基于单片机的多功能数字时钟设计
基于51单片机的多功能数字钟设计
电子电路设计与方案0 引言在当今社会,时间就是金钱,做任何事情都需要对时间进行掌控和衡量。
因此,一款多功能数字钟对于所有人而言都是必不可少的。
随着科技的进步与发展,基于单片机设计的多功能数字钟已经十分流行,因其成本低、功能多、资源丰富等优点,深受人们喜爱[1]。
为了使人们的生活更加方便,本文基于STC89C52单片机设计了一款多功能数字钟,并在Keil环境中采用C语言开发了相应的控制程序,能实现钟表的所有基本功能以及一些附加功能。
1 总体方案设计本文设计的多功能数字钟的总体方案结构如图1所示,主要包括9个模块:主控模块、显示模块、时钟模块、数据存储模块、电源模块、语音模块、网络模块、按键模块和蜂鸣器模块,并能实现以下功能:(1)设置时间功能,可正常显示时、分、秒。
(2)定时功能和闹钟功能。
(3)秒表功能和倒计时功能。
(4)语音报时功能。
(5)接入电子日历功能,即能显示年、月、日。
(6)能够接入网络并自己校准显示某地时间。
图1 数字钟总体方案结构在主控模块的控制下,电源模块实现对整个系统的供电,显示模块实现年、月、日、时、分、秒的显示,数据存储模块用于存储各种设置数据等,按键模块、时钟模块、网络模块实现时间调整、万年历、闹钟设置、秒表设置与倒计时、网络校时等功能,语音模块、蜂鸣器模块实现语音报时、闹钟等功能。
2 硬件电路设计■2�1 主控制器电路设计主控制器选用的单片机型号为STC89C52。
STC89C52单片机具有成本低、功能强、资源丰富等优点,适合作为数字钟的主控制器。
若选用比STC89C52单片机更高端的单片机,不仅成本会有所提高,还会造成一定程度上的资源浪费。
■2�2 电源电路设计采用5V直流电源为整个系统供电,采用纽扣电池为时钟模块DS1302芯片稳定供电,确保主电源关闭后时钟的正常运行。
语音芯片ISD4004需要3�3V电源,通过AMS1117-3�3芯片搭建电路,可以提供稳定的3�3V电源。
毕业设计(论文)-基于单片机多功能电子时钟的设计与仿真(含程序仿真)[管理资料]
程序仿真等全套设计,联系153893706第1章绪论二十一世纪的今天,最具代表性的计时产品就是电子万年历,它是近代世界钟表业界的第三次革命。
第一次是摆和摆轮游丝的发明,相对稳定的机械振荡频率源使钟表的走时差从分级缩小到秒级,代表性的产品就是带有摆或摆轮游丝的机械钟或表。
第二次革命是石英晶体振荡器的应用,发明了走时精度更高的石英电子钟表,使钟表的走时月差从分级缩小到秒级。
第三次革命就是单片机数码计时技术的应用(电子万年历),使计时产品的走时日差从分级缩小到1/600万秒,从原有传统指针计时的方式发展为人们日常更为熟悉的夜光数字显示方式,直观明了,并增加了全自动日期、星期、温度以及其他日常附属信息的显示功能,它更符合消费者的生活需求!因此,电子万年历的出现带来了钟表计时业界跨跃性的进步……我国生产的电子万年历有很多种,总体上来说以研究多功能电子万年历为主,使万年历除了原有的显示时间,日期等基本功能外,还具有闹铃,报警等功能。
商家生产的电子万年历更从质量,价格,实用上考虑,不断的改进电子万年历的设计,使其更加的具有市场。
本设计为软件,硬件相结合的一组设计。
在软件设计过程中,应对硬件部分有相关了解,这样有助于对设计题目的更深了解,有助于软件设计。
基本的要了解一些主要器件的基本功能和作用。
除了采用集成化的时钟芯片外,还有采用MCU的方案,利用AT89系列单片微机制成万年历电路,采用软件和硬件结合的方法,控制LED数码管输出,分别用来显示年、月、日、时、分、秒,其最大特点是:硬件电路简单,安装方便易于实现,软件设计独特,可靠。
AT89C52是由ATMEL公司推出的一种小型单片机。
95年出现在中国市场。
其主要特点为采用Flash存贮器技术,降低了制造成本,其软件、硬件与MCS-51完全兼容,可以很快被中国广大用户接受。
本文介绍了基于AT89C52单片机设计的电子万年历。
选题背景及研究的目的与意义设计的目的电子钟已成为人们日常生活中必不可少的物品,广泛用于个人家庭以及车站码头、剧院、办公室等公共场所,给人们的生活、学习、工作、娱乐带来了极大的方便。
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。
(完整版)基于51单片机的数字钟毕业论文
西安邮电学院毕 业 设 计(论 文)题 目: 基于51单片机的数字钟设计院 (系):专 业:班 级:学生姓名:导师姓名: 职称:基于单片机的数字钟毕业论文摘要…………………………………………………………………………… ⅠAbstract……………………………………………………………………… (Ⅱ)第1章 绪 论 (2)1.1 课题背景 (2)1.2 课题来源 (2)1.3 本章小结 (3)第2章 MCS-51单片机的结构 (4)2.1 控制器 (4)2.2 存储器的结构 (4)2.3 并行IO口 (5)2.4 时钟电路与时序 (5)2.5 单片机的应用领域 (6)2.6 本章小结 (6)第3章 电路的硬件设计 (7)3.1 复位电路 (7)3.2 时钟电路 (7)3.3 按键电路 (8)3.4 相关控制电路 (9)3.4.1 控制打铃电路 (9)3.4.2 时间表显示电路 (9)3.5 数码管显示电路 (10)3.6 电源电路设计 (10)3.7 本章小结 (10)第4章 电路的软件设计 (11)4.1 软件程序内容 (11)4.2 软件流程图 (11)4.3 定时程序设计 (12)4.3.1实时时钟实现的基本方法 . (13)4.3.2 实时时钟程序设计步骤 (13)4.4程序说明 (13)4.5 本章小结 (14)第5章 结论与展望 (15)5.1 结论 (15)5.2 单片机的发展趋势 (15)参考文献 (17)附录………………………………………………………………………………18第1章 绪 论1.1 课题背景单片机自1976年由Intel公司推出MCS-48开始,迄今已有二十多年了。
由于单片机集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗地、使用方便、价格低廉等一系列优点,目前已经渗入到人们工作和生活的方方面面,几乎“无处不在,无所不为”。
单片机的应用领域已从面向工业控制、通讯、交通、智能仪表等迅速发展到家用消费产品、办公自动化、汽车电子、PC 机外围以及网络通讯等广大领域。
基于单片机及时钟芯片DS1302的电子时钟设计
基于单片机及时钟芯片DS1302的电子时钟设计一、概述二、电子时钟的基本原理电子时钟是一种以单片机为核心的智能电子产品,采用数字电路来显示时间。
电子时钟的核心部件是一个定时器,通过周期性的计数来确定时间,然后再将计数器的结果通过数码管等显示装置进行显示。
除此之外,电子时钟还需要一个能够准确计时的时钟芯片,如本文所使用的时钟芯片DS1302。
三、电子时钟的设计方法本文设计的电子时钟采用AT89C52单片机和时钟芯片DS1302,并通过外围的驱动电路和数码管来实现时间的显示。
该电子时钟具有以下特点:1.可进行24小时制和12小时制的切换:电子时钟可以通过按键实现24小时制和12小时制的切换,可按需选择。
2.自动夏令时判断:电子时钟可自动识别夏令时,并根据设定值进行切换,方便易用。
3.温度显示:电子时钟的DS1302时钟芯片自带温度探测器,可实现温度的实时显示。
本文所设计的电子时钟的硬件设计方案如下:1.主控芯片:采用AT89C52单片机2.显示装置:采用数码管进行时分秒的显示,共4位数码管。
3.时钟芯片:采用DS1302时钟芯片,保证时间的准确性。
5.电源:采用开关电源或锂电池供电。
锂电池供电时,电子时钟可实现断电后不重置的功能。
1.初始化:在电子时钟启动时,需要对各个模块进行初始化,如DS1302时钟芯片的读写口、数码管和按键都需要进行初始化。
2.频率切换:按下切换按键后,电子时钟的频率从24小时制切换到12小时制。
3.设定夏令时:按下设定按键后,可以进行夏令时设定。
设定值以秒为单位存储,在夏季过渡期改变时,只需修改设定值即可。
5.时间的显示:通过程序将DS1302时钟芯片中的时间读出并在数码管上显示,实现实时显示的功能。
五、总结本文设计的基于单片机及时钟芯片DS1302的电子时钟,可通过按键实现24小时制和12小时制的切换、自动夏令时判断、温度显示等多种功能,实现了电子时钟的多种要求和需求。
该设计方案具有简单实用、成本低廉、易于维护等优点,可广泛应用于各个领域。
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。
基于51单片机多功能数字时钟任务书
第八~九周
第十周
收集资料并对课题做深入的了解,撰写开题报告;
学习单片机AT89S52、时钟芯片DS1302的相关知识;
完成基于AT89S52和DS1302设计的研究总体方案设计;
完成系统软件各模块设计,并且购买元器件;
对电路板进行焊接,仿真和烧写,并进行整体调试;
翻译资料,并撰写毕业设计论文;
修改毕业论文,为毕业论文答辩作准备。
毕业设计任务书
题目
(包括副标题)
电子万年历设计与制作
教师姓名
XXX
职称
XXX
系别
XXX
学生姓名
XXX
学号
XXX
班级
XXX
成果形式
A论文B设计说明书C实物D软件E作品
■□■□□
任务下达时间
2006年11月
1.毕业设计课题任务的内容和要求:
1、毕业设计的主要内容:
1)设计并制作电子万年历
2)完成相关的技术文档和毕业设计论文பைடு நூலகம்
2、毕业设计的主要技术指标
1)显示阳历年、月、日、时、分、秒、星期及阴历年、月、日,能标明是否闰月
2) 用液晶进行显示,用按键进行调整
3) 实现闹铃功能
3、毕业设计的基本要求:
1)完成电子系统的方案设计,技术调试,硬件实现
2.毕业设计工作进度计划:
周 次
工作内容
早进入阶段
第一周
第二周
第三~五周
第六~七周
单片机课程设计实验报告 基于单片机的数字时钟 含完整实验代码..
单片机课程设计报告基于单片机的数字时钟姓名:班级:学号:一、前言利用实验板上的4个LED数码管,设计带有闹铃、秒表功能的数字时钟。
功能要求:a)计时并显示(LED)。
由于实验板上只有4位数码管,可设计成显示“时分”和显示“分秒”并可切换。
b)时间调整功能。
利用4个独立按钮,实现时钟调整功能。
这4个按钮的功能为工作模式切换按钮(MODE),数字加(INC),数字减(DEC)和数字移位(SHITF)。
c)定闹功能。
利用4个独立按钮设定闹钟时间,时间到以蜂鸣器响、继电器动作作为闹铃。
d)秒表功能。
最小时间单位0.01秒。
二、硬件原理分析1.电源部分电源部份采用两种输入接口(如上图)。
a)外电源供电,采用2.1电源座,可接入电源DC5V,经单向保护D1接入开关S1。
b)USB供电,USB供电口输入电源也经D1单向保护,送到开关S1。
注:两路电源输入是并连的,因此只选择一路就可以了,以免出问题。
S1为板子工作电源开关,按下后接通电源,提供VCC给板子各功能电路。
电路采用两个滤波电容,给板子一个更加稳定的工作电源。
LED为电源的指示灯,通电后LED灯亮。
2.蜂鸣器蜂鸣器分为有源和无源两种,有源即两引脚有一个直流电源就可以长鸣,无源则需要一个1K左右的脉冲才可以蜂鸣,因此对于按键的提示音及报警蜂鸣使用有源来得方便。
有源也可以当无源使用,而无源则不能当有源使用,当然用有源蜂鸣器作音乐发声会失真厉害。
如上图:单片机P15输出高低电平经R21连接三极管B极,控制三极管的导通与截止,从而控制蜂鸣器的工作。
低电平时三极管导通,蜂鸣器得电蜂鸣,高电平时三极管截止,蜂鸣器失电关闭蜂鸣。
电路使用一个四位共阳型数码管,四个公共阳级由三极管放大电流来驱动,三极管由P10-P13控制开与关。
数码管的阴级由P0口经过电阻限流连接。
例如,要十位的数码管工作,P12输出0,使三极管Q12导通,8脚得电,当P0口相应位有输出0时,点亮相应的LED灯组合各种字符数字。
开题报告-基于单片机的数字钟设计
一、选题的依据及意义(一)选题依据随着人类生活水平的提高,身边的电子产品越来越多,例如无人不知无人不晓的手机,电脑,家电等,而且我们对这些电子产品也是越来越依赖。
与此同时,人们的生活变得越来越忙碌,俗话说的好,时间就是金钱。
在竞争如此激烈的世界,合理安排好自己的工作和休息时间也就变得非常重要,所以我们需要有个自动计时的电子产品—数字时钟。
随着科技的不断提升,数字时钟不仅仅是应用在我们日常接触到的手表、手机、计算机当中,其实它还渗透在各个领域,诸如每个学校都需要用到的全自动响铃器、定时自动报警器、乘车唤醒器、以及娱乐场所经常用到的定时开关等。
另外,在制作方面,电子钟从原始的纯硬件电路转变为了软硬件结合。
而单片机开发工具具有很强的软硬件调试功能,加上它现场运行环境的可靠性,改变了最早机械钟的笨重,成为体积小、功耗小、功能多、精度高、性价比高的电子时钟。
不过,为了我国国防、航空、工业、医学等科技领域的快速发展,数字时钟作为这些科技不可缺少的一部分,就必须对数字钟进行改造,使现代的时钟不仅体积小,携带方便;还需要在款式方面和功能对其进行改进,让其不仅是受广大群众欢迎的产品,同时也是壮大我国科技好帮手。
所以,随着电子行业的不断更新,现代数字钟的计时部分是数字电路的一个典型应用,其原理是电信号经过分频器得到相应的秒脉冲,时计数器为24进制,分秒计数器都是60进制。
三个计数器的输出则经过译码器传送到数码管中,最终显示出精准的结果。
所以,美观、多功能化、寿命长的产品都很容易让大家所接受。
之所以选择用单片基的原理来完成此次毕业设计是因为单片机具有较高的性价比、体积小、可靠性高、控制功能强、使用也比较方便,容易产品化等特点。
同时,随着当今世界微控制技术的不断完善和发展,以及自动化程度的日益提高,单片机的应用正在导致传统的人工控制技术发生天翻地覆的变化。
在单片机模块中,最常见的就是数字钟,本次的毕业设计就是为了研究数字时钟的原理,利用所学过的单片机的的最小应用系统及其强大的系统扩展能力,设计出多功能数字钟的电路结构,利用protues软件绘制出原理图进行仿真,成功之后再在protel软件平台上画出原理图并进行PCB板块的制作,最后制作出实物,进行调试。
基于89C51单片机电子数字时钟的设计本科毕业论文
本科毕业论文基于89C51单片机电子数字时钟的设计目录第一章第一章 电子时钟的总体设计电子时钟的总体设计 ....................................................................................................... ...................................................................................................... 44 1.1 设计目的设计目的.......................................................................................................................... 4 1.1.1 课程设计课程设计 ............................................................................................................... 4 1.1.2 AT89C51芯片的串口功能芯片的串口功能.................................................................................... 4 1.1.3用keil 软件进行编程与调试 .................................................................................. 4 1.2 设计任务设计任务 .......................................................................................................................... 4 1.3 设计思路设计思路.......................................................................................................................... 4 第二章第二章 硬件系统的设计硬件系统的设计............................................................................................................... .............................................................................................................. 66 2.1 电路原理图设计电路原理图设计 .............................................................................................................. 6 2.1.1 电子钟的硬件电路框图电子钟的硬件电路框图...................................................................................... 6 2.2 AT89C51引脚及其功能 (6)2.2.1 AT89C51的原理及说明的原理及说明 ........................................................................................ 6 2.2.2 引脚功能引脚功能 ............................................................................................................... 7 2.3 驱动部件驱动部件 .......................................................................................................................... 8 2.4 显示部分显示部分.......................................................................................................................... 9 第三章第三章 软件系统的设计软件系统的设计............................................................................................................. ............................................................................................................ 110 3.1 电子钟的主程序电子钟的主程序............................................................................................................ 11 3.2 电子钟的显示子序电子钟的显示子序 ........................................................................................................ 12 3.3 定时器中断服务程序定时器中断服务程序 .................................................................................................... 13 3.4 电子时钟设计程序清单电子时钟设计程序清单 ................................................................................................ 15 3.5 程序进行编译仿真程序进行编译仿真........................................................................................................ 18 3.5.1 89C51程序 ......................................................................................................... 18 3.5.2 用PROTEUS ISIS 进行电子万年历的仿真测试 . (20)第四章第四章对89C51设计的电子时钟的总结................................................................................. 22 参考文献 ........................................................................................................................................ . (2)23摘要本次实训是基于AT89C51单片机电子钟的设计,对时、分、秒的显示的控制,时、分、秒用六位数码管显示LED 数码管时钟电路采用24小时计时方式。
基于AT89S51单片机的数字时钟
基于AT89S51单片机的数字时钟摘要:随着科技的快速发展,时间的流逝,从观太阳、摆钟到现在电子钟,人类不断研究,不断创新纪录。
本次设计的数字时钟电路采用AT89S51单片机作为核心,对于数字电子时钟采用直观的数字显示(LED),可以同时显示时、分、秒等信息,还具有时间校准等功能,功耗小,使用寿命长,误差小,能在3V的低压工作,电压可选用3~5V电压供电。
综上所述此数字时钟具有读取方便、显示直观、电路简洁、成本低廉等诸多优点,实用性较强,性能稳定,有一定的市场前景。
~~~~~~目录~~~~~~一、设计要求与方案论证 (3)1.1 设计要求 (3)1.2 系统基本方案选择和论证 (3)1.2.1单片机芯片的选择方案和论证 (3)1.2.2 显示模块选择方案和论证 (4)1.2.3 时钟芯片的选择方案和论证 (5)1.2.4 电源的选择方案与论证 (5)二.系统的硬件设计与实现 (6)2.1 电路设计框图 (6)2.2 系统硬件概述 (6)2.3 主要单元电路的设计 (8)2.3.1单片机主控制模块的设计 (8)2.3.2电源电路模块的设计 (8)2.3.3校时校分电路设计 (9)2.3.4显示模块的设计 (9)三、系统的软件设计 (10)3.1主程序部分 (11)3.2计时显示中断子程序部分 (12)3.3校分显示子程序部分 (15)3.4校时显示子程序部分 (16)四. 指标测试 (17)4.1 测试仪器 (17)4.2硬件测试 (17)4.3软件测试 (18)4.4测试结果分析与结论 (18)4.4.1 测试结果分析 (18)4.4.2 测试结论 (18)五、作品总结与设计感想 (18)参考文献 (19)附录一:汇编语言源程序 (20)附录二:PCB印刷版图 (23)一、设计要求与方案论证1.1 设计要求:(1)基本要求(a)具备显示时、分等功能;(b)具备时、分校准功能;1.2 系统基本方案选择和论证1.2.1单片机芯片的选择方案和论证:方案一:采用89C51芯片作为硬件核心,其内部采用Flash ROM,具有4KB ROM 存储空间,能于3V 的超低压工作,但运用于电路设计中时由于不具备ISP在线编程技术,烧入程序时需要专门的C编程器(当前可用的实验烧写开发板只支持具有ISP在线编程功能的AT89S**系列的芯片),当在对电路进行调试时,更显麻烦,并且增加了造价,方案二:采用89S51芯片作为主控模块,AT89S51是MCS-51系列单片机目前运用较多的一种芯片,采用Flash ROM,内部具有4KB ROM 存储空间,能于3V的超低压工作,而且具备ISP在线编程技术,方便对电路进行调试.但由于程序的错误修改或对程序的新增功能需要烧入程序时,对芯片的多次拔插会对芯片造成一定的损坏。
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。
单片机课程设计 多功能数字钟的设计
摘要电子钟在日常生活中最常见,应用也最广泛。
作为一种定时工具被广泛的使用在生产生活的各方面。
人类最初依靠太阳的角度来进行定时,所以受天气的影响比较大,为了克服依靠自然现象定时的缺点人们发明的机器钟表,电子钟表一系列的定时工具。
而电子钟表具有价格便宜,质量轻,定时误差小等优点,被广泛的应用在生产,生活的各个方面。
由于电子钟的能提供精确定时又被广泛的运用在测量之中。
此电子钟采用单片机进行设计,8 段数码通过单片机进行刷新显示。
其设计的产品除了单片机之外没有用到其他集成块,使其成本可以大大降低,而其便于维修。
成品可以被广泛的用于公共场所,匾额装饰,以及教案等方面。
本文主要就是设计一款数字钟, AT89C51 单片机为核心,以配备 LED 显示模块、键盘输入模块、等功能模块。
数字钟采用 24 小时制方式显示时间,定时信息以及年月日显示等功能。
文章的核心主要从硬件设计和软件编程两个大的方面。
1目录摘要...... 1 1 设计要求及方案确定...... 3 1.1 设计要求...... 3 1.2 方案确定...... 3 2 硬件电路设计及描述...... 3 2.1 确定元器件的型号及参数...... 3 2.1.1 单片机的选择...... 3 2.1.2 AT89C51 单片机的介绍...... 5 2.1.3 LED 数码管显示模块...... 7 2.1.4 键盘输入模块 (8)2.1.5 闹铃模块...... 8 2.1.6 电源电路...... 8 2.1.7 蜂鸣器的介绍...... 9 2.2 硬件电路图 (10)3 软件设计...... 10 3.1 程序结构设计...... 10 3.1.1 程序结构...... 10 3.1.2 主要程序模块清单...... 11 3.2 程序...... 14 4 参考文献...... 17 结束语 (18)211.1 设计要求设计要求及方案确定利用单片机设计制作具有下列功能的数字钟:①自动计时,由 6 位 LED 显示器显示时、分和秒②具备调整功能,可以直接由 0~9 数字键设置当前时间;③具备定时闹钟功能。
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。
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采用碱性电解液电沉积活性锌粉,选取电解液浓度1.25g/cm3,电流密度150mA/cm2,电解槽温度只需控制在室温,锌粉洗涤后真空干燥,所制得的锌粉比表面积大于0.8m2/g,具有较高的电化学活性,能满足锌银电池生产需要,生产效率也达到批量生产要求。
参考文献:
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[2]李永祥,黄孟阳,任锐.电解法制备树枝状锌粉工艺研究[J].四川有色金属,2011,(3):45-50.
[3]胡会利,李宁,程瑾宁,等.电解法制备超细锌粉的工艺研究[J].粉末冶金工业,2007,17(1):24-29.
基于单片机的多功能数字时钟设计
刘晓萌
(安徽职业技术学院铁道学院/合肥铁路工程学校,安徽 合肥 230011)
摘 要:常见的数字钟有时间、闹钟等功能。
本文基于单片机、温度传感器、液晶显示屏、时钟芯片等硬件设计了多功能数字时钟,软件部分采用C语言编程实现。
该多功能数字时钟包含万年历、节日、节气、温度信息显示等功能,并且在断电的情况下也能正常工作。
关键词:单片机;多功能数字时钟;C语言编程
0 引言
人类对于时间的需求从古到今始终存在。
古代有浑天仪、日晷,近代出现了机械时钟。
如今,传统的计时工具,甚至是电子钟都已经满足不了人们多元化的时间需求。
数字时钟具有读取方便、显示直观、功能多样、电路简洁、成本低廉等诸多优点,符合电子仪器仪表的发展趋势,具有广阔的应用空间[1]。
使用数字时钟,用户可以获取精确到秒的时间信息,或是对时钟进行自定义的操作,为现代社会提供了极大的方便[2]。
然而,传统的数字时钟只包含时间显示、闹钟等功能,存在一定的局限性。
本文基于单片机、温度传感器、液晶显示屏、时钟芯片、键盘模块、闹铃模块和电力支持模块等硬件,设计了一款多功能的数字时钟。
1 系统硬件组成
数字时钟的硬件由七个模块组成,包括:STC89C52单片机主控芯片、DS1302时钟芯片、DS18B20温度芯片、LCD1602液晶显示模块、闹铃模块、键盘模块和电源。
各个硬件模块之间的组成结构如图1所示。
图1 数字时钟硬件结构2 主要硬件模块介绍
2.1 单片机
设计中采用了最新一代的单片机STC89C52,它具有以下主要特性[3]:
(一)指令代码兼容传统8051型单片机,分为6时钟和12时钟两个机器周;
(二)工作电压:+5V;
(三)工作频率范围:0~40MHz,实际工作频率可达48MHz;
(四)8K字节Flash;
(五)512字节RAM;
(六)具有EEPROM功能;
(七)具有看门狗功能;
(八)16位定时器/计数器有三个。
分为定时器T0、T1、T2;
(九)具有4个外部中断。
2.2 时钟芯片
选用的时钟芯片采用两个电源供电,可以实现自动调时功能,具有8个引脚。
引脚1为芯片的主电源;引脚2、3为震荡源;引脚4接地;引脚5为复位引脚;引脚6为数据输入输出端;引脚7为时钟输入段;引脚8为后备电源[4]。
时钟模块的电路如图2所示,由两个电源供电,在断电时,不会丢失数据和时间信息。
2.3 温度芯片
设计中采用了DS18B20温度芯片,该芯片具有测量范围广,常温下性能稳定,可长期使用的性能特征
作者简介:刘晓萌(1982.5-),女,汉族,安徽蒙城,硕士研究生,研究方向:计算机科学与技术课程的教学与研究。
技术平台
图2 时钟模块电路图
[5]。
同时,该芯片支持温度分辨率的设定,设计时可以人工设定报警温度的上限与下限。
DS18B20温度芯片有8个引脚,其中DQ为单数据总线,是数字信号输入/输出端;GND为电源;VDD为电源输入端。
2.4 显示模块
LCD1602液晶显示模块在单片机电路中的应用有以下几个优点:
(一)可以与单片机的接口更好的融合在一起,操作相对比较简单;
(二)液晶显示屏是恒定发光的,因此显示屏不会闪烁且画质相对较高;
(三)液晶显示屏相对于数码管的重量轻多了;
(四)耗电量也少,更加环保。
该液晶显示模块具有16个引脚。
引脚1为VSS地电源;引脚2为+5V接口;引脚3为VL对比度调整端;引脚4为RS寄存器选择端;引脚5为读信号线与写信号线;引脚6为使能端;引脚7至14为8位数据线;引脚15为背光源正极;引脚16为背光源负极。
液晶显示模块命令操作的引脚和单片机上的引脚相对应连接。
2.5 按键模块
设计中采用了4个按键,分别接在单片机的P2.0、P2.1、P2.2和P2.3口。
第一个按键是时间设置键,按此键一次进入年的设置,按下第二次跳到月的设置,第三次跳到日的设置,第四次跳到星期的设置,第五次跳到小时的设置,第六次跳到分钟的设置,第七次跳到秒钟的设置,第八次返回到初始化键的设置。
第二个按键是时间的增加键,进入时间和闹钟的设置界面可以按此键进行设置。
第三个按键是时间的减少键,同样,进入时间和闹钟的设置界面后可以用此键进行调整。
第四个按键按一次进入闹钟设置键,按两次是闹钟小时的设置,按三次是闹钟的分钟设置,按四次是回到初始状态。
2.6 电源模块
数字钟电源部分采用USB电源供电方式,并设置
了电源开关和电源的滤波电容,滤除USB电源的干扰信号。
此外,还设置了限流电阻和电源指示灯。
数字时钟的电源模块中还设计了复位电源,在单片机运行错误或者死机时,可以按复位键重启,使各个模块重新回到确定的状态。
3 软件设计
多功能数字钟时钟在LCD1602液晶上显示年、月、日、星期、时、分、秒计时、闹钟、温度等信息,并且具备闰年补偿功能,其软件部分采用C语言编程实现,主程序流程如图3所示。
图3 数字时钟软件流程
为了便于修改和调试,软件采用模块化设计,程序的编写编译在Keil软件中完成。
4 总结
本文基于单片机,温度传感器,液晶显示屏,时钟芯片等硬件计了多功能数字时钟。
这种以单片机为控制核心的设计可以使硬件电路更为简单稳定,减少电磁干扰和其他环境影响,减少因为元器件精度低而引起的误差。
系统设计中采用C语言进行功能开发,使得数字时钟的功能更为丰富,改善了其应用前景。
参考文献:
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[2]徐娜.基于红外遥控技术的数字时钟设计[J].农业网络信息,2010,(10):30-31,35.
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[4]吴瑜钢.基于行动导向的电子技能实训课程教学改革与实践——以数字时钟制作为例[J].职业教育(中旬刊),2016,(1):14-16.[5]张伯文.用EPROM组成数字时钟的模拟显示[J].计量技术,1995,(11):25-27,42.。