面。

2 设计方案本设计主要设计了一个基于AT89C51单片机的电子时钟。

并在数码管上显示相应的时间。

并通过一个控制键用来实现时间的调节和是否进入省电模式的转换。

应用Proteus的ISIS软件实现了单片机电子时钟系统的设计与仿真。

该方法仿真效果真实、准确,节省了硬件资源。

该设计的硬件部分主要包括89C51多功能接口芯片用于开发电子时钟芯片、LED七段数码显示器用于显示时间、8031集成定时器用于定时、0.125W、8欧姆的扬声器用于定时发声。

软件部分包括主程序、定时计数中断程序、时间调整程序、延时程序四大模块。

通过中断程序进行定时器计数,时间调整程序是当键按下时间小于1秒,关闭显示(省电)进入调节时间状态,延时程序用于时间的延迟。

先设计个秒钟程序,在秒钟程序中先不设计按钮,直接通电运行,使用40H 存放计数值,从00—59,一直循环,把40H中的数值拆分成个位和十位,分别存在30H与31H中,要求动态扫描时,使用21H当标志位,用指令JB控制显示个位与十位,程序中使用中间寄存器R0与R1用于存放拆分后的字型,再传到30H与31H中去,再设计时钟程序。

用51单片机和1602液晶做的数字钟

用51单片机和1602液晶做的数字钟

用51单片机和1602液晶做的数字钟数字钟是人们日常生活中常见的时间显示设备,它能够精确显示当前的时间,并且兼具简约和实用性。

本文将介绍使用51单片机和1602液晶屏幕制作自己的数字钟的方法。

所需材料在开始制作之前,我们需要准备以下材料: - 51单片机开发板 - 1602液晶屏幕 - 数字时钟芯片RTC(Real-Time Clock) - 面包板和导线 - 电阻和电容 - 编程器和烧录器硬件连接首先,我们需要将51单片机、1602液晶屏幕和RTC芯片连接起来。

根据硬件接口的定义和引脚功能的规定,我们可以进行以下连接: - 将51单片机的VCC 引脚连接到1602液晶屏幕的VCC引脚,用于提供电源。

- 将51单片机的GND引脚连接到1602液晶屏幕的GND引脚,用于地线连接。

- 将51单片机的P0口连接到1602液晶屏幕的数据线D0-D7,用于数据传输。

- 将51单片机的P2口连接到1602液晶屏幕的RS引脚,用于选择数据和命令传输。

- 将51单片机的P3口连接到1602液晶屏幕的EN引脚,用于启用LCD。

此外,还需要将RTC芯片连接到51单片机上,以实现时间的准确显示。

具体的连接方式可以参考RTC芯片的规格说明书。

软件编程完成硬件连接后,我们需要进行软件编程,以便控制51单片机、1602液晶屏幕和RTC芯片的功能。

初始化首先,我们需要对51单片机和1602液晶屏幕进行初始化设置。

这包括设置引脚的功能模式、初始化1602液晶屏幕的显示模式和清空显示区域。

读取时间接下来,我们需要通过RTC芯片来读取当前的时间。

这通常包括读取RTC芯片存储的年、月、日、时、分和秒的数据。

显示时间读取时间后,我们可以将其显示在1602液晶屏幕上。

这可以通过更新特定的LCD显示区域来实现。

我们可以在指定的位置、特定的行和列上显示时间。

更新时间为了实现实时的时间显示,我们需要定期更新显示的时间。

可以使用定时器中断来定期更新时间,并根据需要刷新液晶屏幕上的显示。

基于51单片机的电子时钟的设计与实现综述

基于51单片机的电子时钟的设计与实现综述

基于51单片机的电子时钟的设计与实现综述基于51单片机的电子时钟是一种常见的嵌入式系统设计项目。

它通过使用51单片机作为核心处理器,结合外部电路和显示设备,实现了时间的计时和显示功能。

本文将对基于51单片机的电子时钟的设计和实现进行综述,包括硬件设计和软件设计两个部分。

一、硬件设计1.时钟电路时钟电路是电子时钟的核心部分,它提供稳定的时钟信号供给单片机进行计时。

常用的时钟电路有晶振电路和RTC电路两种。

晶振电路通过外接晶体振荡器来提供时钟信号,具有较高的精度和稳定性;RTC电路则是通过实时时钟芯片来提供时钟信号,具有较高的时钟精度和长期稳定性。

2.显示电路显示电路用于将时钟系统计算得到的时间信息转换为人们可以直接观察到的显示结果。

常用的显示器有数码管、液晶显示屏、LED显示屏等。

显示电路还需要与单片机进行通讯,将计时的结果传输到显示器上显示出来。

3.按键电路按键电路用于实现对电子时钟进行设置和调节的功能。

通过设置按键可以实现修改时间、调节闹钟等功能。

按键电路需要与单片机进行接口连接,通过读取按键的输入信号来实现对时钟的操作。

4.供电电路供电电路为电子时钟提供电源,通常使用直流电源。

供电电路需要满足单片机和其他电路的电源需求,同时还需要考虑电源的稳定性和保护措施等。

二、软件设计1.系统初始化系统初始化主要包括对单片机进行外设初始化、时钟初始化和状态变量初始化等。

通过初始化将各个外设配置为适合电子时钟功能运行的状态,并设置系统初始时间、闹钟时间等。

2.计时功能计时功能是电子时钟的核心功能,通过使用定时器和中断技术来实现。

通过设置一个固定时间间隔的定时器中断,单片机在每次定时器中断时对计时寄存器进行增加,实现时间的累加。

同时可以将计时结果转化为小时、分钟、秒等形式。

3.显示功能显示功能通过将计时结果传输到显示器上,实现时间信息的显示。

通过设置显示器的控制信号,将时间信息依次发送到各个显示单元上,实现数字或字符的显示功能。

利用单片机的定时器设计一个数字时钟

利用单片机的定时器设计一个数字时钟

利用单片机的定时器设计一个数字时钟数字时钟是我们日常生活中常见的计时工具,可以准确地显示当前的时间。

而单片机的定时器则可以提供精准的定时功能,因此可以利用单片机的定时器来设计一个数字时钟。

本文将介绍如何使用单片机的定时器来设计一个基于数字显示的时钟,并提供基本的代码实现。

一、时钟电路设计利用单片机设计一个数字时钟,首先需要设计一个合适的时钟电路。

时钟电路一般由电源电路、晶振电路、单片机复位电路和显示电路组成。

1. 电源电路:为电路提供工作所需的电源电压,一般使用稳压电源芯片进行稳定的供电。

2. 晶振电路:利用晶振来提供一个稳定的时钟信号,常用的晶振频率有11.0592MHz、12MHz等。

3. 单片机复位电路:用于保证单片机在上电或复位时能够正确地初始化,一般使用降低复位电平的电路。

4. 显示电路:用于将单片机输出的数字信号转换成七段数码管可以识别的信号,一般使用BCD码和译码器进行实现。

二、单片机定时器的应用单片机的定时器具有精准的定时功能,可以帮助实现时钟的计时功能。

单片机的定时器一般分为定时器0和定时器1,根据具体的应用需求选择使用。

在设计数字时钟时,可以将定时器0配置成定时器模式,设置一个适当的定时时间。

当定时器0计时达到设定时间时,会触发一个中断信号,通过中断处理程序可以实现时钟的计时功能。

以下是一个基于单片机的定时器的伪代码示例:```void Timer0_Init(){// 设置定时器0为工作在定时器模式下// 设置计时时间// 开启定时器0中断}// 定时器0中断处理程序void Timer0_Interrupt_Handler(){// 更新时钟显示}void main(){Timer0_Init();while(1){// 主循环}}```在上述伪代码中,Timer0_Init()函数用于初始化定时器0的相关设置,包括工作模式和计时时间等。

Timer0_Interrupt_Handler()函数是定时器0的中断处理程序,用于处理定时器0计时到达设定时间时的操作,例如更新时钟显示。

基于单片机的电子时钟的设计

基于单片机的电子时钟的设计

基于单片机的电子时钟的设计基于单片机的电子时钟是一种采用单片机作为主控芯片的数字显示时钟。

它能够准确显示时间,并可以通过编程实现其他功能,如闹钟、倒计时、温湿度显示等。

本文将介绍基于单片机的电子时钟的设计原理、硬件电路和软件编程等内容。

1.设计原理基于单片机的电子时钟的设计原理是通过单片机的计时器和定时器模块来实现时间的计数和显示。

单片机的计时器可以通过设定一个固定的时钟频率进行计数,而定时器可以设定一个固定的计数值,当计数到达设定值时,会触发一个中断,通过中断服务程序可以实现时间的更新和显示。

2.硬件电路基于单片机的电子时钟的硬件电路主要包括单片机、显示模块、按键模块和时钟模块。

其中,单片机作为主控芯片,负责控制整个电子时钟的运行;显示模块一般采用数字管或液晶屏,用于显示时间;按键模块用于设置和调整时间等功能;时钟模块用于提供稳定的时钟信号。

3.软件编程基于单片机的电子时钟的软件编程主要分为初始化和主程序两个部分。

初始化部分主要是对单片机进行相关寄存器的设置,包括计时器和定时器的初始化、中断的使能等;主程序部分是一个循环程序,不断地进行时间的计数和显示。

3.1初始化部分初始化部分首先要设置计时器模块的时钟源和计数模式,一般可以选择内部时钟或外部时钟作为时钟源,并设置计时器的计数模式,如自动重装载模式或单次模式;然后要设置定时器模块的计数值,一般可以通过设定一个固定的计数值和计数频率来计算出定时时间;最后要设置中断使能,使得当定时器计数器达到设定值时触发一个中断。

3.2主程序部分主程序部分主要是一个循环程序,通过不断地读取计时器的计数值,并计算得到对应的时间,然后将时间转换成显示的格式,并显示在显示模块上。

同时,还可以通过按键来实现时间的设置和调整功能,如增加和减少小时和分钟的值,并保存到相应的寄存器中。

4.功能扩展-闹钟功能:设置闹钟时间,并在设定的时间到达时触发报警;-温湿度显示:通过连接温湿度传感器,实时显示当前的温度和湿度数据;-倒计时功能:设置一个倒计时的时间,并在计时到达时触发相应的动作。

基于单片机的电子时钟的设计与实现

基于单片机的电子时钟的设计与实现

基于单片机的电子时钟的设计与实现电子时钟是一种使用微处理器或单片机作为主控制器的数字时钟。

它不仅能够显示当前时间,还可以具备其他附加功能,如闹钟、日历、温度显示等。

一、设计目标设计一个基于单片机的电子时钟,实现以下功能:1.显示时间:小时、分钟和秒钟的显示,采用7段LED数码管来显示。

2.闹钟功能:设置闹钟时间,到达设定的时间时会发出提示音。

3.日历功能:显示日期、星期和月份。

4.温度显示:通过温度传感器获取当前环境温度,并显示在LED数码管上。

5.键盘输入和控制:通过外部键盘进行时间、日期、闹钟、温度等参数的设置和调整。

二、硬件设计1.单片机选择:选择一款适合的单片机作为主控制器,应具备足够的输入/输出引脚、中断和定时器等功能,如STC89C522.时钟电路:使用晶振为单片机提供稳定的时钟源。

3.7段LED数码管:选择合适的尺寸和颜色的数码管,用于显示小时、分钟和秒钟。

4.温度传感器:选择一款适合的温度传感器,如DS18B20,用于获取环境温度。

5.喇叭:用于发出闹钟提示音。

6.外部键盘:选择一款适合的键盘,用于设置和调整时间、日期、闹钟等参数。

三、软件设计1.初始化:设置单片机定时器、外部中断和其他必要的配置。

2.时间显示:通过定时器中断,更新时间,并将小时、分钟和秒钟分别显示在相应的LED数码管上。

3.闹钟功能:设置闹钟时间,定时器中断检测当前时间是否与闹钟时间一致,若一致则触发警报。

4.日历功能:使用定时器中断,更新日期、星期和月份,并将其显示在LED数码管上。

5.温度显示:通过定时器中断,读取温度传感器的数据,并将温度显示在LED数码管上。

6.键盘输入和控制:通过外部中断,读取键盘输入,并根据输入进行相应的操作,如设置时间、闹钟、日期等。

7.警报控制:根据设置的闹钟时间,触发警报功能,同时根据用户的设置进行控制。

四、测试与调试完成软件设计后,进行系统测试与调试,包括验证显示时间、日期、温度等功能的准确性,以及闹钟和警报功能的触发与控制。

基于单片机的电子钟设计

基于单片机的电子钟设计

基于单片机的电子钟设计摘要:电子钟是一种普遍使用的时钟类型。

通过单片机,可以实现数字时钟的各种功能,例如:时间显示、闹钟功能、温度显示等。

本文介绍了基于单片机的电子钟设计方案,其中包括硬件系统的设计和程序代码的实现。

该电子钟的基本功能包括:时钟模式、闹钟模式、温度显示和日期显示。

设计方案使用的单片机是AT89C52,时钟模块为DS1302。

实验结果表明,该电子钟系统具有稳定性高、精度高、实用性强等特点。

关键词:单片机、电子钟、DS13021. 概述电子钟是目前流行的现代时钟类型之一。

通过单片机,可以实现数字时钟的各种功能,例如:时间显示、闹钟功能、温度显示等。

作为一种普遍应用于家庭以及公共场所的计时工具,电子钟能够提高人们的时效性、管理效率。

本文将介绍基于单片机的电子钟设计方案,其中包括硬件系统的设计和程序代码的实现。

该电子钟的基本功能包括:时钟模式、闹钟模式、温度显示和日期显示。

设计方案使用的单片机是AT89C52,时钟模块为DS1302。

实验结果表明,该电子钟系统具有稳定性高、精度高、实用性强等特点。

2. 硬件设计2.1 系统原理系统的核心是AT89C52单片机,其包括了8051架构下所有标准的特殊功能寄存器以及升级的功能模块。

DS1302是常用的实时时钟模块,它包含一个时钟/日历的B类时钟芯片、一个31个字节的静态RAM 以及一个摆振电路。

通过与AT89C52的串行通信接口,可以实现时钟芯片与单片机的通信。

2.2 电路设计电路设计包括AT89C52单片机、DS1302时钟芯片、4个7段数码管以及相关的外围元件。

其中,输入电源电压为5V直流电压,4个7段数码管均采用共阴极的连接方式。

2.3 电路说明(1) 时钟模块DS1302DS1302是一种时钟模块,其具有许多特性,例如:硬件控制时间的计数、在停电情况下,仍能保持时间记录、考虑到掉电情况、在无外部纪念日的情况下,为计时器提供64字节的RAM等特点。

用单片机制作数字电子时钟电路

用单片机制作数字电子时钟电路

用单片机制作数字电子时钟电路一、材料准备。

制作数字电子时钟电路需要准备一些材料,主要包括单片机、数码管、晶振、按键、电阻、电容、电源等。

其中,单片机是整个电路的核心部件,它负责控制数码管的显示和处理时间等功能;数码管用于显示时间;晶振用于提供时钟信号;按键用于调整时间和设置闹钟等功能;电阻和电容用于稳压和滤波;电源用于为整个电路提供电力。

二、电路设计。

数字电子时钟的电路设计主要包括单片机控制部分和数码管显示部分。

单片机控制部分负责处理时间和控制数码管的显示,而数码管显示部分负责将单片机处理的时间信息显示出来。

1. 单片机控制部分。

单片机控制部分主要包括单片机、晶振、按键、电源等。

其中,单片机是整个控制部分的核心,它负责处理时间信息和控制数码管的显示。

晶振用于提供时钟信号,按键用于调整时间和设置闹钟等功能,电源用于为单片机提供电力。

2. 数码管显示部分。

数码管显示部分主要包括数码管、电阻、电源等。

数码管用于显示时间信息,电阻用于限流,电源用于为数码管提供电力。

三、电路连接。

电路连接是制作数字电子时钟电路的关键步骤,它决定了整个电路的工作状态和稳定性。

在进行电路连接时,需要根据电路设计将各个部件连接到单片机上,并且需要注意连接的顺序和方式,以确保整个电路能够正常工作。

1. 单片机控制部分连接。

单片机控制部分的连接主要包括单片机、晶振、按键、电源等。

其中,单片机需要连接到晶振以提供时钟信号,连接到按键以接收用户输入,连接到电源以获得电力。

2. 数码管显示部分连接。

数码管显示部分的连接主要包括数码管、电阻、电源等。

其中,数码管需要连接到单片机以接收显示信息,连接到电阻以限流,连接到电源以获得电力。

四、程序设计。

程序设计是制作数字电子时钟电路的另一个关键步骤,它决定了单片机控制部分的工作方式和功能。

在进行程序设计时,需要根据电路设计编写相应的程序,并且需要注意程序的逻辑和效率,以确保整个电路能够正常工作。

基于单片机的数字时钟设计与制作

基于单片机的数字时钟设计与制作

摘要:本系统以AT89S52为核心,选用DS1302串行时钟芯片,RT1602液晶显示器实现液晶显示当前日期、时间、星期。

本电子钟具有日期、时、分、秒的显示、调整功能,采用的时间制式为24小时制,时间显示格式为时(十位、个位)、分(十位、个位)、秒(十位、个位)。

关键词AT89S52、显示时间、调整时间、目录一、设计任务及要求 (2)1.1设计任务 (2)1.2设计要求 (2)二、设计方案 (2)2.1时钟实现 (2)2.2显示模块 (2)2.3微控制器模块 (2)三、设计原理及实现 (2)3.1系统的总体设计方案 (2)3.1.1系统的硬件电路设计与主要参数计算 (3)3.2系统的软件设计 (7)3.2.1主程序流程 (7)3.2.2 ds1302子程序流程 (7)3.2.3调整时间子程序流程 (8)四、测试 (8)4.1硬件测试 (8)4.2软件测试 (8)4.3功能测试 (11)五、设计结论及体会 (11)设计结论: (11)体会 (11)致谢 (12)参考文献 (13)一、设计任务及要求1.1设计任务设计并制作一个用单片机控制的数字时钟。

1.2设计要求(1)显示时间——显示时,分,秒。

(2)设置时间——利用键盘手动设置时间。

(3)自动计时——自动计时并能实时显示二、设计方案根据期末单片机设计任务的总体要求,本系统可以划分为以下个基本模块,针对各个模块的功能要求,分别有以下的设计方案:2.1时钟实现采用专用的时钟芯片实现时钟的记时,专用时钟芯片记时准确,容易控制,能够从芯片直接读出日期、时间、星期。

2.2显示模块采用液晶显示器件,液晶显示平稳、省电、美观,更容易实现题目要求,对后续的功能兼容性高,只需将软件作修改即可,可操作性强,也易于读数,采用RT1602两行十六个字符的显示,能同时显示日期、时间、星期。

2.3微控制器模块采用AT89S52八位单片机实现。

它内存较大,有8K的字节FLASH闪速存储器,比AT89C51要多4K。

单片机数字时钟设计报告

单片机数字时钟设计报告

目录一、实习目的 (2)二、实习要求 (2)三、整体设计方案 (2)1、总框图及流程 (2)2、主要子程序框图及说明 (3)四、参考程序 (6)五、调试记录及调试结果 (16)六、系统实现功能及操作说明 (16)七、心得体会 (16)八、附录 (17)参考文献 (17)接口电路逻辑图 (17)一、实习目的1、学会掌握KeilC51汇编语言程序的设计和调试。

2、学会将所学的单片机原理的有关知识应用于实践,提高单片机应用于技术的实践操作技能,掌握单片机应用系统设计、研制的方法,培养理论联系实际的学习作风,提高动手能力、分析并解决实际问题的能力。

3、使我们进一步了解掌握所学的专业知识,巩固和深化对单片机的结构、指令系统、中断系统、键盘/显示系统、接口技术、系统扩展、定时/控制、程序设计、应用开发、等基本理论知识的理解。

4、通过设计、分析、调试,培养我们工程意识,激发大家对产品开发的兴趣,及培养对科技革新、开发和创新的基本能力。

二、实习要求本课题为数字钟设置,其效果为能正常显示数字时钟,显示时、分、秒,其中时为24小时制,并且通过合理的按键操作能修改时、分、秒的内容来修改时间。

还有闹钟功能,可以给它设定一个时间,到这个时间它就能产生报警信号,并可以随时停止警报,如果不进行任何操作则它将响铃一分钟后自动停止响铃。

除此之外还能显示日期,日期分为年、月、日,其显示方式为xxxx 年xx 月xx 日,并且通过合理的按键操作可以任意设置日期时间。

三、整体设计方案1、总体框图及流程程序开始调用子程序,让秒增1,并且当时为24溢出时,让存放天的单元增1判断是否进入显示日期等待1s 脉冲到来程序初始化,赋初值判断是否进入设置时间功能 进入设置时间子程序判断是否进入闹铃时间设置判断是否进入设置日期显示日期子程序 显示时间子程序判断是否闹铃判断是否停止响铃进入设置日期子程序显示日期子程序 进入闹铃设置子程序显示闹铃时间进入闹铃子程序进入停止响铃子程序2、主要子程序框图及说明1、秒增1子程序2、显示时间子程序框图分别已存好时、分、秒的40H ,41H ,42H将秒的十位存到78H ,将秒的个位存到77H将分的十位存到7AH ,将分的个位存到7BH将时的十位存到7DH ,将秒时的个位存到7EH给79H 和7CH 单元存放12H ,让它显示"-"将77H~7EH 单元的内容在数码管上显示一遍 程序说明在秒增1的子程序里已经做好将秒、分、时分别存放在42H,41H,40H 单元当中,在这里就是用DIV 指令分离它们的个位和十位,然后分别存放在要显示的单元当中。

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永城职业学院毕业设计(论文)题目单片机数字时钟设计与制作系别电子信息工程系专业电子信息工程技术班级 081姓名学号 2008081062 指导教师于敏日期 2011年.6月16日目录摘要 (4)前言 (5)第一章设计任务与要求 (6)1.1设计背景 (6)1.2课程设计目的 (6)1.3设计要求 (6)第二章总体方案设计 (7)2.1实现时钟计时的基本方法 (7)2.2电子钟的时间显示 (7)2.3电子钟的时间调整 (7)2.4总体方案介绍 (8)第三章系统硬件电路设计 (9)3.1单片机模块设计 (9)3.2数码显示模块设计 (11)3.3按键模块 (12)第四章系统软件设计 (13)4.1软件设计分析 (13)4.2源程序清单 (13)第五章系统仿真与实验测试 (19)5.1系统仿真 (19)5.2实验测试 (19)总结 (21)致谢 (22)参考文献 (23)附录 (24)附录1硬件电路总图 (24)附录2元器件清单 (25)摘要数字钟在日常生活中是最常见的应用也是十分广泛的。

大家都听说过用数字电路制作和控制的数字钟,其实在单片机自20世纪70年代问世以来,就凭借其体积小、重量轻、抗干扰能力强,以及灵活性、可靠性好以及其很高的性价比这些优点受到人们的普遍关注,那么在单片机不断发展的今天,我们可以用单片机来制作数字时钟。

本文设计的就是一款由MCS-51单片机来控制的数字时钟。

该数字时钟分显示时间和调整时间两种模式,电源开始时,进入显示时间模式,之后用户按下模式选择按钮后,就会在调整和显示时间模式之间切换。

其应用的软件由C语言来设计。

关键词:单片机显示器 AT89S51芯片前言电子技术和微型计算机的迅速发展促进微型计算机测量和控制技术的迅速发展和广泛应用,单片机(单片微型计算机)的应用已经渗透到国民经济的各个部门和领域,它起到了越来越重要的作用。

单片微型计算机就是将中央处理单元、存储器、定时/计数器和多种接口都集成到一块集成电路芯片上的微型计算机。

因此一块芯片就构成了一台计算机。

它已成为工业控制领域、智能仪器仪表、尖端武器、日常生活中最广泛使用的计算机。

单片机由硬件系统与软件系统组成。

硬件系统是指构成微机系统的实体与装置,通常由运算器、控制器、存储器、输入接口电路和输入设备、输出接口电路和输出设备等组成。

其中运算器和控制器一般做在一个集成芯片上,统称中央处理单元(Central Processing Unit),简称CPU,是微机的核心部件。

CPU配上存放程序和数据的存储器、输入/输出(Input/Output,简称I/O)接口电路以及外部设备即构成单片机的硬件系统。

软件系统是微机系统所使用的各种程序的总称,人们通过它对微机进行控制并与微机系统进行信息交换,使微机按照人的意图完成预定的任务。

软件系统与硬件系统共同构成完整的单片微型计算机系统,两者相辅相成,缺一不可。

数字钟是采用数字电路实现对.时,分,秒.数字显示的计时装置,广泛用于个人家庭,车站, 码头办公室等公共场所,成为人们日常生活中不可少的必需品,由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度,远远超过老式钟表, 钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便,而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。

诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等,所有这些,都是以钟表数字化为基础的。

因此,研究数字钟及扩大其应用,有着非常现实的意义。

第一章设计任务与要求1.1 设计背景数字钟已成为人们日常生活中必不可少的必需品,广泛用于个人家庭以及办公室等公共场所,给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。

由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术,使数字钟具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点,它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。

尽管目前市场上已有现成的数字钟集成电路芯片出售,价格便宜、使用也方便,但鉴于单片机的定时器功能也可以完成数字钟电路的设计,因此进行数字钟的设计是必要的。

在这里我们将已学过的比较零散的数字电路的知识有机的、系统的联系起来用于实际,来培养我们的综合分析和设计电路,写程序、调试电路的能力。

单片机具有体积小、功能强可靠性高、价格低廉等一系列优点,不仅已成为工业测控领域普遍采用的智能化控制工具,而且已渗入到人们工作和和生活的各个角落,有力地推动了各行业的技术改造和产品的更新换代,应用前景广阔。

1.2 课程设计目的(1)巩固、加深和扩大单片机应用的知识面,提高综合及灵活运用所学知识解决工业控制的能力;(2)培养针对课题需要,选择和查阅有关手册、图表及文献资料的自学能力,提高组成系统、编程、调试的动手能力;(3)过对课题设计方案的分析、选择、比较、熟悉单片机用系统开发、研制的过程,软硬件设计的方法、内容及步骤。

1.3 设计要求1).时制式为24小时制。

2).采用LED数码管显示时、分,秒采用数字显示。

3).具有方便的时间调校功能。

4).计时稳定度高,可精确校正计时精度。

第二章总体方案设计2.1 实现时钟计时的基本方法利用MCS-51系列单片机的可编程定时/计数器、中断系统来实现时钟计数。

(1) 计数初值计算:把定时器设为工作方式1,定时时间为50ms,则计数溢出20次即得时钟计时最小单位秒,而100次计数可用软件方法实现。

假设使用T/C0,方式1,50ms定时,fosc=12MHz。

则初值X满足(216-X)×1/12MHz×12μs =50000μsX=15536→0011110010110000→3CB0H(2) 采用中断方式进行溢出次数累计,计满20次为秒计时(1秒);(3) 从秒到分和从分到时的计时是通过累加和数值比较实现。

2.2 电子钟的时间显示电子钟的时钟时间在六位数码管上进行显示,因此,在内部RAM中设置显示缓冲区共8个单元。

LED8 LED7 LED6 LED5 LED4 LED3 LED2 LED137H 36H 35H 34H 33H 32H 31H 30H时十位时个位分隔分十位分个位分隔秒十位秒个位2.3 电子钟的时间调整电子钟设置3个按键通过程序控制来完成电子钟的时间调整。

A键调整时;B键调整分;C键复位2.4 总体方案介绍2.4.1 计时方案利用AT89S51单片机内部的定时/计数器进行中断时,配合软件延时实现时、分、秒的计时。

该方案节省硬件成本,且能使读者在定时/计数器的使用、中断及程序设计方面得到锻炼与提高,对单片机的指令系统能有更深入的了解,从而对学好单片机技术这门课程起到一定的作用。

2.4.2 控制方案AT89S51的P0口和P2口外接由八个LED数码管(LED8~LED1)构成的显示器,用P0口作LED的段码输出口,P2口作八个LED数码管的位控输出线,P1口外接四个按键A、B、C构成键盘电路。

AT89S51 是一种低功耗,高性能的CMOS 8位微型计算机。

它带有8K Flash 可编程和擦除的只读存储器(EPROM),该器件采用ATMEL的高密度非易失性存储器技术制造,与工业上标准的80C51和80C52的指令系统及引脚兼容,片内Flash 集成在一个芯片上,可用与解决复杂的问题,且成本较低。

简易电子钟的功能不复杂,采用其现有的I/O便可完成,所以本设计中采用此的设计方案。

第三章系统硬件电路设计根据以上的电子时钟的设计要求可以分为以下的几个硬件电路模块:单片机模块、数码显示模块与按键模块,模块之间的关系图如下面得方框电路图1所示。

图1 硬件电路方框图3.1单片机模块设计3.1.1 芯片分析AT89C51单片机引脚图如下:图2 AT89C51引脚图MCS-51单片机是标准的40引脚双列直插式集成电路芯片,其各引脚功能如下:VCC:+5V电源。

VSS:接地。

RST:复位信号。

当输入的复位信号延续两个机器周期以上的高电平时即为有效,用完成单片机的复位初始化操作。

XTAL1和XTAL2:外接晶体引线端。

当使用芯片内部时钟时,此二引线端用于外接石英晶体和微调电容;当使用外部时钟时,用于接外部时钟脉冲信号。

P0口:P0口为一个8位漏极开路双向I/O口,当作输出口使用时,必须接上拉电阻才能有高电平输出;当作输入口使用时,必须先向电路中的锁存器写入“1”,使FET截止,以避免锁存器为“0”状态时对引脚读入的干扰。

P1口:P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,它不再需要多路转接电路MUX;因此它作为输出口使用时,无需再外接上拉电阻,当作为输入口使用时,同样也需先向其锁存器写“1”,使输出驱动电路的FET截止。

P2口:P2口电路比P1口电路多了一个多路转接电路MUX,这又正好与P0口一样。

P2口可以作为通用的I/O口使用,这时多路转接电路开关倒向锁丰存器Q端。

P3口:P3口特点在于,为适应引脚信号第二功能的需要,增加了第二功能控制逻辑。

当作为I/O口使用时,第二功能信号引线应保持高电平,与非门开通,以维持从锁存器到输出端数据输出通路的畅通。

当输出第二功能信号时,该位应应置“1”,使与非门对第二功能信号的输出是畅通的,从而实现第二功能信号的输出,具体第二功能如表1所示。

3.1.2 晶振电路右图所示为时钟电路原理图,在AT89S51芯片内部有一个高增益反相放大器,其输入端为芯片引脚XTAL1,输出端为引脚XTAL2。

而在芯片内部,XTAL1和XTAL2之间跨接晶体振荡器和微调电容,从而构成一个稳定的自激振荡器。

时钟电路产生的振荡脉冲经过触发器进行二分频之后,才成为单片机的时钟脉冲信号。

图3晶振电路3.1.3 复位电路单片机复位的条件是:必须使RST/VPD 或RST引(9)加上持续两个机器周期(即24个振荡周期)的高电平。

例如,若时钟频率为12 MHz,每机器周期为1μs,则只需2μs以上时间的高电平,在RST引脚出现高电平后的第二个机器周期执行复位。

单片机常见的复位如图所示。

电路为上电复位电路,它是利用电容充电来实现的。

在接电瞬间,RESET端的电位与VCC相同,随着充电电流的减少,RESET的电位逐渐下降。

只要保证RESET为高电平的时间大于两个机器周期,便能正常复位。

该电路除具有上电复位功能外,若要复位,只需按图中的RESET键,此时电源VCC经电阻R1、R2分压,在RESET端产生一个复位高电平。

图4单片机复位电路3.2 数码显示模块设计系统采用动态显示方式,用P0口来控制LED数码管的段控线,而用P2口来控制其位控线。

动态显示通常都是采用动态扫描的方法进行显示,即循环点亮每一个数码管,这样虽然在任何时刻都只有一位数码管被点亮,但由于人眼存在视觉残留效应,只要每位数码管间隔时间足够短,就可以给人以同时显示的感觉。

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