一种亮度可调的数字时钟的设计与实现
毕业设计---可调式电子日历时钟的设计与实现
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毕业设计(论文)2009 — 2010学年第二学期题目:用DS1302与1602设计的可调式电子日历时钟的设计与实现毕业设计(论文)任务书毕业设计(论文)题目(来源、类型)用DS1302与1602LCD设计的可调式电子日历时钟的设计与实现毕业设计(论文)工作内容与基本要求(目标、任务、途径、方法、成果形式,应掌握的原始资料(数据)、参考资料(文献)以及设计技术要求、注意事项等)(纸张不够可加页)基本要求:(1)显示:年、月、日、时、分、秒;(2)具有年、月、日、时、分、秒的设置功能。
成果形式:(主要包括毕业论文,系统设计技术文档,软件等):设计功能演示;论文电子文档及程序提交光盘;按学院格式要求打印论文3份上交。
参考资料有:单片机的C语言应用程序设计(马忠梅、)新编单片机应用程序设计(张毅刚)教研室审批意见:审批人签名:毕业设计(论文)开题报告课题名称(来源、类型):用DS1302与1602LCD设计的可调式电子日历时钟的设计与实现开题报告内容:(调研资料的准备,设计/论文的目的、要求、思路与预期成果;任务完成的阶段内容及时间安排;完成设计(论文)所具备的条件因素等。
)1.目的:实现日历和时钟的显示并且能够调整2.要求:完成可调式电子日历时钟的硬件和软件的设计,包括单片机的相关内容;日历时钟模块的设计,液晶显示模块的设计,按键模块的设计。
控制程序的编写等。
3.预期成果:仿真成功,做出实物产品。
(1)显示初始值日历时钟初始值;(2)用按键调整日历时钟。
4.时间安排:第1~2周:熟悉课题的基本要求,查阅相关资料,初步拟定设计的整体方案,完成开题报告。
第3~8周:自学这次课题所涉及的相关内容,包括器件基础知识、单片机,DS1302时钟芯片工作原理和相关软件的使用以及DS1602液晶屏的相关内容。
并设计一些简单的实际电路,熟练所学内容并加以巩固。
熟悉绘图软件ProtelDXP的使用;第9~12周:设计DS1302时钟模块的控制电路、DS1602液晶显示电路、电源电路等硬件电路,并用ProtelDXP绘制原理图,和绘制印刷电路板图。
自制可调式数字时钟完整版
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《综合设计实训I》可调式数字时钟姓名:学号:班级:实训地点:指导教师:通信与电子学院编制年月日一、设计要求数字时钟是采用数字电路实现对年,月,日,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的必需品。
1,、设计时可以利用单片机内部定时器,也可以利用外部实时时钟芯片。
(I/O,I2C总线)2、有年,月,日,时,分,秒功能,而且要能够校正前面五项。
3、显示时可以用8位数码管,也可以用LCD液晶屏。
(年只需显示后2位)4、可选功能:闹钟功能。
二、设计方案1、芯片分析AT89C51引脚图管脚说明:VCC:供电电压。
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P0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。
数字钟毕业设计---可调数字钟设计[管理资料]
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毕业设计(论文)课题名称:可调数字钟设计院系名称电信学院专业通信技术班级学生姓名学号指导教师__ _____ _____ __ 完成日期:2010 年12 月30 日目录一摘要.......................................................... 二设计目的..................................................... 三设计要求..................................................四方案设计与论证............................................................................................................................................五系统设计.......................................................中断系统..................................................定时/计数器......................................................................................80C51定时/计数器工作模式............................子程序设计...............................................初始化变量子程序.....................................中断控制子程序.......................................初始化定时器子程序..................................时间设置子程序.......................................显示数据子程序.......................................对按键进行说明及程序中的定义.......................主控制程序流程图......................................... 六硬件设计与电路原理....................................................................................................................................................................................................................................LED显示器接口原理........................................80C51单片机及其引脚说明...................................七软件仿真............................................Protus 仿真电路图........................................数字钟的时调节...........................................数字钟的分调节........................................... 八设计体会.......................................................参考文献........................................................... 致谢................................................摘要单片机是指一个集成在一块芯片上的一个小而完善的计算机系统。
毕业设计76简易数显电子钟设计
![毕业设计76简易数显电子钟设计](https://img.taocdn.com/s3/m/fd4c328f59f5f61fb7360b4c2e3f5727a5e924be.png)
毕业设计76简易数显电子钟设计一、引言电子钟是指使用数字显示的时钟,通过LED或LCD等显示器件显示时间。
本文将设计一款简易数显电子钟,采用数字管显示器件,实现准确显示时间的功能。
设计的电子钟具有简单、易操作、精确显示等特点,适合作为毕业设计的对象。
二、设计原理1.时钟芯片选取:选用高精度的时钟芯片,可以提供准确的时间信号。
2.数字显示器件选取:采用数字管显示时、分、秒的数据。
3.控制电路设计:根据时钟芯片提供的时间信号,通过控制电路将时、分、秒的数据传输到数字显示器件进行显示。
三、设计步骤1.选择时钟芯片:根据设计需求,选择适合的高精度时钟芯片,如DS13022.搭建电路原理图:根据选定的时钟芯片的电路原理图,搭建控制电路的原理图,包括时钟芯片、数字显示器件等。
3.PCB设计:根据电路原理图,进行PCB设计,制作电路板。
4.组件焊接:根据PCB设计制作的电路板,将所有的电子组件焊接到电路板上。
5.软件编程:根据时钟芯片的数据手册,编写软件程序,实现数据传输和显示功能。
6.系统调试:完成软硬件的搭建后,进行系统调试,检查时钟芯片和控制电路的正常工作情况。
7.最终制作:将电路板安装到外壳中,搭建简易数显电子钟的最终产品。
四、设计注意事项1.保证电路的稳定性和可靠性:在电路设计和焊接过程中,注意选择合适的电子元件,以确保电路的稳定性和可靠性。
2.时钟芯片的驱动:在软件编程过程中,需要熟悉时钟芯片的控制寄存器和通信协议,以确保准确的数据传输。
3.屏幕显示:在选择数字显示器件时,需考虑显示器件的亮度、清晰度等因素,以保证用户操作的便捷性。
五、设计成果展示通过厚一学期的努力,成功设计并制作了一款简易数显电子钟。
设计的电子钟具有准确的时间显示功能,通过数字管显示时、分、秒的数据。
用户可以方便地通过操作按钮调整时间。
电子钟外观简洁大方,适合放置在家居或办公场所使用。
六、结论本文以设计一款简易数显电子钟为目标,经过认真的设计与制作,成功实现了时、分、秒的准确显示功能。
一种带有LED照明装置的智能电子闹钟的制作方法
![一种带有LED照明装置的智能电子闹钟的制作方法](https://img.taocdn.com/s3/m/759986222379168884868762caaedd3383c4b52d.png)
一种带有LED照明装置的智能电子闹钟的制作方法引言随着科技的进步,智能电子设备在我们的生活中变得越来越重要。
本文介绍了一种制作带有LED照明装置的智能电子闹钟的方法。
该闹钟不仅具有基本的闹钟功能,还可以通过LED灯提供照明,并根据用户的需求进行调节。
材料准备在开始制作之前,我们需要准备以下材料:1.Arduino Nano开发板2.DS3231实时时钟模块3.16x2 LCD显示屏4.4位7段数码管5.蜂鸣器6.电位器7.LED灯带8.面包板和杜邦线9.电阻和电容等常用元件10.电池和电池盒(可选)硬件连接1.将Arduino Nano与DS3231时钟模块连接。
使用杜邦线将SCL引脚连接到A5引脚,SDA引脚连接到A4引脚。
2.连接16x2 LCD显示屏。
使用杜邦线将VCC引脚连接到5V引脚,GND引脚连接到GND引脚,SCL引脚连接到A5引脚,SDA引脚连接到A4引脚。
3.连接4位7段数码管。
连接4个数码管的公共引脚到Arduino Nano的引脚6、7、8和9上,连接4个数码管的段引脚到Arduino Nano的引脚2至5上。
4.连接蜂鸣器。
连接一端到Arduino Nano的GND引脚,另一端连接到数字引脚10。
5.连接LED灯带。
连接LED灯带的VCC引脚到Arduino Nano的5V引脚,GND引脚到GND引脚。
软件编程在制作电子闹钟时,我们需要编写一些代码来控制硬件和实现闹钟功能。
首先,我们需要包含所需的库文件。
在Arduino IDE中,我们可以包含Wire.h库来操作DS3231实时时钟模块,LiquidCrystal_I2C.h库来操作LCD显示屏,以及LedControl.h库来操作数码管。
接下来,我们需要定义一些变量。
我们可以设置闹钟的时间、日期和闹钟状态等变量。
此外,我们还可以定义灯光亮度的变量,以便后续调节。
然后,我们需要设置Arduino板的引脚模式。
我们可以将数码管的引脚设置为输出,以及LCD显示屏的地址。
可调数字电子钟实训报告
![可调数字电子钟实训报告](https://img.taocdn.com/s3/m/692a85b8534de518964bcf84b9d528ea80c72f1a.png)
一、实训目的1. 掌握数字电子钟的基本工作原理和电路设计方法。
2. 熟悉555定时器在电子钟中的应用。
3. 学习数字电路的设计与调试技能。
4. 提高动手能力和团队协作能力。
二、实训内容本次实训主要涉及以下内容:1. 数字电子钟电路原理图的设计与绘制。
2. 555定时器电路的设计与搭建。
3. 计数器、译码器、显示器等电路模块的设计与搭建。
4. 校时电路的设计与实现。
5. 数字电子钟的调试与测试。
三、电路原理可调数字电子钟主要由以下几个部分组成:1. 多谐振荡器:由555定时器构成,产生1kHz的矩形波脉冲信号,作为计时信号的基准。
2. 分频电路:将多谐振荡器产生的1kHz脉冲信号分频,得到1Hz的秒脉冲信号。
3. 计数器:由74LS160构成,对秒脉冲信号进行计数,得到秒、分、时的计时结果。
4. 译码器:由74LS47构成,将计数器的输出信号转换为七段数码管的显示信号。
5. 显示器:由七段数码管组成,用于显示时间。
6. 校时电路:由按键和定时器构成,用于手动调整时间。
四、电路搭建1. 多谐振荡器:按照555定时器的典型电路搭建,连接好电容C、电阻R1、R2、Rw等元件。
2. 分频电路:将多谐振荡器的输出信号连接到74LS160的时钟输入端,设置好74LS160的初始状态,使其能够计数。
3. 计数器:将74LS160的输出信号连接到译码器的输入端。
4. 译码器:将译码器的输出信号连接到七段数码管的输入端。
5. 显示器:将七段数码管连接到译码器的输出端。
6. 校时电路:连接好按键和定时器,实现手动调整时间的功能。
五、调试与测试1. 检查电路连接是否正确,电源电压是否稳定。
2. 使用示波器观察555定时器的输出波形,确保其能够产生1kHz的矩形波脉冲信号。
3. 使用逻辑分析仪观察计数器的输出信号,确保其能够正确计数。
4. 使用万用表测量数码管的显示电压,确保其能够正确显示时间。
5. 进行手动校时测试,确保校时电路能够正确调整时间。
设计报告 可调电子时钟
![设计报告 可调电子时钟](https://img.taocdn.com/s3/m/de9703300912a21615792904.png)
《单片机实训》设计报告题目:可调电子时钟的设计学院:专业:班级:姓名:学号:指导老师:一、实验内容利用CPU的定时器和实验仪上提供的数码显示电路,设计一个可调电子时钟。
显示格式如下:XX XX XX ,由左向右分别为:时、分、秒。
同时还可以通过键盘(开关)对电子时钟的时间进行加减,达到可调。
二、实验内目的1、掌握定时器的使用和编程方法;2、掌握中断处理程序的编程方法;3、掌握数码显示电路的驱动程序编程方法;4、掌握键盘电路的程序编程方法;5、掌握模块子程序的编程方法;6、掌握硬件的线路的设计及连线方法。
三、实验说明设计定时器每50ms中断一次,在中断服务程序中,对中断次数进行计数,50ms 计数20次,就是1秒,然后再对秒计数得到分的值,对分计数得到小时的值,分别将各值送到相应的段地址端口和位地址端口,通过数码管显示结果,达到电子时钟的效果。
在电子时钟的基础上,程序增加了键盘程序,对电子时钟进行可调(对秒/分/时进行加/减,此功能的增加使电子时钟功能更强、更实用。
四、硬件电路设计原理图图1 总电路图R3图2 键盘控制电路图3 显示部分电路图五、软件设计(一) 程序设计框图(二) LED数码管字型表(三)实验程序设计步骤1、用定时器编写延迟子程序;2、编写BCD码转换子程序;3、编写学号显示子程序;4、编写从0~9秒用数码管显示子程序;5、据时分秒的要求,编写定时器0中断服务子程序;6、结合以上子程序,与主程序相组合成电子时钟程序;7、编写键盘控制加子程序;8、编写键盘控制减子程序;9、组合以上子程序,与主程序相组合成可调电子时钟程序;ORG 0000H ;程序入口AJMP START ;指向主程序ORG 000BH ;定时器中断入口AJMP INT1 ;指向中断服务程序;INT1: MOV TH0,#9EHMOV TL0,#58HDJNZ R7,EXITINT ;20次未到继续记数MOV R7,#20INC 20HMOV R2,20HCJNE R2,#60,EXITINT ;60秒未到继续记数MOV 20H,#0INC 21HMOV R2,21HCJNE R2,#60,EXITINT ;60分未到继续记数MOV 21H,#0INC 22HMOV R2,22HCJNE R2,#24,EXITINT ;24小时未到继续记数MOV 22H,#0EXITINT:RETISTART: MOV 20H,#0MOV 21H,#0MOV 22H,#0MOV R7,#20MOV TMOD,#11H ;设定时器0和1均为方式1MOV TH0,#9EH ;置定时器0初值为250 msMOV TL0,#58HMOV TH1,#3CH ;置50ms计数循环初值(定时器1) MOV TL1,#0B0HSETB EA ;CPU开中断SETB ET0 ;定时器0开中断SETB TR0 ;启动定时器0SETB TR1 ;启动定时器1 LOOP: ACALL INCSD ;调用键盘扫描程序ACALL BCDCHACALL DISPLAY ;调用显示程序延时消抖 AJMP LOOP;BCDCH: MOV R0,#22HMOV R1,#23HMOV R3,#3BCDCH1: MOV A,@R0MOV B,#10DIV ABMOV @R1,AINC R1MOV @R1,BINC R1DEC R0DJNZ R3,BCDCH1RETLED: DB 3FH,06H,5BH,4FHDB 66H,6DH,7DH,07HDB 7FH,6FH ;共阴极字型码表;DISPLAY:MOV R4,#6MOV R5,#00000001BMOV R1,#28HPLAY: MOV A,@R1MOV DPTR,#LEDMOVC A,@A+DPTRMOV DPTR,#8004H ;段控制口MOVX @DPTR,AMOV A,R5MOV DPTR,#8002H ;位控制口MOVX @DPTR,ARL AMOV R5,ADEC R1MOV R6,#254DJNZ R6,$MOV A,#0MOVX @DPTR,ADJNZ R4,PLAYRETINCSD: JNB P1.6,TIAO ;进入时间设置程序否?P1.6=0进入 AJMP EXIT2;TIAO: MOV P1,#0FFHJB P1.0,INCMJB P1.2,INCFJB P1.4,INCSJB P1.1,DECMJB P1.3,DECFJB P1.5,DECSJB P1.6,INCSDAJMP EXIT2INCM: JNB P1.0,INCM1 ;进入秒加1调时程序否?ACALL DISPLAYSJMP INCMINCM1: INC 20H ;秒加1调时程序MOV R5,20HCJNE R5,#60,EXIT2MOV 20H,#0AJMP EXIT2INCF: JNB P1.2,INCF1 ;进入分加1调时程序否?ACALL DISPLAYSJMP INCFINCF1: INC 21H ;分加1调时程序MOV R5,21HCJNE R5,#60,EXIT2MOV 21H,#0AJMP EXIT2INCS: JNB P1.4,INCS1 ;进入时加1调时程序否?ACALL DISPLAYAJMP INCSINCS1: INC 22H ;时加1调时程序MOV R5,22HCJNE R5,#24,EXIT2MOV 22H,#0AJMP EXIT2DECM: JNB P1.1,DECM1 ;进入秒减1调时程序否?ACALL DISPLAYSJMP DECMDECM1: MOV R5,20H ;秒减1调时程序DEC 20HCJNE R5,#0,EXIT2MOV 20H,#59AJMP EXIT2DECF: JNB P1.3,DECF1 ;进入分减1调时程序否?ACALL DISPLAYSJMP DECFDECF1: MOV R5,21H ;分减1调时程序DEC 21HCJNE R5,#0,EXIT2MOV 21H,#59AJMP EXIT2DECS: JNB P1.5,DECS1 ;进入时减1调时程序否?ACALL DISPLAYSJMP DECSDECS1: MOV R5,22H ;时减1调时程序DEC 22HCJNE R5,#0,EXIT2MOV 22H,#23AJMP EXIT2EXIT2: RET六、实验结果分析调试过程的问题及解决方法七、实验体会1、编写程序时,知识结构混乱,无从下手。
电子时钟设计DS++可调闹钟+程序清单
![电子时钟设计DS++可调闹钟+程序清单](https://img.taocdn.com/s3/m/bf05fa3fe97101f69e3143323968011ca300f729.png)
电子时钟设计DS++可调闹钟+程序清单本文主要介绍一种新型的电子时钟设计,名为DS++可调闹钟。
这种电子时钟不仅能够显示当前日期和时间,而且其可调节的闹钟功能也十分实用。
同时,我们还提供程序清单,供各位读者借鉴学习。
1. 电子时钟设计的背景和目标电子时钟已经成为人们日常生活中不可或缺的物品之一。
在市场上,人们可以买到各种各样的电子时钟,从简单的数字显示到智能语音交互。
然而,我们常常发现,在时钟设计中,用户体验常常被忽视。
比如,有的时钟功能繁杂,使用起来困难;有的时钟质量低劣,经常出现故障。
为了解决这些问题,我们决定设计一种更为智能且易用的电子时钟,就是DS++可调闹钟。
本次电子时钟设计的目标是:1)提供准确的时间显示和日期显示;2)提供可调闹钟功能和提示功能;3)简单易用,方便用户使用。
2. DS++可调闹钟设计方案2.1 电路原理图DS++可调闹钟的电路包括微处理器、振荡器、液晶显示模块、蜂鸣器、按键等部分。
主控芯片采用AT89S52(51系列微控制器),与液晶显示模块通过IIC总线通信。
振荡器采用32.768kHz的石英晶体振荡器,保证时钟的准确性。
2.2 功能模块设计液晶显示模块的设计是优化DS++可调闹钟的关键。
我们选用了1602A型液晶显示屏,显示内容包括日期、时间和闹钟状态。
闹钟模块是DS++可调闹钟的核心模块之一,它通过可调节的闹钟时间和闹钟提示音,方便用户设置并响铃提醒。
2.3 电路调试及测试在电路设计和焊接完成后,我们需要进行电路调试和测试。
在调试过程中,我们主要测试了电子时钟的时间显示、日期显示、闹钟设置等功能。
同时,我们还测试了与之相协调的同时供电设备,比如移动电源和插座电源。
3. 程序清单DS++可调闹钟的程序基于Keil/µVision IDE的汇编语言编写。
半个时钟周期内的指令流水线技术使得程序库在嵌入式微控制器上的表现达到质的提升,且运行速度更快。
DS++可调闹钟的程序清单如下:- 初始化电路;- 显示日期、时间;- 等待用户按键;-用户按键相应操作;- 播放闹钟提示音;- 关闭闹钟。
单片机课程设计可调数字钟(来自河北大学)
![单片机课程设计可调数字钟(来自河北大学)](https://img.taocdn.com/s3/m/43c8ed6fcdbff121dd36a32d7375a417866fc1e8.png)
软件调试:检查程序逻辑是 否正确,功能是否实现
性能测试:测试数字钟的准 确性、稳定性和可靠性
硬件调试:检查电路连接是 否正确,电源电压是否稳定
故障排除:根据测
单片机可调数字钟的精度和稳定性分析
精度:采用高精度时钟芯片,确保时间显示准确无误 稳定性:采用抗干扰设计,确保在复杂环境下也能稳定运行 温度补偿:采用温度补偿技术,确保在不同温度下都能保持高精度 电源管理:采用低功耗设计,确保在电池供电下也能长时间稳定运行
单片机课程设计可调数 字钟
汇报人:
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01
单片机课程设计可调 数字钟概述
02
单片机可调数字钟的 设计与实现
03
单片机可调数字钟的 性能分析
04
单片机可调数字钟的 应用前景和发展趋势
05
单片机课程设计可调 数字钟的总结与展望
06
添加章节标题
单片机课程设计 可调数字钟概述
课程设计目的和意义
提高动手实践能力 和创新能力
将所学知识应用于 实际项目,解决实 际问题
感谢您的观看
汇报人:
外壳设计:选择合适的外壳, 如塑料外壳或金属外壳等
单片机可调数字钟的软件设计
软件架构:模块化设计, 易于维护和扩展
功能模块:时间显示、闹 钟设置、时间调整等
编程语言:C语言或汇编 语言
程序流程:初始化、主循 环、中断处理等
界面设计:简洁明了,易 于操作
调试与测试:模拟器仿真、 硬件调试等
单片机可调数字钟的调试与测试
外观设计:具有独特的外 观设计,易于识别和操作
稳定性:具有较高的稳定 性和可靠性,不易出现故 障
单片机可调数字钟的应用场景
用数码管设计的可调式电子钟
![用数码管设计的可调式电子钟](https://img.taocdn.com/s3/m/04df685415791711cc7931b765ce05087732755e.png)
用数码管设计的可调式电子钟可调式数码管电子钟设计引言:数码管是一种能够显示数字和一些简单字符的设备,广泛应用于电子时钟、计数器等领域。
本文将提供一种可调式的数码管电子钟设计,使用户可以根据自己的需求进行时间显示的设置。
一、设计原理:1.1时间获取使用DS1302时钟芯片来获取当前的时间,并定时更新时间。
DS1302时钟芯片具有时钟、日历和RAM功能,能够满足电子钟设计的需求。
1.2时间显示使用4位共阴数码管来显示小时和分钟。
小时共有24小时制和12小时制两种显示方式,通过按键选择输出方式,分钟采用60进制显示。
1.3时间设置通过两个按键进行时间的设置,分别为设置小时和设置分钟。
通过按住按键进行时间数字的加减操作,并在数码管显示当前设置的时间。
二、电路设计:2.1DS1302时钟芯片接口DS1302时钟芯片的接口包括VCC、GND、SCLK、RST、DAT和CE。
其中VCC和GND分别接到5V和地线上,SCLK接到单片机的时钟源上,RST接到单片机的复位端口上,DAT接到单片机的数据引脚上,CE可以悬空或接地,建议接地。
2.2数码管接口数码管接口需要连接到控制电路上,包括数码管的数值引脚和段选引脚。
根据具体使用的数码管型号,接线方式可能有所不同,需要根据数码管的数据手册来确定具体的接线方式。
2.3设置按键接口设置按键通过一个按键来进行时间的设置,按下时触发相应的设置功能。
按键需要连接到输入电路中,并通过一个GPIO口读取其状态,判断按键是否按下。
三、程序设计:3.1初始化DS1302时钟芯片通过写入相应的寄存器进行DS1302时钟芯片的初始化操作,设置时钟频率、日期和时间格式等。
3.2获取当前时间通过读取DS1302时钟芯片的时钟寄存器,获取当前的小时和分钟,保存在相应的变量中。
3.3时间显示使用4位共阴数码管进行时间的显示,将小时和分钟分别拆分为十位和个位两个数字进行显示。
可以通过按键选择显示的小时制方式。
一种带夜灯的音乐闹钟的制作方法
![一种带夜灯的音乐闹钟的制作方法](https://img.taocdn.com/s3/m/98ad160882c4bb4cf7ec4afe04a1b0717fd5b36e.png)
一种带夜灯的音乐闹钟的制作方法引言带夜灯的音乐闹钟在现代生活中起到了重要的作用。
它不仅能准时唤醒人们,还能让人在夜晚拥有柔和的光线和美妙的音乐,为睡眠提供更好的环境。
本文将介绍一种简单的制作方法,帮助读者制作自己的带夜灯的音乐闹钟。
材料准备以下是制作所需的材料清单: - Arduino开发板 - 亮度可调的LED灯 - 有音乐功能的扬声器 - 实时时钟模块 - 蜂鸣器 - 压敏电阻 - 电阻 - 面包板 - 连接线 - 电池或电源适配器制作步骤步骤1:连接电路1.将Arduino开发板插入面包板,确保接口对齐。
2.将LED灯的阳极(长脚)连接到Arduino开发板的数字引脚2,并将阴极(短脚)连接到地线(GND)。
3.将扬声器的正极连接到Arduino开发板的数字引脚3,并将负极连接到地线(GND)。
4.将实时时钟模块的SDA引脚连接到Arduino开发板的SDA引脚,SCL引脚连接到Arduino开发板的SCL引脚。
5.将蜂鸣器的正极连接到Arduino开发板的数字引脚4,并将负极连接到地线(GND)。
6.将压敏电阻的一个引脚连接到Arduino开发板的5V引脚,另一个引脚连接到地线(GND),中间引脚连接到Arduino开发板的模拟引脚A0。
7.连接一根连接线将Arduino开发板的VIN引脚连接到面包板的+行,连接另一根连接线将Arduino开发板的GND引脚连接到面包板的-行。
步骤2:编写代码在Arduino IDE(集成开发环境)中编写以下代码:#include <Wire.h>#include <RTClib.h>#define LED_PIN 2#define SPEAKER_PIN 3#define BUZZER_PIN 4#define PIR_PIN A0RTC_DS1307 rtc;void setup() {pinMode(LED_PIN, OUTPUT);pinMode(SPEAKER_PIN, OUTPUT);pinMode(BUZZER_PIN, OUTPUT);pinMode(PIR_PIN, INPUT);rtc.begin();rtc.adjust(DateTime(F(__DATE__), F(__TIME__)));}void loop() {DateTime now = rtc.now();int hour = now.hour();int minute = now.minute();if (hour < 10 && minute < 10) {digitalWrite(LED_PIN, HIGH);tone(SPEAKER_PIN, 1000);delay(1000);noTone(SPEAKER_PIN);delay(1000);} else {digitalWrite(LED_PIN, LOW);noTone(SPEAKER_PIN);}int sensorValue = analogRead(PIR_PIN);if (sensorValue > 100) {digitalWrite(LED_PIN, HIGH);} else {digitalWrite(LED_PIN, LOW);}}步骤3:上传代码将Arduino开发板通过USB线连接到计算机,并点击Arduino IDE上的“上传”按钮将代码上传到开发板中。
数字显示钟的制作与调试实训教案
![数字显示钟的制作与调试实训教案](https://img.taocdn.com/s3/m/7d8b6c5fcd1755270722192e453610661ed95a9f.png)
数字显示钟的制作与调试实训教案第一章:数字显示钟概述1.1 学习目标了解数字显示钟的基本原理和功能掌握数字显示钟的主要组成部分了解数字显示钟的应用领域1.2 教学内容数字显示钟的基本原理和功能数字显示钟的主要组成部分:微控制器、数字显示模块、按键输入模块、时钟模块等数字显示钟的应用领域:家居、办公、工业等1.3 教学方法讲解:讲解数字显示钟的基本原理和功能,通过示例图片和实物展示加深学生的理解互动:引导学生思考数字显示钟的应用场景,鼓励学生提出问题并解答1.4 教学评估课堂提问:检查学生对数字显示钟基本原理和功能的理解程度小组讨论:评估学生在小组内的合作能力和问题解决能力第二章:数字显示钟的电路设计2.1 学习目标了解数字显示钟的电路设计流程掌握数字显示钟电路的主要组成部分学会使用电路设计工具进行数字显示钟电路的设计2.2 教学内容数字显示钟的电路设计流程:需求分析、电路图设计、PCB布线、电路仿真等数字显示钟电路的主要组成部分:微控制器、数字显示模块、按键输入模块、时钟模块、电源模块等电路设计工具的使用:Altium Designer、Eagle、KiCad等2.3 教学方法讲解:讲解数字显示钟的电路设计流程和主要组成部分,通过示例电路图和实际操作演示实践:引导学生使用电路设计工具进行数字显示钟电路的设计和仿真2.4 教学评估课堂提问:检查学生对数字显示钟电路设计流程和主要组成部分的理解程度电路设计作业:评估学生使用电路设计工具进行数字显示钟电路设计和仿真的能力第三章:数字显示钟的编程实现3.1 学习目标了解数字显示钟的编程流程掌握数字显示钟的编程语言和编程方法学会使用开发工具进行数字显示钟的编程实现3.2 教学内容数字显示钟的编程流程:需求分析、算法设计、代码编写、调试与优化等数字显示钟的编程语言:C语言、Python、Arduino IDE等开发工具的使用:Keil、PyCharm、Arduino IDE等3.3 教学方法讲解:讲解数字显示钟的编程流程和编程语言,通过示例代码和实际操作演示实践:引导学生使用开发工具进行数字显示钟的编程实现和调试3.4 教学评估课堂提问:检查学生对数字显示钟编程流程和编程语言的理解程度编程作业:评估学生使用开发工具进行数字显示钟编程实现和调试的能力第四章:数字显示钟的实物制作与调试4.1 学习目标了解数字显示钟的实物制作流程掌握数字显示钟的实物制作方法和技巧学会使用调试工具进行数字显示钟的调试与优化4.2 教学内容数字显示钟的实物制作流程:电路板制作、元件焊接、外壳组装等数字显示钟的实物制作方法:电路板设计、元件选取、焊接技巧等调试工具的使用:示波器、信号发生器、调试器等4.3 教学方法讲解:讲解数字显示钟的实物制作流程和方法,通过示例图片和实物展示实践:引导学生进行数字显示钟的实物制作和调试,提供指导和反馈4.4 教学评估课堂提问:检查学生对数字显示钟实物制作流程和方法的理解程度实物制作与调试报告:评估学生进行数字显示钟实物制作和调试的能力和成果第五章:数字显示钟的应用与拓展5.1 学习目标了解数字显示钟的应用场景和拓展功能掌握数字显示钟的应用程序设计和拓展功能的实现方法学会对数字显示钟进行创新设计和应用5.2 教学内容数字显示钟的应用场景:家居、办公、工业等数字显示钟的拓展功能:温度显示、湿度显示、报警功能等数字显示钟的应用程序设计和拓展功能的实现方法:编程语言和开发工具的选择,示例代码和实际操作演示第六章:数字显示钟的安全与维护6.1 学习目标了解数字显示钟的安全操作规程掌握数字显示钟的日常维护和保养方法学会应对数字显示钟常见故障的处理措施6.2 教学内容数字显示钟的安全操作规程:操作环境、电源要求、防静电措施等数字显示钟的日常维护和保养方法:清洁、检查电源、紧固部件等数字显示钟常见故障的处理措施:故障现象、原因分析、解决方案等6.3 教学方法讲解:讲解数字显示钟的安全操作规程、日常维护和保养方法,通过实例分析故障和处理过程实践:引导学生进行数字显示钟的安全操作、日常维护和故障处理,提供指导和反馈6.4 教学评估课堂提问:检查学生对数字显示钟安全操作规程、日常维护和保养方法的理解程度维护与故障处理报告:评估学生进行数字显示钟安全操作、日常维护和故障处理的能力和成果第七章:数字显示钟的创新设计7.1 学习目标培养学生的创新思维和设计能力掌握数字显示钟的创新设计方法和步骤学会利用现代设计工具进行数字显示钟的创新设计7.2 教学内容数字显示钟的创新设计方法:功能拓展、结构优化、材质选择等数字显示钟的创新设计步骤:需求分析、方案设计、效果评估等现代设计工具的使用:CAD软件、3D打印、rapid prototyping等7.3 教学方法讲解:讲解数字显示钟的创新设计方法、步骤和现代设计工具的使用,通过实例分析和演示实践:引导学生利用现代设计工具进行数字显示钟的创新设计,提供指导和反馈7.4 教学评估课堂提问:检查学生对数字显示钟创新设计方法、步骤和现代设计工具的理解程度创新设计报告:评估学生进行数字显示钟创新设计的能力和成果第八章:数字显示钟的项目管理与团队协作8.1 学习目标培养学生的项目管理能力和团队协作精神掌握数字显示钟项目管理的方法和流程学会在团队中进行有效沟通和协作8.2 教学内容数字显示钟项目管理方法:项目规划、执行、监控、收尾等数字显示钟项目流程:需求分析、设计、制作、调试、应用等团队协作技巧:沟通、协调、分工、合作等8.3 教学方法讲解:讲解数字显示钟项目管理方法、流程和团队协作技巧,通过实例分析和讨论实践:引导学生进行数字显示钟的项目管理和团队协作,提供指导和反馈8.4 教学评估课堂提问:检查学生对数字显示钟项目管理方法、流程和团队协作技巧的理解程度项目报告:评估学生进行数字显示钟项目管理的能力和团队协作成果第九章:数字显示钟的市场分析与营销策略9.1 学习目标培养学生分析市场和制定营销策略的能力掌握数字显示钟市场分析的方法和工具学会制定数字显示钟的营销策略和推广方案9.2 教学内容数字显示钟市场分析方法:市场规模、竞争对手、市场需求等数字显示钟市场分析工具:SWOT分析、PEST分析等数字显示钟营销策略和推广方案:产品定位、价格策略、渠道选择、促销活动等9.3 教学方法讲解:讲解数字显示钟市场分析方法、工具和营销策略,通过实例分析和讨论实践:引导学生进行数字显示钟市场分析和营销策略制定,提供指导和反馈9.4 教学评估课堂提问:检查学生对数字显示钟市场分析方法、工具和营销策略的理解程度营销计划书:评估学生进行数字显示钟市场分析和营销策略制定的能力和成果第十章:数字显示钟的产业趋势与未来发展10.1 学习目标培养学生关注产业趋势和预测未来的能力掌握数字显示钟产业发展现状和趋势学会分析数字显示钟的未来发展方向和机遇10.2 教学内容数字显示钟产业发展现状:市场规模、竞争格局、技术进展等数字显示钟产业发展趋势:创新技术、市场需求、行业政策等数字显示钟未来发展方向和机遇:物联网、大数据、等10.3 教学方法讲解:讲解数字显示钟产业发展重点解析本文教案主要围绕数字显示钟的制作与调试实训展开,共十个章节。
一种夜光数字高精度日历钟设计
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• 169•本文介绍一种以STC15系列单片机为核心,配合外部的高精度时钟芯片DS1302和LCD12864液晶显示屏,设计一种具有可调节功能的夜光数字高精度日历钟。
经过实验测试,该方案设计的高精度日历钟运行稳定,内部硬件电路设计简单,具有很好的易用性和很高的市场价值。
1.引言传统的日历钟的设计是依赖于机械结构或以石英为振荡源原理设计的,这种时钟系统精度不够高,在一些特殊的场合可能出现不稳定的情况(陈炜,基于单片机的实时日历时钟的设计:科技经济导刊,2018)。
电子时钟通过利用电子技术将时钟设计数字化,摆脱内部机械控制机制,拥有时间精确、易于操作等特点,在一定程度上弥补了机械式时钟和以石英为振荡源时钟存在的不足之处。
其次,便携计时工具需要夜间可视,设计具有夜光功能的电子时钟,也是本设计特点(王香云,基于单片机的电子日历设计:太原师范学院学报(自然科学版),2014)。
一种夜光数字高精度日历钟设计安徽工程大学 黄昱凌 瞿成明 王凤随图2 电路原理图2.硬件电路设计2.1 设计方案系统主要含五个独立的子模块。
系统由主控制器模块、时钟模块、显示模块、按键模块、闹钟报警模块等各部分组成,系统的整体框图如图1所示。
主控芯片采用STC15F2K60S2型号的单片机作为系统主控芯片(Muhammad Ali Mazidi,Janice Gillispie,Rolin Mckinlay.The 8051 Microcontroller and Embedded Systems:Using Assembly and C,Seco n d E d i t i o n.P e a r s o n Education,2006)。
夜光显示器采用单色的液晶显示器LCD12864作为系统的显示模块。
LCD12864液晶显示器自身带有夜间发光特性,便于夜间观察,显示图案效果美观。
计时芯片采用DS1302实现高精度数字日历钟的设计(赵毅刚,单片机原理及应用:高等教育出版社,2016)。
可调LED数显电子时钟设计
![可调LED数显电子时钟设计](https://img.taocdn.com/s3/m/e95caee0ba1aa8114531d973.png)
《机电设备控制技术》课程设计说明书题目可调LED数显电子时钟设计机械工程学院机械设计制造及其自动化专业xxxx 班xx 号学生姓名xxx.指导教师xxx xxx.完成日期2009年12月10日.目录第1章课程设计任务书 (1)1.1 设计要求及任务 (1)1.2 进度安排及完成时间 (1)第2章可调LED数显电子时钟工作原理 (2)2.1 LED显示原理 (2)2.2 可调LED数显电子时钟工作过程 (2)第3章可调LED数显电子时钟系统设计 (3)3.1 硬件原理的设计 (3)3.2 元器件的选型 (4)3.3 软件设计流程图 (4)3.4 源程序 (8)第4章设计总结 (17)参考文献 (18)第1章课程设计任务书设计题目可调LED数显电子时钟设计姓名xxx院别机械工程学院专业机械设计制造及其自动化班级 xxxx学号 xx 指导老师 xxx xxx 教研室主任 xxx1.1 设计要求及任务1.设计要求(1)用单片机进行控制;(2)用数码管显示时、分、秒;(3)用按键实现时、分、秒调整项的选择与时间的加、减调整;(4)保证所调整项闪烁,以示区别。
2.设计任务(1)设计时钟工作方案;(2)硬件设计、硬件原理图及元器件选型;(3)绘制工作流程图及软件设计;(4)程序在开发板上通过调试;(5)编写设计说明书。
1.2 进度安排及完成时间1.设计时间安排:2009年11月30日至2009年12月11日2.设计进度安排:第13周:布置设计任务,查阅资料,熟悉设计要求及任务,软硬件设计。
第14周:调试程序,整理资料,撰写设计说明书,答辩,交设计作业(打印稿及电子稿)。
第2章可调LED数显电子时钟工作原理2.1 LED显示原理LED(Light Emitting Diode),发光二极管,简称LED,,是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件,它可以直接把电转化为光。
LED的心脏是一个半导体的晶片,晶片的一端附在一个支架上,一端是负极,另一端连接电源的正极使整个晶片被环氧树脂封装起来。
C51数字可调时钟设计
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基于AT89C51+DS1602的数字可调时钟设计项目报告课程:单片机系统开发题目:基于AT89C51+DS1602的数字可调时钟专业:嵌入式系统开发姓名:翟霓学号:2009821104数字可调时钟设计1.1项目概述随着现代科技日新月异的发展,单片机的应用越来越广。
单片机仪器体积小、重量轻、功能强大、功耗低等特点而备受青睐。
在这个效率第一的时代,把握好时间是关键,数字时钟体积小,安装使用方便,不仅可以作为家用电子钟,而且可以广泛用于车站,体育场馆等公共场所。
1.2 项目要求设计基于AT89C51单片机的数字可调时钟,晶振采用12HZ,要求如下:(1)设计采用DS1602液晶显示两行字。
(2)可以显示星期及时、分、秒,24小时制。
(3)具有校时功能:可以对小时和分单独校时,对分校时的时候,停止分向小时的进位。
(4)具有整点提醒功能。
1.3系统设计数字时钟以AT89C51为核心,通过按键调试时间。
由复位电路模块,按键模块,显示模块组成。
1.3.1 框图设计1.3.2 知识点本项目通过学习和查阅资料,了解和掌握以下知识:●电源原理及设计。
●单片机复位电路工作原理及设计。
●DS1602液晶显示器的特性及使用。
●按键的应用。
●AT89C51单片机引脚。
●单片机C语言及程序设计。
●信号灯的原理及使用。
1.4 硬件设计基于AT89C51单片机数字可调时钟的元件清单如表1-1所示:表1-2 数字可调时钟电路图表1-1 基于AT89C51 单片机数字可调时钟元件清单元件名称型号数量用途单片机AT89C51 1个控制核心电解电容10uF 1个复位电路电阻10kΩ9个上拉电阻液晶显示DS1602 1个显示模块按键4个按键电路电源+5V/0.5A 1个提供+5V电源LED信号灯LED-RED 1个整点提醒1.5 软件设计1.5.1 程序流程图1、主程序如图1所示,初始化时LCD 第一行显示年、月、日,第二行显示时、分、秒(2011-03-23 week3 12:59:32)。
一个简易的LED数字时钟实现方法
![一个简易的LED数字时钟实现方法](https://img.taocdn.com/s3/m/afdbf7806aec0975f46527d3240c844769eaa0fe.png)
⼀个简易的LED数字时钟实现⽅法这个应该是已经有很多⼈做过的东西,我应该只是算⼿痒,想写⼀下,所以,花了点时间折腾了这个,顺便把 Dark Mode 的处理也加上了。
⾸先可以很明确的⼀点,这个真没技术含量存在,只是需要点耐⼼。
LED 数字包含了左右各两条线,中间三条线,⼀共 7 条线。
所以,为了能够更容易辨识,在写 demo 的时候,我直接这样写了。
<div class="digital digital_0"> <span class="c1"></span> <span class="c2"></span> <span class="c3"></span> <span class="l1"></span> <span class="l2"></span> <span class="r1"></span> <span class="r2"></span></div>⾄于digital_0这个的作⽤,其实很简单,就是控制从 0 ~ 9 这⼗个数字的变化⽽存在的。
.digital_1 .c1,.digital_1 .c2,.digital_1 .c3,.digital_1 .l1,.digital_1 .l2,.digital_2 .l1,.digital_2 .r2,.digital_3 .l1,.digital_3 .l2,.digital_4 .c1,.digital_4 .c3,.digital_4 .l2,.digital_5 .l2,.digital_5 .r1,.digital_6 .r1,.digital_7 .c2,.digital_7 .c3,.digital_7 .l1,.digital_7 .l2,.digital_9 .l2,这⾥使⽤了⼀个 animation 动画,并且时间是200ms,主要是为了让某些部分消失的时候,有⼀个过渡效果。
可调数字电子钟设计
![可调数字电子钟设计](https://img.taocdn.com/s3/m/ae720924bcd126fff6050b06.png)
综合案例项目1 可调数字电子钟设计一、设计目的1.掌握六十进制,二十四进制计数器的设计方法。
2.掌握用元件例化语句实现多位计数器相连的设计方法。
3.掌握多位共阳数码管动态扫描显示驱动及编码。
4.掌握CPLD技术的层次化设计方法。
5.学习VHDL基本单元电路的综合设计应用二、设计要求1.设计功能要求:图1(Clock.gdf)如图所示,具有:1)具有时、分、秒计数显示功能,以二十四小时循环计时。
2)具有清零,使能,调节小时,分钟的功能。
2.设计内容(1) 根据电路特点,用层次设计概念。
将此设计任务分成若干模块,规定每一模块的功能和各模块之间的接口。
可以多人分别编程和调试,然后再将各模块联机联试。
以培养同事之间的合作精神,同时加深层次化的设计概念。
(2) 了解软件的元件管理深层含义,以及模块元件之间的连续概念。
3.设计步骤(1) 根据系统设计要求,采用自顶向下设计方法,由秒计数模块、分计数模块、时计数模块、动态扫描显示模块和7段译码模块五部分组成。
画出系统的原理框图,说明系统中各主要组成部分的功能。
(2) 选用QuartusⅡ软件编写各个模块的VHDL源程序。
(3) 根据选用的软件编好用于系统的仿真测试文件。
(4) 根据选用的软件及选用的硬件芯片编好用于硬件验证的管脚锁定文件。
(5) 记录系统仿真、硬件测试结果。
(6)记录实验过程中出现的问题及解决办法。
三.硬件要求:1.主芯片Altera Cyclone II EP2C35F672C6N。
2.6位8段共阳数码管动态扫描显示。
3.四个按键开关(清零、使能、调小时、调分钟)。
4.组合时钟源模版。
5.电源模版。
四.相关知识点:1.静态和动态显示原理:点亮LED显示器有静态和动态两种方法。
所谓静态显示,就是显示某一字符时,相应的发光二极管恒定得导通或截止,这种方法,每一显示位都需要一个8位的输出口控制,占用的硬件较多,一般仅用于显示位数较少的场合。
而动态就是一位一位地轮流点亮各位显示器,对每一位显示器而言,每隔一段时间点亮一次,利用人的视觉留感达到显示的目的。
用1602LCD设计的可调式电子钟
![用1602LCD设计的可调式电子钟](https://img.taocdn.com/s3/m/60438b3baef8941ea66e0502.png)
单片机应用课程设计说明书用1602LCD设计的可调式电子钟专业自动化学生姓名班级自动化142学号 14100指导教师蒋完成日期 20年1 月23 日目录1 概述 (3)2 课题研究背景与意义 (3)2.1 课题研究背景 (3)2.2 课题研究意义 (3)3 系统方案设计与主要设计工作 (3)3.1 设计任务 (3)3.2 功能要求说明 (4)4设计课题总体方案 (4)4.1硬件设计方案 (5)4.2系统软件设计 (7)5. 软件仿真及实物设计调试 (9)5.1PROTUES仿真软件介绍 (9)5.2仿真运行结果说明 (10)5.3实物设计结果与调试 (11)6课程设计实验总结 (11)参考文献 (13)附录 (14)附录1:程序清单 (14)附录2:系统电路原理图 (21)附录3:元器件清单 (22)用1602LCD设计电子钟1 概述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。
数字钟的精度、稳定度远远超过老式机械钟。
在这次设计中,我们采用LED数码管显示时、分、秒,以24小时计时方式,根据数码管动态显示原理来进行显示,用12MHz的晶振产生振荡脉冲,定时器计数。
在此次设计中,电路具有显示时间的其本功能,还可以实现对时间的调整。
数字钟是其小巧,价格低廉,走时精度高,使用方便,功能多,便于集成化而受广大消费的喜爱,因此得到了广泛的使用。
2 课题研究背景与意义2.1 课题研究背景20世纪末,电子技术获得了飞速的发展,在其推动下,现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域,有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高,同时也使现代电子产品性能进一步提高,产品更新换代的节奏也越来越快。
目前,单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。
下面是单片机的主要发展趋势。
单片机应用的重要意义还在于,它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。
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数字钟是采用数字 电路实现对时 、 分、 秒显示的计时装置 。 广泛 用 于个人家庭及公共场所 。 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。 因此 , 研究数字 钟及其扩大应用 , 有着非常现实 的意义 。 本文 主要设计 了一种亮度可调 的数字时钟 , 该 数字 时钟 的时间 信息 由 4位集成数码管 显示完成 ,并可通过按键进行时 间的校准 、 包括小时和分钟 的调整 , 且可 以进行 8 级显 示亮度调整 , 这一人 性 化 的设计具有一定的实用性 。 考虑 到 S T C 1 2 C 4 0 5 2 A D型号单片机的 低功耗 、 小体积 、 大容量 、 高性能 、 低价格等优点 , 设 计方案决 定采用 以S T C 1 2 C 4 0 5 2 A D单 片机作为主控核心 , 与数码管等模块组成核心 图 1 上 电后 的实 物 图 主控制模块 ,利用单 片机 内部 的定时计数器模块来 达到计 时的功 能 ,利用单片机具有的 P WM端 口,通过软件的方法调整单片机的 示亮度 的调整通过按键 的长按和短按加以区分 。 在软件设计上设置 上 电后 自动进入 时间调整状态 , 先短按按 键 P WM控制 寄存 器来设置 P WM 的占空 比达到数字钟显示亮度 可调 数字钟的工作流程为 : 的效 果 。 设置当前 的小时值再设置当前的分钟值 , 然后单片机判断若长按按 2 数字钟的硬件设计 键则 自动进入亮度 调整状态 ,每长按 一次按键 L E D灯 的显示亮度 根据设 计要求 ,经过反复仿真 调试得到最终 的硬件 电路设 计 值在原基础上加 1 , 加至最大值 8 再加 1 又返 回至亮度最小值 1 。 图, 从整体 结构上看 , 硬件 电路 由 S T C 1 2 C 4 0 5 2 A D单片机为控 制核 3 数字钟 的软件设计 数字钟的软件设计 上有 两个关键 的问题要 考虑 : 一是如何进行 心, 外 围有单片机正常工作必备 的复位电路 、 晶振 电路 、 以“ 时: 分” 格式进行 当前时 间显示 的数码管 电路和单个按键 构成 的控 制电路 计时 , 二是如何 实现亮度调整 。 组成。 计 时是通过单片机内部 自带 的定时计数器模块来实现 的。定时
其工作方式灵活 , 编程 简单 , 它的使用 S T C 1 2 C 4 0 5 2 A D系列单 片机是 S T C公 司生产 的单 时钟 / 机 器 计数 器是单片机的重要 部件 , 周期( 1 1 ’ ) 的单 片机 , 是高速 / 低 功耗 / 超 强抗干扰的新一代 8 0 5 1 单 大大减轻 了 C P U的负担并且简化 了外围电路 。 S T C 1 2 C 4 0 5 2 A D单 片 片机 , 指令代码 完全兼容传 统 8 0 5 1 , 但 速度快 8 一 l 2 倍 。内部集成 机有 6 个定 时器 , 其 中定 时器 0和定时器 1 是两个 l 6位定时器 , 与
0 5 1 的定 时器完全兼容 , 并且定 时计 数器 有 4种工作方 式 , 可 M A X8 1 0专用复位 电路 , 2路 P WM, 8路高速 8位 A / D转换 , 针对 电 传统 8 机控制 , 强干扰场合 。 而且 S T C系列单片机 支持 串口程序烧写。 显而 通过编程设置 T C O N、 T MO D等特殊功能寄存 器的值让单 片机工作 易见 , 这种单片机对开发设备 的要求很低 , 开发时间也大大缩短 。 写 在指定的方式 下。 而计时 的基本计时单位秒 的产生需通过计算单 片 入单片机内的程序还可 以进行加密 , 这 又很好地保护 了开发者 的劳 机 的机器周期的累计来产生。如本设计方案 中单 片机外接 1 2 MH Z M个机 器周期 , 5 0 ms 就需要 5 0 0 0 0个 机器周 动成果。重要 的一点 S T C 1 2 C 5 A 6 0 S 2目前 的售价与传统 5 1 差不多 , 的 晶振 每秒 可产生 1 市场供应 也很充足 , 是一款高性价 比的单片机 。 期, 定 时器在方式 1 工作 , 是 1 6 位 计数器 , 最 大值 为 6 5 5 3 6 , 所 以需 5 5 3 6 , 即3 C B O H, 所以 T H O = 0 X 3 C , T L O = O X B O 。 晶振电路用于产生单片机工作所需要 的时钟信号 , 单 片机 只有 要设置初值 1 而显示亮 度的调整是利用 到了 P WM技术 ,其基本思想就是利 在 时钟信号 的控制下 , 其各部件之间才能协调一致 工作 , 时钟信号 控制着计算机的工作节奏 。 本设计方案 中晶振 电路的构成是通过在 用单片机具有的 P WM端 口, 在不改 变 P WM方 波周期 的前 提下 , 通 单片机 的 X T A L 1和和 X T A L 2两个引脚之 间跨接一 个 1 2 MH Z的晶 过软件 的方法调整单片机的 P WM控制寄存器来调整 P WM 的占空 体振荡器和两个 3 0 P F的电容 , 从 而构成一个稳定 的自激振荡器 , 它 比。 本方法所要求的单 片机必须具有 A D C端 口和 P WM端 曰这两个 另外 A D C的位数尽量高 , 单 片机 的工作 速度尽 量快 。本 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 必须条件 , 脉 冲信号。 设计 主要是 通过控制发光二极管亮起 与熄灭 的比例来 控制数码 管 复位 电路 的工作 原理为 : 利用 电容充 电来 实现复位 , 在接 电瞬 显示屏的亮度 。 4 面 包板 实物 制 作 实现 间, R S T端 的电位与 V c c 相同, 随着充电电流的减少 , R S T的电位逐 渐下降 。只要 保证 R S T为高电平的时间大于两个周期 , 便能恢 复正 在系统软硬件设计完成后 ,将软件程 序生成的 H E X文件 通过 然后在面包板 上搭 接电路来 实现。图 1 是 上电 常复位 。复位电路通常采用上 电 自 动复位和按钮复位两种方式 , 此 串 口下载到单片机 , 电路系统采用的是 上电与按钮复位电路。 后进入 的初始小时时间值 的设置状态。 通过实物制作验证 了本设计 在显示方案 的设 计上考虑到数 码管 价格上 的经济性且在 白天 方 案 的正 确 性 。 结束 语 显示更加 明显等 因素 , 故采用 了 4位集成 L E D数码 管显 示 , L E D数 码管 ( ED L S e g me n t D i s p l a y s )由多个发光二极管封装在一起 组成 本设 计是 以 S T C 1 2 C 4 0 5 2 A D单片机 为控制核 心 , 数码管 , 开关 从 而达到显示时间 , 按键调时和调节数 码管显示屏 亮度 “ 8 ” 字型的器件 , 引线已在内部连接完成 , 只需引 出它们的各个笔划 键 等为辅 , 软硬件设计 方案最终在面包板上搭建实物完成验证 了其正 和公共 电极 。数码管实际上是由七个 发光管组 成 8字形构成 的 , 加 的功能 。 比如在设计 中还可 以加入 日历 上小数 点就是 8个。这些段分别 由字母 a, b, c, d, e, f, g, d p来表 确性。本设计 中还有一些不足之处 , 闹铃定时功能 和储存时间的功能需要 以后进一步完善。 示, 为使其显示效果更佳 , 在软件设计 中采用 了每个数码管分 段轮 显示 , 流点亮 的方法 。 参 考文 献 1 】 高 玉 芹. 单 片机 原 理 与 应 用及 C 5 1编 程技 术【 M】 . 北京 : 机械 工业 出 对数字钟 的时间的设置 、 调整 和显示亮度 的调整是通过连接在 【 2 0 1 1 . 单片机 P 2口的 P 2 . 7管脚 的一个独立按键来实现。时间的调整 和显 版 社 ,
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科 技 论 坛
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种 亮度可调 的数 字时钟 的设 计与实现
楼 俊 Байду номын сангаас
( 上 海电力学院 自动化 工程 学院, 上海 2 0 0 0 9 0 ) 摘 要: 数 字时钟设计方案 多种 多样。本文介 绍了一种基于 S T C 1 2 C 4 0 5 2 A D单片机的亮度可调的数字时钟 的设 计与 实现 , 从软硬件 两个角度对 系统的设计原理和方法进行阐述, 最后 电子钟在 面包板上成功完成 实物制作 , 达到 了设计要 求。 关键词 : 亮度 可 调 ; 数 字 时钟 ; 设计 ; 实现