基于多功能数字钟单片机毕业论文
基于单片机的多功能数字钟的设计
基于单片机的多功能数字钟的设计摘要:本设计论文介绍了用AT89C2051单片机控制的数字钟的硬件结构与软件设计,给出了汇编语言源程序。
此数字钟是一个将“时”、“分”、“秒”显示于人的视觉器官的计时装置。
它的计时周期为12小时,显示满刻度为12时59分59秒99毫秒,另外应有校时功能。
电路由时钟脉冲发生器、时钟计数器、译码驱动电路和数字显示电路以及时间调整电路组成。
用晶体振荡器产生时间标准信号,这里采用石英晶体振荡器。
根据60秒为1分、60分为1小时、24小时为1天的计数周期,分别组成两个60进制(秒、分)、一个12进制(时)的计数器。
构成秒、分、时的计数,实现计时的功能。
显示器件选用LED七段数码管。
在译码显示电路输出的驱动下,显示出清晰、直观的数字符号。
针对数字钟会产生走时误差的现象,在电路中就设计有有校准时间功能的电路。
关键词:单片机;AT89C2051;数字钟;计时Based on SCM multi-purpose digital clock designAbstract:The paper mainly presents the hardware and software design of the digital clock using AT89C2051. The source program using assemble Language is given. This digital clock is a time-device, which can display "hour", "minute", "second". Its time period is 12 hours and the full scale of the display is 12 hours, 59 minutes, 59 seconds and 99 milliseconds and it has the function of time adjustment. The circuit consists of the clock pulse generator, the clock counter, decoding drive circuit, digital display circuit and the time adjustment circuit. It generates time standard signal using crystal oscillator, here is the quartz crystal oscillator. Because 60 seconds is 1 minute, 60 minutes is 1 hour and 24 hours is 1 day, we uses two counters of 60 parts and a counter of 12 part separately to constitute the count of percentage of second, second, minute, and hour. So it can realize time function. Display component selects seven-segment numerical tube LED. Driven by decoding output circuit, it can display showing clear and intuitive figures. Due to walking error of digital clock, we design time calibration circuit in the system.Key words:Single-chip microcomputer; AT89C2051; Digital clock; Time目录第1章绪论 (5)1.1 前言 (5)1.2 设计的目的及意义 (5)第2章数字钟的功能实现与设计方案 (6)2.1 数字钟的功能及设计要求 (6)2.2数字钟的实现形式 (6)2.3 方案的确定 (7)2.3.1 微处理器 (7)2.3.2 显示电路 (7)2.3.3 按键电路 (8)第3章数字钟的硬件系统设计 (9)3.1数字时钟的硬件系统框架 (9)3.2 数字时钟的主机电路设计 (9)3.2.1系统控制芯片CPU(AT89C2051)的选择 (9)3.2.2系统时钟电路设计 (14)3.2.3 系统复位电路设计 (16)3.2.4 按键与按钮电路设计 (17)3.2.5闹铃声光指示电路设计 (17)3.2.6 数字钟的显示电路设计 (17)3.3校时电路设计 (21)3.3.1校时原理 (22)3.3.2 国家授时中心 (22)3.3.3窗口比较器 (23)3.3.4 校时电路电路图 (24)3.4 电源设计 (24)第4章程序设计 (28)4.1 主控模块设计 (28)4.2基本现实模块设计 (29)4.3 当前编辑位闪烁功能的实现 (30)4.4时间设定模块设计 (30)4.5脉冲发生器原理与走时处理 (31)4.6 闹铃功能的实现 (32)第5章系统的调试及结果 (34)5.1 系统调试环境 (34)5.2 软件调试 (34)5.3硬件调试 (34)5.4调试结果 (34)结论 (35)致谢 (36)参考文献 (37)附录1:完整的汇编语言源程序 (38)附录2:系统设计原理图 (61)附录3:系统设计PCB图 (63)附录4:实物照片 (64)西南科技大学本科生毕业论文第1章绪论1.1前言计算机尤其是以微细加工技术支持的微型计算机技术飞速发展,其应用渗透到了各行各业。
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。
(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。
基于单片机的多功能数字电子钟设计学士学位毕业设计论文
学士学位毕业设计(论文)基于单片机的多功能数字电子钟设计学生姓名:XX学号:XXXXXX指导教师:XXXX所在学院:XXXXXXXX专业:XXXXXXXXXXXXX中国·大庆2014 年 5 月黑龙江八一农垦大学本科毕业设计(论文)任务书注:1.任务书由指导教师填写后交给学生,要求学生妥善保存。
2.此任务书夹于论文扉页与论文一并装订,作为论文评分依据之。
摘要电子钟是当今社会中最主要的计时工具,它广泛的被应用在电脑,手机,和其他社会生活的各个方面,和所有要求时间的场所。
20世纪90年代,电子技术的飞速成长推动了现代电子商品的发展,电子产品已经深入社会的各个领域,为社会生产力的发展和社会信息化程度的发展提供了强大的动力,电子技术的发展如今越来越快,电子产品的更新换代的节奏更快。
在当今社会,人们越来越重视时间,生活节奏越来越快,时间就是金钱。
时间如果不准确,会对那些需要精确时间的人带来极大的麻烦。
本设计的核心元件是STC89C52,LCD12864液晶模块、DHT11温湿度感应模块、DS1302时间模块及按键模块组成。
本设计实现了万年历的基本功能,显示年、月、日、时、分、秒、星期,温湿度而且可以整点报时,闹表功能,无源时钟芯片再接一个3V电源,掉电后能正常工作,重新上电后不用调整时间。
整个设计具有操作简单,性价比高,环保无噪音,低功耗等优点。
关键词:电子时钟单片机DS1302 DHT11ABSTRACTDigital electronic clock is one of the main timing tool in the modern world, widely used cell phones, computers, cars and so on all aspects of social life, and the time required for the occasion.20th century, electronic technology gained rapid development, driven in its modern electronics into almost all areas of society, a strong impetus to the development of the social productive forces and social improvement in the level of information, but also to modern electronic products further improve the performance, product upgrading faster and faster pace.Modern life more and more attention from the concept of time, time and money can be said to equate. For those who are very strict on time and accurate grasp of people and things, time is not accurate will bring great trouble.This design uses AT89S52 micro-controller as the core component, attach ed above power-on reset circuit, crystal oscillator circuit, LCD12864B liquid crystal display modules, DHT11 temperature and humidity sensor module, DS1302 time module and key tone circuit.The design and implementation of the basic functions of the calendar, year, month, day, hour, minute, second, day, temperature and humidity but also the whole point timekeeping, alarm clock function, followed by a clock chip passive 3V power supply can power down after working properly, do not adjust the time after power outages. The whole design is simple, cost-effective, environmentally friendly no noise, low power consumption.Keywords: Electronic Clock MCU DS1302 DHT11目录摘要 (I)ABSTRACT (II)前言 (V)1 绪论 (1)1.1电子时钟的研究背景 (1)1.2电子时钟的国内外研究现状 (1)2 元件介绍 (3)2.1单片机STC89C52 (3)2.2实时时钟芯片DS1302 (5)2.3温湿度传感器DHT11 (7)2.4液晶显示屏LCD12864 (8)2.5本章小结 (8)3 总体方案 (9)3.1系统的设计思路 (9)3.2系统硬件描述 (9)3.3系统软件描述 (10)3.4设计流程 (10)3.5本章小结 (10)4 系统硬件架构 (11)4.1单片机最小系统 (11)4.2时钟模块 (13)4.3温湿度传感器模块 (13)4.4液晶显示模块 (13)4.5按键模块 (14)4.6蜂鸣器报警模块 (14)4.7本章小结 (15)5 软件设计 (16)5.1 软件设计总体说明 (16)5.2系统程序流程图设计 (16)5.3系统程序设计(见附录) (20)5.4本章小结 (20)结论 (21)参考文献 (22)致谢 (23)附录一 (24)附录二 (25)前言近年来,电子产品的成长越来越快,社会竞争也更剧烈,人们对电子时钟的要求更高了。
基于单片机的数字钟的设计毕业论文
基于单片机的数字钟的设计毕业论文永城职业学院毕业论文论文题目:基于单片机的数字钟的设计专业:机电一体化班级:机电134学号:2013124025学生姓名:孙洋洋指导教师:李梦瑶2015年10月 16 日目录1、设计总体方案 (3)1.1电子钟的工作原理 (3)2、主要器件介绍及功能实现 (4)2.1 AT89C52单片机 (4)2.2 1602LCD液晶显示 (7)2.3 计时功能的实现 (9)2.3.1定时方法 (9)2.3.2 定时/计数器的定时和计数功能 (10)3、硬件电路 (10)3.1上电复位电路 (10)3.2时钟系统 (11)3.3按键电路 (11)3.4电子时钟原理图 (12)3.5 硬件调试 (12)4、软件设计 (13)4.1 程序流程图 (13)4.1.1编辑软件(Keil uVision2) (14)4.2生成代码文件 (14)4.3 软件调试 (15)4.3.1程序的仿真Proteue ISIS软件: (15)4.3.2 具体步骤: (16)5.结论 (17)6.参考文献 (18)摘要该文主要论述如何使用89S51型号的单片机来设计一个数字电子时钟。
该设计是利用单片机原理,以AT89S51芯片为主要控制器。
通过用Keil C51软件编程仿真,再通过protues软件进行硬件仿真,设计制作一个多功能数字电子时钟的硬件电路。
其中通过单片机扩展的1602LCD显示器用来显示秒、分、时计数单元中的值。
整个设计过程包括两大部分:软件部分和硬件部分。
以单片机AT89S51芯片为核心,加上一定的外围电路、1602LCD显示器和键盘控制器组成。
该电子时钟系统主要由时钟模块、液晶显示模块以及键盘控制模块。
液晶显示模块能够准确显示时间(显示格式为时:分:秒(24小时制)),键盘控制模块可方便进行时间调整,时钟模块主要控制时间的显示由二十四进制电路与六十进制电路组成。
电路的设计以硬件和软件为指导思想,通过软件编程来实现模拟电路的设计。
毕业论文--多功能数字钟(z版)
毕业论文--多功能数字钟(z版)摘要.本设计旨在设计一款可正常显示时钟/日历、测量环境温度、带有定时闹铃和整点语音报时的多功能数字钟。
设计中以AT89S52芯片作为控制核心,采用LCD12864作为显示介质,DS1302实时时钟日历芯片完成时钟、日历的基本功能,ISD4004完成语音报时功能,同时利用DS18B20温度传感器测量环境温度;另外,系统中还引用了红外遥控技术对相关参数进行控制。
本文首先对电子钟的方案设计进行了比较和分析,紧接着对电子钟的硬件电路作简要介绍,然后对电子钟的软件架构进行详细描述,最后对设计的最终结果进行总结与展望。
关键词:数字钟多功能 AT89S51 时钟日历芯片温度传感器AbstractThis design aims to design a paragraph can display properly clock/calendar, measurement environment temperature, with regular alarm and on the hour hour multi-function digital clock speech. AT89S52 design as control core, adopts chip LCD12864 as display medium, DS1302 real-time clock calendar chips clock, calendar, the basic function of ISD4004 completion time function, at the same time use speech temperature sensor DS18B20 measuring ambient temperature; In addition, the system also cited infrared remote control technology to relative parameters to control them. This paper firstly the scheme design of electric clock were compared and analyzed, and then the hardware circuit of electric clock briefly introduced, and then the software architecture of the electric clock described in more detail, finally to design the end result of the paper summarizes and prospect.第一章引言1.1多功能电子时钟研究的背景和意义电子技术是十九世纪末、二十世纪初开始发展起来的新兴技术,二十世纪发展最迅速,应用最广泛,成为近代科学技术发展的一个重要标志。
毕业设计---基于STC89C52RC单片机多功能时钟设计论文
多功能数字钟设计报告目录第一部分摘要 (4)第二部分1.设计任务 (4)1.1基本要求 (4)1.2发挥部分 (4)1.3创新部分 (4)2.方案论证与比较 (4)2.1显示部分 (4)2.2数字时钟 (4)2.3温度采集 (5)2.4闹铃部分 (5)2.5电源模块 (5)3.总体方案 (5)3.1工作原理 (5)3.2总体设计 (5)4.系统硬件设计 (6)4.1 STC89C52RC单片机最小系统 (6)4.2测温模块 (6)4.3时钟模块 (7)4.4存储器模块 (7)4.5 LCD显示模块 (8)4.6电源模块 (8)4.7整体电路 (8)5.系统软件设计 (9)5.1主程序流程 (9)5.2时间设定程序流程 (10)5.3温度测量程序流程 (10)5.4闹铃设定程序流程 (11)5.5生日设定程序流程 (11)6.测试与结果分析 (12)6.1基本部分测试与分析 (12)6.2发挥部分测试与分析 (12)6.3创新部分测试与分析 (12)7.设计总结 (12)8.参考资料 (13)附录 (14)附一 (14)获取时钟芯片DS1302时间信息的程序 (14)附二 (15)多功能数字时钟使用方法 (15)摘要本设计采用LCD液晶屏幕显示系统,以STC89C52RC单片机为核心,由键盘、温度采集、定时闹铃、日期提醒等功能模块组成。
基于题目基本要求,本系统对时间显示、闹铃方式进和温度采集系统行了重点设计。
此外,扩展了整点报时、非易失闹铃信息存储、国内外重要节日提醒等功能。
本系统大部分功能由软件来实现,吸收了硬件软件化的思想,大部分功能通过软件来实现,使电路简单明了,系统稳定性大大提高。
本系统不仅成功的实现了要求的基本功能,多数发挥部分也得到了实现,而且还具有一定的创新功能。
关键字:STC89C52RC单片机、LCD液晶显示、双电源供电、温度采集、非易失定时闹铃、生日提醒、重要节日提醒、整点报时1、任务设计1.1基本要求:设计并制作一个多功能数字钟。
基于单片机的数字钟的设计与制作毕业设计论文
分类号________ 密级_________ U D C中国地质大学江城学院毕业设计(论文)基于单片机的数字钟的设计与制作姓名:李科专业:电子信息工程班级:22001202学号:2200120210指导教师:孙利华讲师原创性声明本人呈交的毕业论文,是在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,所有数据、图片资料真实可靠。
尽我所知,除文中已经注明引用的内容外,本毕业论文的研究成果不包含他人享有著作权的内容。
对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体,均已在文中以明确的方式标明。
本毕业论文的知识产权归属于培养单位。
本人签名:日期:摘要单片机的发展对于人们来说,有着不可估量的作用,其意义非凡。
纵观这几十年来,单片机从根本上改变了人们的生活方式,生活习惯,各式各样单片机产品的出现,使得我们生活更加方便,例如电视机、电脑、手机都在一定程度上应用了单片机的技术。
另外,单片机的发展对于航空航天事业来说同样有着极其重大的意义,飞机上的黑匣子以及仪器仪表,都离不开单片机的强大功能。
在我们生活中,还有许许多多单片机应用的例子,应用范围也是非常广泛。
单片机主要是作为核心部件来使用,根据具体硬件结构,结合软件根据具体应用对象的特点,进行改进。
在本文中,主要内容是采用单片微机接口技术来设计的电子时钟,使用数码管来实现时钟定时,让通过LED数码管显示的时钟信号,并且还可以通过独立的改性键,可以实现精确的计时,当以数字形式显示的时间分秒;小时的计时要求为满24回1,分秒的计时为60进制进位。
时间的校正;定时控以及仿无线电报时的时间;在上方显示日期星期。
关键词:单片机数字钟LED数码管ABSTRACTCurrently microcontroller penetrated into every field of our lives, almost hard to find there was no sign of the single chip microcomputer which field. Missile navigation devices, control plane various kinds of instrument, computer network communication and data transmission, real-time control and data processing, industrial automation process widely used a variety of smart IC card, the security system of civil limousine tape recorders, cameras, fully automatic washing machine control, as well as program-controlled toys, electronic pets, etc., these are inseparable from the single chip microcomputer. Not to mention the robot in the field of automatic control, intelligent instruments, medical apparatus and instruments. Therefore, the single-chip learning, development and application will create a group of computer applications and intelligent control of scientists and engineers.SCM mainly as a core component to use, according to the specific hardware structure, combined with the software according to the characteristics of the specific application object, to improve. In this article, the main content is to use single chip microcomputer interface technology to design the electronic clock, using digital tube to realize clock timing, make through the LED digital tube display the clock signal, and can also be modified through independent key, can achieve precise timing, when displayed in digital form time minutes; Timing requirements for a full 24 back to 1, split second timing for 60 carry into the system. Calibration of time; Timing control and radio tell the time. In the above shows date week. Keywords: Single chip microcomputer Digital clock LED digital tube目录1引言 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 课题来源 (1)1.3 数字钟的意义 (1)2MCS-51单片机的结构 (3)2.1 控制器 (3)2.2 存储器的结构 (3)2.3 并行I/O口 (4)2.4 单片机的应用领域 (4)2.5 本章小结 (5)3电路的硬件设计 (6)3.1 复位电路 (6)3.2 时钟电路 (6)3.3 按键电路 (6)3.4 数码管显示电路 (7)3.5 电源电路设计 (8)3.6 本章小结 (8)4电路的软件设计 (9)4.1软件程序内容 (9)4.2软件流程图 (9)4.3定时程序设计 (9)4.4程序说明 (10)4.5 本章小结 (10)5结论与展望 (12)5.1 结论 (12)5.2 单片机的发展现状和趋势 (13)致谢 (14)参考文献 (15)附录 (16)1 引言1.1课题背景单片机MCS-48自1976年引入英特尔公司已经三十多年了,基于其极高的集成与强大的功能以及可靠性高、体积小、能耗等优点,已经占据了人们工作和生活的各个方面,其影响力可见一斑。
基于单片机的多功能数字钟设计报告毕业设计(论文)
目录1..............设计整体思路2.............基本原理3.............单元电路设计及单元电路4..............安装调试步骤5..............故障分析与电路改进6..............总结与体会7..............参考文献8..............附录(元器件清单及总电路图)一.设计的整体思路:1.课程设计要求:要用时序逻辑电路设计出一个多功能可调的数字钟,这个数字钟要可调,能显示时分秒,并且要能准确的显示。
2.设计的目的:1 掌握集成电路的引脚安排2 掌握各芯片的逻辑功能及使用方法3 理解数字钟的组成和工作原理4 熟悉数字钟的设计与制作要求:时间以24小时为一个计时周期显示时分秒有校时功能,可以分别对时分进行校时计数器有整点报时功能须有晶体振荡器提供表针时间基准信号画出电路原理图元器件及参数选择电路仿真及调试自行装配和调试,并能发现问题和解决问题编写设计报告二.基本原理及其框图1.主电路是由一个4060芯片,六个74161四位同步二进制计数器和六个CD4511七段显示译码器构成。
其中4060是用来产生始终脉冲信号,74161是用来计数的工作时,每秒一次的方波作为“秒”脉冲信号,因每分钟有60秒,所以“秒”计数器为六十进制计数器,“分”的计数器亦同,而“时”采用二十四进制计数器。
当“秒”计数器满60时,输出秒进位脉冲,送“分”计数器;当“分”计数器满60时,输出“分”进位脉冲,送“时”计数器计数;当“时”计数器满24小时候,“时”“分”“秒”计数器同时自动复零。
每个计数器输出均要经过译码器,显示器显示时钟的“时”“分”“秒”。
三.单元电路设计及单元电路1.如图所示:多谐振荡器该电路由一个4060,一个晶振和一个10M电阻两个22pf电容组成.如图所示2.译码显示电路如图所示:该电路由一个4511BD芯片与共阴极数码管构成图3——1该电路时有两个74LS161和一个74LS04与门,两个数码管和两个的CD4511译码器构成,他们构成一个六十进制计数器,是用来显示秒。
基于单片机的多功能数字电子钟设计学士学位毕业设计论文
学士学位毕业设计(论文)基于单片机的多功能数字电子钟设计学生姓名:XX学号:XXXXXX指导教师:XXXX所在学院:XXXXXXXX专业:XXXXXXXXXXXXX中国·大庆2014 年 5 月黑龙江八一农垦大学本科毕业设计(论文)任务书注:1.任务书由指导教师填写后交给学生,要求学生妥善保存。
2.此任务书夹于论文扉页与论文一并装订,作为论文评分依据之。
摘要电子钟是当今社会中最主要的计时工具,它广泛的被应用在电脑,手机,和其他社会生活的各个方面,和所有要求时间的场所。
20世纪90年代,电子技术的飞速成长推动了现代电子商品的发展,电子产品已经深入社会的各个领域,为社会生产力的发展和社会信息化程度的发展提供了强大的动力,电子技术的发展如今越来越快,电子产品的更新换代的节奏更快。
在当今社会,人们越来越重视时间,生活节奏越来越快,时间就是金钱。
时间如果不准确,会对那些需要精确时间的人带来极大的麻烦。
本设计的核心元件是STC89C52,LCD12864液晶模块、DHT11温湿度感应模块、DS1302时间模块及按键模块组成。
本设计实现了万年历的基本功能,显示年、月、日、时、分、秒、星期,温湿度而且可以整点报时,闹表功能,无源时钟芯片再接一个3V电源,掉电后能正常工作,重新上电后不用调整时间。
整个设计具有操作简单,性价比高,环保无噪音,低功耗等优点。
关键词:电子时钟单片机DS1302 DHT11ABSTRACTDigital electronic clock is one of the main timing tool in the modern world, widely used cell phones, computers, cars and so on all aspects of social life, and the time required for the occasion.20th century, electronic technology gained rapid development, driven in its modern electronics into almost all areas of society, a strong impetus to the development of the social productive forces and social improvement in the level of information, but also to modern electronic products further improve the performance, product upgrading faster and faster pace.Modern life more and more attention from the concept of time, time and money can be said to equate. For those who are very strict on time and accurate grasp of people and things, time is not accurate will bring great trouble.This design uses AT89S52 micro-controller as the core component, attach ed above power-on reset circuit, crystal oscillator circuit, LCD12864B liquid crystal display modules, DHT11 temperature and humidity sensor module, DS1302 time module and key tone circuit.The design and implementation of the basic functions of the calendar, year, month, day, hour, minute, second, day, temperature and humidity but also the whole point timekeeping, alarm clock function, followed by a clock chip passive 3V power supply can power down after working properly, do not adjust the time after power outages. The whole design is simple, cost-effective, environmentally friendly no noise, low power consumption.Keywords: Electronic Clock MCU DS1302 DHT11目录摘要 (I)ABSTRACT (II)前言 (V)1 绪论 (1)1.1电子时钟的研究背景 (1)1.2电子时钟的国内外研究现状 (1)2 元件介绍 (3)2.1单片机STC89C52 (3)2.2实时时钟芯片DS1302 (5)2.3温湿度传感器DHT11 (7)2.4液晶显示屏LCD12864 (8)2.5本章小结 (8)3 总体方案 (9)3.1系统的设计思路 (9)3.2系统硬件描述 (9)3.3系统软件描述 (10)3.4设计流程 (10)3.5本章小结 (10)4 系统硬件架构 (11)4.1单片机最小系统 (11)4.2时钟模块 (13)4.3温湿度传感器模块 (13)4.4液晶显示模块 (13)4.5按键模块 (14)4.6蜂鸣器报警模块 (14)4.7本章小结 (15)5 软件设计 (16)5.1 软件设计总体说明 (16)5.2系统程序流程图设计 (16)5.3系统程序设计(见附录) (20)5.4本章小结 (20)结论 (21)参考文献 (22)致谢 (23)附录一 (24)附录二 (25)前言近年来,电子产品的成长越来越快,社会竞争也更剧烈,人们对电子时钟的要求更高了。
基于单片机的数字钟设计与实现毕业论文
基于单片机的数字钟设计与实现毕业论文基于单片机的数字钟设计与实现毕业论文目录1 引言 (1)2 单片机及辅助工具介绍 (2)2.1 单片机基础知识 (2)2.2 单片机的历史 (2)2.3 单片机的发展过程 (3)2.4 单片机的应用 (3)2.5 Protel DXP 2004软件介绍 (4)2.6 Proteus (5)2.6.1 Proteus简介 (5)2.6.2 Proteus的基本操作 (6)2.6.3 连线(WIRING UP) (7)2.7 Keil uVision2软件介绍 (7)3 元器件说明 (9)3.1 单片机芯片AT89S52 (9)3.2 LED七段数码管 (11)3.3 驱动芯片74HC595 (13)3.4 DS1302 (15)3.4.1 DS1302简介 (15)3.4.2 DS1302的结构及工作原理 (15)3.4.3 DS1302实时显示时间的软硬件 (17)3.4.4 调试中问题说明 (17)3.5 温度传感器18B20 (18)3.5.1 温度传感器简介 (18)3.5.2 DS18B20的部结构 (20)3.5.3 DS18B20温度传感器的存储器 (20)3.5.4 DS1820使用中注意事项 (21)4 硬件电路设计 (23)4.1 总体电路设计 (23)4.2 按键调时接口电路设计 (23)4.3 时间读取接口电路设计 (24)4.4 显示时间和温度接口电路设计 (24)4.5 PROTEL制作主板电路 (25)4.5.1 创建项目文件 (25)4.5.2 原理图设计 (25)4.5.3 放置元件并连接 (25)4.5.4 连接线路 (25)4.5.5 元件注释 (26)4.5.6 报表生成 (26)4.5.7 创建PCB文件 (29)4.5.8 PCB布局和布线 (32)4.5.9 3D效果图 (33)5 软件程序设计 (34)5.1 软件设计思路 (34)5.2 读写时钟芯片1302子程序 (36)5.3 读写18B20芯片子程序 (38)6 总结 (41)谢辞 (42)参考文献 (43)附录 (44)外文资料 (57)1 引言随着半导体技术的飞速发展,以及移动通信、网络技术、多媒体技术在嵌入式系统设计中的应用,单片机从4位、8位、16位到32位,其发展历程一直受到广大电子爱好者的极大关注。
多功能数字电子钟毕业设计论文
毕业论文诚信承诺书本人郑重承诺:我所呈交的毕业论文《多功能数字电子钟的设计》是在指导教师的指导下,独立开展研究取得的成果,文中引用他人的观点和材料,均在文后按顺序列出其参考文献,论文使用的数据真实可靠。
承诺人签名:日期:年月日多功能数字电子钟的设计摘要多功能数字电子钟凭借自身优势在生活中得到了广泛的运用,一个数字时钟的控制核心是单片机。
通过单片机的时钟信号达到实现计时的功能,时间数据可以经由单片机输出,利用显示器显示出结果。
校时,定时,闹钟,倒计时等功能利用键盘实现。
本毕业设计通过51系列单片机AT89C2051来设计多功能数字电子时钟,编程用C语言,能够实现秒,分,小时和日,月,年的准确显示、定时闹钟等功能。
本次毕业设计的电子时钟系统由时钟电路,LED显示电路,定时报警电路,按键调整电路组成。
数字时钟芯片具有可编程的优点,功能扩展容易,如在电路板上留有一个温度传感器,电源输出插座等,易于功能扩展。
关键词:单片机;AT89C2051;C语言The design of the multi-functiondigital electronic clockABSTRACTMulti-function digital electronic clock with their own advantages have been widely used in life, the control center is a single-chip digital clock. Achieve timing functions through the microcontroller clock signal is reached, the time data can be output via the MCU using the display shows the results. When the school, timing, alarm clock, countdown and other functions using the keyboard implementation. The graduation AT89C2051 through 51 series multifunction digital electronic clock design, Using C programming language, can be achieved in seconds, minutes, hours and days, months, years to accurately display, timing alarm clock and other functions. The graduate design electronic clock system by the clock circuit, LED display circuit, timer alarm circuit, key adjustment circuit. Programmable digital clock chip has the advantage of easy extensions, for leave a temperature sensor, a power outlet on the board and others,it is very easy for extensions.Keyword:MCU; AT89C2051;C programming language目录1绪论 (1)1.1 数字钟发展史 (1)1.2 研究背景 (2)1.3 研究状况 (3)1.4 未来发展趋势 (4)1.5 数字钟设计研究内容 (4)1.6本章小结 (5)2单片机 (6)2.1单片机(Single Chip Microsoftcomputer,简称MCU)简介 (6)2.2单片机的发展历程 (6)2.2.1探索阶段 (6)2.2.2结构体系的完善阶段 (7)2.2.3发展阶段 (7)2.2.4MCU的成熟阶段 (8)2.351单片机的概况 (9)2.4单片机的应用及前景 (10)2.5本章小结 (10)3各个模块的特性及结构 (11)3.1 AT89C2051单片机模块 (11)3.2 LED显示模块 (15)3.2.1LED数码管的原理 (15)3.2.2LED数码管驱动方式 (17)3.3 多功能数字电子钟技术路线 (18)3.3.1多功能数字电子钟结构、流程图 (18)3.3.2功能实现路线 (19)3.4 本章小结 (19)4硬件电路设计 (20)4.1 复位电路 (20)4.2 按键电路 (20)4.3 时钟电路 (21)4.4 显示控制电路 (22)4.5 数码管显示电路 (22)4.6 电源电路设计 (23)4.7 综合电路的实现 (23)4.8 本章小结 (24)5系统软件的设计 (25)5.1 调时功能 (25)5.2 显示功能 (26)5.3 程序设计 (26)5.4 本章小结 (26)6.1 Proteus软件简介 (27)6.2 Proteus的功能模块 (27)6.3 Proteus的贡献 (29)6.4 电路仿真设计 (29)6.5 本章小结 (30)7多功能数字电子钟展示 (31)7.1 电子钟展示 (31)7.2 本章小结 (35)8工作的总结与未来工作的展望 (36)8.1 工作总结 (36)8.2 未来展望 (37)参考文献 (38)致谢 (40)附录 (41)附录1:程序 (41)附录2:元件清单 (42)附录3:外文文献 (43)1绪论1.1 数字钟发展史中国是人类文明中最先发明计时仪器的国度。
基于51单片机的多功能数字时钟设计毕业论文设计
目录摘要 (1)ABSTRACT (2)1.概述 (3)1.1本课题研究目的及意义 (3)1.2国内外研究背景 (3)1.3本课题的研究方法及预期到达的目的 (4)2总体控制方案设计 (5)2.1数字时钟的工作原理 (5)2.2单片机的选型 (5)2.3 AT89C51单片机介绍 (7)2.4总体方案设计 (8)3 硬件设计 (9)3.1键盘模块 (9)3.2显示模块 (9)3.3复位电路 (12)3.4蜂鸣器驱动电路 (13)4 软件设计 (15)4.1总体软件设计 (15)4.2中断效劳函数 (15)4.3计时子函数 (16)4.4闹钟子函数流程图 (17)4.5键盘扫描子函数 (18)4.6 时间和闹钟的设置 (19)4.7 软件设计总结 (20)5 总结 (22)6 参考文献 (23)7致谢 (23)附录...................................................................................... 错误!未定义书签。
摘要近年来,电子技术获得了飞速的开展,在其推动下,现代电子产品几乎浸透了社会的各个领域,有力地推动了社会消费力的开展和社会信息化程度的进步,同时也使现代电子产品性能进一步进步。
数字时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8位8段LED数码管显示,根据数码管动态显示原理来进展显示,用12MHz的晶振产生振荡脉冲,定时器计数,并采用外置喇叭作为响铃。
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。
数字时钟因外形小巧,价格低廉,走时精度高,使用方便,功能多,便于集成化而受广阔消费的喜欢,因此得到了广泛的使用。
关键字:单片机数字时钟ABSTRACTIn recent years, electronic technology has gained rapid development, modern electronic products has been used in almost all spheres of society, It’s a strong impetus to the development of social productivity and improvement in the level of social information. The performance of modern electronic products also has been further improved.The digital clock timing is a digital circuit which displays "hour", "minute", "second". The accuracy, stability of digital clock is far more than the old-fashioned mechanical clock. In this design, we use 8-segment LED digital display, and displayed according to digital dynamic display principle with a 12MHz crystal oscillator pulse and the timer count, and an external speaker is used as the ring. In this design, the circuit has the function to display time and the time can be adjusted. Because digital clock has the advantage of low prices, high precision, easy to use, multi-function, easy integration, it is loved by the majority of consumption, so it has been widely used.Keywords: single-chip machine digital clock1.概述20世纪末,电子技术获得了飞速的开展,在其推动下,现代电子产品几乎浸透了社会的各个领域,有力地推动了社会消费力的开展和社会信息化程度的进步,同时也使现代电子产品性能进一步进步,产品更新换代的节奏也越来越快。
基于单片机的多功能数字钟的设计本科毕业设计
本科毕业设计基于单片机的多功能数字钟摘要在21世纪社会的迅猛发展浪潮下,电子信息技术也有了快速的推广和应用。
在日常工作生活的快节奏下,时间占有着至关重要的位置。
也许人们不太在意,在各种各样的日常生活以及各类社会活动中,大家无时无刻地都在留意着时间的变化。
时间与人们的生活息息相关,而时间的计算方法发展至今已经演变成时钟和表。
本文所阐述的数字钟有多种功能,不仅能够准确的显示时间年月日、时分秒,还有对环境温度进行测量,闹钟设置,秒表计时,电子钟,MP3播放等功能。
相比于机械时钟,因为数字钟所采用的是数字电路技术来实现时、分、秒计时,有着更高的准确性和稳定性,而数字钟的结构与装置也更加科学与方便化。
本文主要介绍了基于单片机的多功能数字钟的设计,硬件电路包含时钟模块、温度检测模块、液晶显示模块、按键模块、电源模块,声音模块和复位电路,软件设计包含闹钟设计、秒表计时、电子书阅览、MP3播放等。
本设计的数字钟有:时间显示年月日、时分秒,闹钟,秒表计时,电子书,MP3等功能。
单片机与多功能数字钟的结合,不仅使得时间的测量更加准确稳定,对环境测试的温度也更加简单、方便、灵活,为我们的日常生活提供了更优质与方便的服务。
因此,单片机不仅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。
关键词:单片机数字钟温度传感器Multi-function Digital Clock Based On MCUCai Bingnan(College of Engineering, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China) Abstract: The rapid development in the twenty-first Century social tide, electronic information technology has been rapid promotion and application. In their daily work life fast rhythm, time occupies a crucial position. Maybe people don't care too much, in a variety of daily life and all kinds of social activities, we every hour and moment are watching the change of time. The time of our lives, and the calculation method of time has evolved into a clock and watch. Digital clock is described in this paper has a variety of functions, not only can display the date when the minutes and seconds time, accurate, and measurement of environmental temperature, alarm clock, stopwatch, electronic clock, MP3 player and other functions. Compared to the mechanical clock, because the digital clock is used in the digital circuit technology to realize, when, seconds, has a higher accuracy and stability, and the structure and device of digital clock is more scientific and convenient.This paper mainly introduces the design of multi-function digital clock based on MCU, the hardware circuit consists of the clock module, temperature detecting module, liquid crystal display module, keyboard module, power module, voice module and a reset circuit, software design including alarm clock, stopwatch design, electronic book reading, MP3 player etc.. The design of the digital clock: time date display, minutes and seconds, alarm clock, stopwatch, e-books, MP3 etc.. Combined with the MCU and the multi-function digital clock, not only makes the measurement more accurate and stable time, environmental testing temperature is more simple, convenient, flexible, provides better quality and convenience to our daily life. Therefore, the single chip not only promoted the development of social productive forces and the improvement of social information-based degree, simultaneously also makes the modern electronic products to further improve the performance.Key words: SCM digital clock the temperature sensor目录1 前言 (1)1.1 课题的研究背景 (1)1.2 课题的开发目的 (1)2系统方案分析与选择论证 (2)2.1系统方案设计 (2)2.1.1主控芯片方案 (2)2.1.2 显示模块方案 (2)2.1.3 键盘模块方案 (2)2.1.4 温度模块方案 (2)2.2 系统最终方案 (3)3硬件电路设计 (3)3.1 单片机最小系统 (3)3.2 DS1302时钟模块的设计 (4)3.3 LCD1602显示模块的设计 (5)3.4 DS18B20温度模块的设计 (7)3.5 声音模块和按键控制模块的设计 (7)4 程序设计 (8)4.1 时间调整程序设计 (9)4.2 闹钟处理程序设计 (10)4.3 秒表计时程序设计 (10)4.4 音乐播放程序设计 (10)4.5 电子书程序设计 (12)5调试与调试结果 (12)5.1 硬件调试 (12)5.2 调试结果 (13)6 结论 (13)参考文献 (14)附录A电路原理图 (15)附录B设计程序 (16)致谢 (1)华南农业大学本科生毕业设计成绩评定表1 前言1.1 课题的研究背景在这个快节奏的年代,时间就是效益,就是金钱,因此准确的掌握时间和分配时间对人们来说至关重要。
基于单片机的数字钟的设计--毕业设计(论文)
毕业设计(论文)题目:基于单片机的数字钟的设计学院:自动化学院专业:自动化起止时间:2010年 3月 21日至2010年 6月 25日摘要这次毕业设计通过对单片机的学习、应用,以AT89S51芯片为核心,辅以必要的电路,设计了一个简易的电子时钟,它主要通过DP-51PROC单片机综合仿真实验仪实现,通过数码管能够准确显示时间,调整时间,它的计时周期为24小时,从而到达学习、设计、开发软、硬件的能力。
主要实现功能为显示时间,时间校准调时(采用手动按键调时),闹铃功能(设置定时时间,到点后闹铃发出响声)。
通过键盘可以进行校时、定时。
闹铃功能使用I/O 口定时翻转电平驱动的无源蜂鸣器。
本文主要介绍了工作原理及调试过程。
关键词:单片机电子时钟单片机综合仿真实验仪AbstractThe MCU through graduation learning applications to AT89S51 chip as the core, supplemented by the necessary circuitry to design a simple electronic clock, it is mainly through the DP-51PROC Single Chip Experimental Device to achieve, through the digital control can be accurately show time, adjustment time, it's time period is 24 hours, so get to learn, design, development hardware and software capabilities. Main achieved function to show time, the time when calibration transfer (using the manual button adjustment time), alarm clock (set the regular time, the point to issue after the alarm sound). When the keyboard can be school, regularly. Alarm clock using the I / O port level drivers regularly turn passive buzzer.This paper describes the working principle and the debugging process.Keywords:MCU electronics clock DP-51PROC目录摘要 (2)Abstract (3)第一章概述 (5)第二章方案论证与比较 (6)2.1数字时钟方案 (6)2.2数码管显示方案 (6)2.3闹铃方案 (6)2.4校准方案 (7)第三章系统设计 (7)3.1总体设计 (7)3.1.1系统说明 (7)3.2模块设计 (7)3.2.1电源部分 (8)3.2.2复位电路 (8)3.2.3程序下载接口 (8)3.2.4位选部分 (9)3.2.5数码管的连接电路 (9)3.2.6控制部分 (10)3.2.7蜂鸣器驱动电路 (11)第四章原理 (12)4.1系统总体方案选择与说明 (12)4.2工作原理 (13)4.3各单元硬件设计说明及计算方法 (14)4.4软件设计与说明 (14)第五章软件设计 (15)5.1主程序流程 (15)5.2闹铃程序..................................................................................................... 错误!未定义书签。
基于51单片机的数字钟毕业论文
基于51单片机的数字钟毕业论文化工配料与控制论文论文题目:基于51单片机的数字钟设计专业:自动化姓名:冉茂林班级:1001学号:2010401931.论文主要概述本文介绍的设计是针对多功能定时器。
该定时器操作简单,功能齐全,是单片机智能化的一种应用。
电路可以执行两个时间表,即正常作息时间表和考试时间表。
本文主要采用了51系列的单片机实现的。
随着电子技术的飞速发展,家用电器和办公电子设备逐渐增多,不同的设备都有自己的控制器,使用起来很不方便。
根据这种实际情况,设计了一个单片机多功能定时系统,它可以避免多种控制器的混淆,利用一个控制器对多路电器进行控制,同时又可以进行时钟校准和定点打铃。
它可以执行不同的时间表(考试时间和日常作息时间)的打铃,可以任意设置时间。
这种具有人们所需要的智能化特性的产品减轻了人的劳动,扩大了数字化的范围,为家庭数字化提供了可我阅读后,主要是三个方面,片外硬件电路的设计,即按键电路的设计,控制打铃电路,时间显示,电源的设计,最后就是软件的设计。
2.论文优点按键电路:(1)按键的开关状态通过一定的电路转换为高、低电平状态。
按键闭合过程在相应的I/O端口形成一个负脉冲。
闭合和释放过程都要经过一定的过程才能达到稳定,这一过程是处于高、低电平之间的一种不稳定状态,称为抖动。
抖动持续时间的常长短与开关的机械特性有关,一般在5-10ms之间。
为了避免CPU多次处理按键的一次闭合,应采用措施消除抖动。
本文采用的是独立式按键,直接用I/O口线构成单个按键电路,每个按键占用一条I/O口线,每个按键的工作状态不会产生互相影响。
(2) P1.0口表示功能移位键,按键选择要调整的时十位、时个位、分十位或分个位。
(3) P1.1口表示数字“+“键,按一下则对应的数字加1。
(4) P1.2口表示数字“-”键,按一下则对应的数字减1。
(5) P1.3口表示时间表的切换,程序默认为日常时间表,当按下该开关,使输入为低电平时,表示当前执行的是考试时间表,并有绿发光二极管显示。
基于单片机的多功能数字钟
单片机汇编程序设计师培训毕业论文—多功能电子时钟万年历指导老师:负责人:专业:电子信息工程班级:徐州师范大学培训班设计者:基于单片机的多功能数字钟摘要:现代社会人们工作生活的节奏越来越快,时间对于人们也越来越重要。
在人们日常生活以及各类社会活动中,都离不开时间,时间与人们的生活息息相关。
所以在很早时候人们就发明了各种各样的计时方法,直到演变成现在的钟。
而多功能数字钟就提供了一个便利,不仅能够准确显示时间,还有自动报时,闹钟设置,环境温度测量等等其他功能。
多功能数字钟与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性,是一种采用数字电路技术来实现时、分、秒计时的装置,因为没有机械装置,所以具有更长的使用寿命,因此得到了广泛的应用。
单片机是一种集CPU、RAM、ROM、I/O接口和中断系统等于一体的器件,只需要外加电源和晶振就可实现对数字信息的处理和控制。
单片机与多功能数字钟相结合,用于时间显示,温度测试等不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点,而且可以大幅度提高被检测数值的技术指标,从而能够大大提高产品的质量和数量。
因此,单片机在现代生活以及现代工业中应用的越来越广泛。
关键词:单片机,温度传感器,C语言Multifunction Digital Clock based on MCSAbstract:As modern society increasingly rapid pace of working life, time for people to have more and more important in people's daily life and various social activities, can not do without time, time and people's daily life. Multi-function digital clock on the provision of a convenient, not only can accurately display the time, there is alarm settings, temperature measurement, etc. Other features, compared with the mechanical clock is more accurate and intuitive, is used digital circuit technology, the minute and second timing device, because no mechanical device, and therefore have a longer life, it has been widely used.SCM is a set of CPU, RAM, ROM, I / O interfaces and interrupt system part in one of the devices, only external power supply and the crystal can be realized on digital information processing and control. SCM combined with multi-function digital clock, for the time display, temperature measurement is not only easy to control, simple configuration and flexibility of big advantages, but also greatly enhance the value of the technical indicators are detected, which can greatly enhance the quality of the product and quantity. Therefore, the MCU in modern life and more and more widely applied in industry.Key words:Single-chip microcomputer, Temperature Sensor,C language目录第一章引言 (1)1.1系统开发背景及现状 (1)1.2系统开发的目的 (1)本章小结 (2)第二章基础理论 (3)2.1MCS-51系列单片机简介 (3)本章小结 (3)第三章硬件设计 (4)3.1系统原理框图 (4)3.2主要元器件介绍 (5)3.2.1 单片机AT89S52介绍 (5)3.2.2 传感器D18B20介绍 (7)3.2.3 LCD1602液晶显示介绍 (7)3.3各模块设计 (9)3.4硬件平台 (12)3.4.1 Protel简介 (12)3.4.2 伟福仿真器简介 (12)本章小结 (13)第四章软件设计 (14)4.1系统流程图 (14)4.2各模块功能设计 (15)4.3延迟程序设计 (33)4.4温度芯片D18B20测温程序 (34)本章小结 (36)参考文献 (37)致谢 (38)第一章引言1.1 系统开发背景及现状当今世界,知识更新的速度越来越快。
基于单片机的数字电子钟毕业论文
西安工业大学北方信息工程学院本科毕业设计(论文)题目:基于单片机的电子钟设计系(部):电子信息专业:自动化班级:学生:学号:指导教师:2009年 06月基于单片机的电子钟设计摘要本文主要内容是利用单片机的接口技术设计一个电子时钟,实现时钟的走时,让时钟信号通过LED数码管显示出来,并且还可以通过键盘修改时分秒。
本课题是基于单片机技术的广泛应用而提出。
本次做的电子钟是以单片机(AT89C51)为核心,结合相关的元器件(共阴极LED数码显示器、BCD-锁存/7段译码/驱动器CC4511等),再配以相应的软件,达到制作电子钟的目的.近年来随着计算机在社会领域的渗透和大规模集成电路的发展,单片机的应用正在不断地走向深入,由于它具有功能强,体积小,功耗低,价格便宜,工作可靠,使用方便等特点,因此特别适合于与控制有关的系统,越来越广泛地应用于自动控制,智能化仪器,仪表,数据采集,军工产品以及家用电器等各个领域,单片机往往是作为一个核心部件来使用,在根据具体硬件结构,以及针对具体应用对象特点的软件结合,以作完善。
单片机应用的重要意义在于,它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。
从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能,现在已能用单片机通过软件方法来实现了。
这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术,是传统控制技术的一次革命。
单片机模块中最常见的是电子钟,电子钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,具有更更长的使用寿命,因此得到了广泛的使用。
电子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, 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。
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2.2 LCD1602概述
LCD液晶显示器种类。
LCD可以分为两种类型,一种是字符模式LCD,另外一种为图形模式LCD。
这里我们介绍的LCD为字符型点矩阵式LCD模式组(Liquid Crystal Dislay Module,简称LCM ),或称为字符型LCD(如图2-1)。
图2-1
字符型液晶显示模块是一类专门用于显示字幕、数字、符号等点阵型液晶显示模块。
在显示器件的电极图形设计上,它是由若干个5X7或5X11等点阵字符组成的。
每一个点阵字符位都可以显示一个字符。
点阵字符位之间有一个点距地间隔,起到字符间距和行距的作用。
目前,常用的有16字X1行、16字X2行、20字X2行和40字X2行等的字符模组。
这些LCM虽然显示的字数各不相同,但是都具有相同的输入/输出界面。
这里我们以16字X2行字符型液晶显示模块为例,详细介绍字符液晶显示模块的应用技术。
(1)LCD1602液晶引脚功能见表2-1
字符型LCD通常有14条引脚线或16条引脚线的LCD,多出来的2条线是背光电源线VCC(15脚)和地线GND(16脚),其控制原理与14脚的LCD完全一样定义如
表2-1所示:
表2-1
(2)LCD1602置了DDRAM、CGROM和CGRAM。
DDRAM就是显示数据RAM,用来寄存待显示的字符代码。
共80个字节,其地址和屏幕的对应关系如下表:
表2-2
也就是说想要在LCD1602屏幕的第一行第一列显示一个"A"字,就要向DDRAM 的00H地址写入“A”字的代码就行了。
但具体的写入是要按LCD模块的指令格式来进行的,后面我会说到的。
那么一行可有40个地址呀?是的,在1602中我们就用前16个就行了。
第二行也一样用前16个地址。
对应如下:DDRAM地址与显示位置的对应关系
我们知道文本文件中每一个字符都是用一个字节的代码记录的。
一个汉字是用两个字节的代码记录。
在PC上我们只要打开文本文件就能在屏幕上看到对应的字符是因为在操作系统里和BIOS里都固化有字符字模。
什么是字模?就代表了是在点阵屏幕上点亮和熄灭的信息数据。
例如“A”
字的字模:
01110 ○■■■○
10001 ■○○○■
10001 ■○○○■
10001 ■○○○■
11111 ■■■■■
10001 ■○○○■
CGROM和CGRAM与字符的对应关系。
表2-3
从上图可以看出,“A”字的对应上面高位代码为0100,对应左边低位代码为0001,合起来就是01000001,也就是41H。
可见它的代码与我们PC中的字符代码是基本一致的。
因此我们在向DDRAM写C51字符代码程序时甚至可以直接用P1='A'这样的方法。
PC在编译时就把“A”先转为41H代码了。
字符代码0x00~0x0F为用户自定义的字符图形RAM(对于5X8点阵的字符,可以存放8组,5X10点阵的字符,存放4组),就是CGRAM了。
0x20~0x7F为标准的ASCII码,0xA0~0xFF为日文字符和希腊文字符,其余字符码(0x10~0x1F及0x80~0x9F)没有定义。
2.3 DS18B20概述
2.3.1 DS18B20封装图及实物图
图2-1
DS18B20引脚定义:
(1)DQ为数字信号输入/输出端;
(2)GND为电源地;
(3)VDD为外接供电电源输入端(在寄生电源接线方式时接地)。
2.3.2 DS18B20的主要特性
2.3.4 DS18B20部结构
图2-2
2.3.5 DS1820使用中注意事项
DS1820虽然具有测温系统简单、测温精度高、连接方便、占用口线少等优点,但在实际应用中也应注意以下几方面的问题: 6.1、较小的硬件开销需要相对复杂的软件进行补偿,由于DS1820与微处理器间采用串行数据传送,因此,在对DS1820进行读写编程时,必须严格的保证读写时序,否则将无法读取测温结果。
在使用PL/M、C等高级语言进行系统程序设计时,对 DS1820操作部分最好采用汇编语言实现。
6.2、在DS1820的有关资料中均未提及单总线上所挂DS1820数量问题,容易使人误认为可以挂任意多个 DS1820,在实际应用中并非如此。
当单总线上所挂DS1820超过8
个时,就需要解决微处理器的总线驱动问题,这一点在进行多点测温系统设计时要加以注意。
6.3、连接DS1820的总线电缆是有长度限制的。
试验中,当采用普通信号电缆传输长度超过50m时,读取的测温数据将发生错误。
当将总线电缆改为双绞线带屏蔽电缆时,正常通讯距离可达150m,当采用每米绞合次数更多的双绞线带屏蔽电缆时,正常通讯距离进一步加
图2-1
2.4.2复位电路
复位电路产生复位信号,复位信号送入RST后还要送至片的施密特触发器,由片复位电路在每个机器周器的S5P2时刻对触发器输出采样信号,然后由部复位电路产生复位操作所要的信号。
一般的复位电路可分为上电自动复位和按键复位,我们在此选用的是上电复位。
上电自动复位原理:RST引脚是复位信号的输入端,只要高电平的复位信号持续两个机器周期以上的有效时间,就可以使单片机上电复位。
上电自动复位是通过电容充电实现的,上电瞬间,RST端电位与Vcc相同,随充电电流的减少,RST的电位逐渐下降,直到复位信号无效。
按键复位在此不在作过多的介绍,其原理和上电复位是相同的。
但其采用的是脉冲复位电路和电平复位电路两种。
复位电路和单片机最小系统如图2-2所示:。