毕业设计200数字钟的设计与实现2
数字时钟的毕业设计
数字时钟的毕业设计目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)第1章绪论.......................................... 错误!未定义书签。
11.1数字时钟的背景和意义 (1)1.2数字时钟设计思路 (1)1.3数字时钟的主要容 (1)第2章数字时钟模块设计 (2)2.1数字时钟秒脉冲信号的设计 (2)2.1.1 秒时钟信号发生器的设计 (2)2.1.2 秒时钟电路的设计 (3)2.1.3 分时钟电路的设计 (4)2.2 二十四进制计数器设计 (4)第3章校时电路......................................... 错误!未定义书签。
第4章整点报时电路..................................... 错误!未定义书签。
第5章闹钟电路........................................ 错误!未定义书签。
结论................................................ 错误!未定义书签。
致谢................................................ 错误!未定义书签。
参考文献................................................ 错误!未定义书签。
绪论数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,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。
而且与传统的机械钟相比,它具有走时准确、显示直观、无机械传动、无需人的经常调整等优点。
数字钟的设计涉及到模拟电子与数字电子技术,其中绝大部分是数字部分、逻辑门电路、数字逻辑表达式、计算真值表与逻辑函数间的关系、编码器、译码器显示等基本原理。
数字时钟的毕业设计
河南农业大学本科生毕业论文题目基于单片机的数字时钟的设计学院理学院专业班级10级电科四班学生姓名杨亚博指导教师曹晴撰写日期2014年5月15日基于单片机的数字时钟毕业设计杨亚博摘要多功能数字钟的应用非常普遍,由单片机作为数字钟的核心控制器,通过它的时钟信号进行实现计时功能,将其时间数据经单片机输出,利用显示器显示出来。
通过键盘可以进行校时、定时等功能。
输出设备显示器可以用LED显示技术来显示技术。
本系统利用单片机实现具有计时、校时等功能的数字时钟,是以单片机AT89C51为核心元件,以蜂鸣器实现闹钟,同时采用LED动态显示“时”,“分”,“秒”的现代计时装置。
另外具有校时功能,秒表功能,和定时器功能,利用单片机实现的数字时钟具有编程灵活,便于功能的扩充等优点。
简要介绍了LED显示的发展状况和其所特有的优势,简述了该系统中一些重要芯片的基本工作原理,着重论述了硬件线路各个模块的设计思想。
LED显示与单片机的接口采用动态显示技术,利用了时钟芯片的系统自带电池功能来实现断电时保存一些重要数据,以便来电时正确显示信息的功能。
模块化的设计和调试方法在整个课题研究过程中至关重要,事实上在任何设计中也同样关键和有效。
关键词:数字钟系统;单片机; LED显示;蜂鸣器Graduation design based on SCM digital clockYang yaboAbstractMulti-function digital clock is very common, by single chip microcomputer as the core of the digital clock controller, through its function of timing clock signal, the time data by the MCU output, using the monitor display. Through the keyboard to school, timing, etc. Output devices display can use the LED display technology to display technology.This system USES single chip microcomputer to realize digital clock with timing, when the school and other functions, is based on single chip microcomputer AT89C51 as the core element, with a buzzer alarm clock, and USES the LED dynamic display "when", "points", "second" modern timing devices. Also has the function of the school when, stopwatch functions, and timer function, using the single chip microcomputer implementation of digital clock with flexible programming, function expansion conveviently.This paper briefly introduces the development of LED display and its peculiar advantage, this paper expounds some important chip in this system the basic working principle, mainly discusses the hardware circuit design of each module. LED display and single chip microcomputer interface dynamic display technology, using the function of clock chip system comes with battery power to implement save some important data, in order to call the right shows the function of information.Modular design and debug method is of vital importance in the whole research process, in fact is also the key in any design and effective.Keywords:Digital clock system; Single chip microcomputer; LED display. buzzer目录1绪论 02系统总体设计方案 (1)系统功能实现总体设计思路 (1)方案选择 (1)3硬件设计 (2)3.1 AT89C51简介 (2)3.1.1 AT89C51主要性能参数 (3)3.1.2 AT89C51单片机的功能特性概述 (3)3.2 LED数码管 (6)3.2.1 LED显示器的结构 (7) (7) (7) (8)4软件设计 (9) (10) (10)5毕业设计结果仿真 (16) (16) (17) (17)总结 (19)参考文献 (20)附录 A (21)致谢 (31)1绪论随着生活水平的提高,人们越来越追求人性化的事物,传统的时钟已不能满足人们的需求。
多功能数字钟毕业设计报告
多功能数字钟毕业设计报告第一章多功能数字钟的概述1.1应用背景21世纪,我们将进入信息时代,在新技术和市场需求的共同作用下电子技术及其产业必将有高速的发展;电子技术分为数电电路和模拟电路,数电研究数字信号,比如像逻辑门等等,模拟电路主要讲的是各种功率放大电路等。
数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路,其中包括了组合逻辑电路和时序电路。
目前,数字钟的功能越来越强,并且有多种专门的大规模集成电路可供选择。
数字钟适用于自动打铃、自动广播,也适用于节电、节水及自动控制多路电器设备。
它是由数子钟电路、定时电路、放大执行电路、电源电路组成。
为了简化电路结构,数字钟电路与定时电路之间的连接采用直接译码技术。
具有电路结构简单、动作可靠、使用寿命长、更改设定时间容易、制造成本低等优点。
数字钟的技术实现时、分、秒计时的钟表。
与机械钟相比具有更高的准确性和直观性,具有更长的使用寿命,已得到广泛的使用。
数字钟的设计方法有许多种,例如可用中小规模集成电路组成电子钟,也可以利用专用的电子钟芯片配以显示电路及其所需要的外围电路组成电子钟,还可以利用单片机来实现电子钟等等。
这些方法都各有其特点,其中利用单片机实现的电子钟具有编程灵活,以便于功能的扩展。
数字钟广泛用于个人家庭,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,深受人们欢迎。
因此,我们此次设计与制作数字钟就是为了了解数字钟的原理,从而学会制作数字钟.而且通过数字钟的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法.且由于数字钟包括组合逻辑电路和时叙电路.通过它可以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法.1.2数字钟的功能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,数字钟的应用越来越普及了,并且由于它具有功能强,体积小,功耗低,价格便宜,工作可靠,使用方便等特点,使数字钟的技术在电子和一些自动化行业中应用也越来越广泛了。
数字钟毕业论文
数字钟毕业论文数字钟毕业论文一、引言在现代社会中,数字钟已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分。
无论是手机、电脑还是家居装饰,数字钟都无处不在。
然而,数字钟的发展背后隐藏着许多有趣的技术和设计原理。
本篇论文将探讨数字钟的历史、工作原理以及未来发展方向。
二、历史回顾数字钟的历史可以追溯到20世纪70年代。
当时,电子技术的快速发展使得人们开始尝试用数字显示时间。
最早的数字钟采用了七段显示器,通过控制灯泡的亮灭来表示数字。
然而,这种显示方式存在一些问题,例如能耗较高、显示效果不够清晰等。
随着技术的不断进步,液晶显示器逐渐取代了七段显示器,成为数字钟的主流显示技术。
液晶显示器具有低能耗、高对比度和可定制性等优点,使得数字钟的显示效果得到了极大的提升。
三、工作原理数字钟的工作原理可以简单地分为三个部分:时钟芯片、显示器和控制电路。
时钟芯片是数字钟的核心部件,它负责计时和时间的精确控制。
时钟芯片通常由晶体振荡器和计数器组成。
晶体振荡器产生稳定的振荡信号,计数器将振荡信号转换为可读的时间格式。
显示器是数字钟的输出部分,它用来显示时间。
除了液晶显示器,数字钟还可以采用LED显示器等其他技术。
不同的显示器技术有不同的特点,例如LED显示器亮度高、反应速度快,而液晶显示器则更加省电。
控制电路负责接收用户的输入,并将其转化为对时钟芯片和显示器的控制信号。
用户可以通过控制电路来调整时间、设置闹钟等功能。
四、数字钟的应用领域数字钟在日常生活中有着广泛的应用。
首先,数字钟作为时间的显示工具,被广泛应用于办公室、学校、医院等场所。
其次,数字钟还可以作为家居装饰品,为室内空间增添一份现代感。
此外,数字钟还可以用于计时器、闹钟等功能,方便人们的生活。
除了日常应用,数字钟在科学研究、航空航天等领域也有着重要的作用。
例如,在航空航天领域,数字钟的精确计时能力对于飞行任务的安全和准确性至关重要。
五、数字钟的未来发展随着科技的不断进步,数字钟的未来发展前景广阔。
数字电子钟毕业设计
1.数字钟的组成和基本工作原理数字钟实际上是一个对标准频率进行计数的计数电路。
它的计时周期是24小时,由于计数器的起始时间不可能与标准时间(如北京时间)一致所以采用校准功能和报时功能。
数字钟电路主要由译码显示器、校准电路、报时电路、时计数、分计数、秒计数器,振荡电路和单次脉冲产生电路组成。
其中电路系统由秒信号发生器、“时”、“分”、“秒”计数器、译码器及显示器、校准电路、整点报时电路组成。
秒信号产生器是整个系统的时基信号,它直接决定计时系统的精度,一般用石英晶体振荡器加分频器来实现,将标准秒信号送入“秒计数器”,“秒计数器”采用60进制计数器,每累计60秒发出一个“分脉冲”信号,该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。
“分计数器”也采用60进制计数器,每累计60分钟,发出一个时脉冲信号,该信号将被送到时计数器。
时计数器采用24进制计时器,可实现对一天24小时的计时。
译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态通过显示驱动电路,七段显示译码器译码,在经过六位LED 七段显示器显示出来。
整点报时电路时根据计时系统的输出状态产生一个脉冲信号,然后去触发一音频发生器实现低、高音报时。
校准电路时用来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整的。
如图1所示多功能数字钟的组成框图。
图1 数字钟组成框图1.1振荡器振荡器是数字钟的核心,其的作用是产生一个频率标准时间频率信号,然后再由分频器分秒脉冲,因此,振荡器频率的精度与稳定度基本决定了数字电子钟的质量。
振荡器的稳定度及频率的精确度决定了数字钟计时的准确程度,通常选用石英晶体构成振荡器电路。
一般来说,振荡器的频率越高,计时精度越高。
采用石英晶体振荡器经过分频得到这一个频率稳定准确的32768Hz的方波信号。
保证数字钟的走时准确及稳定。
1.2分频器电路分频器电路将32768Hz的高频方波信号经32768(215)次分频后得到1Hz的方波信号供秒计数器进行计数。
【毕业设计、论文】数字电子钟毕业设计
【毕业设计、论文】数字电子钟毕业设计湖南铁路科技职业技术学院数字电子钟设计专业应用电子技术班级307-1班学生姓名敬勇攀指导教师_刘刚老师摘要20世纪末,电子技术获得了飞速的发展,在其推动下,现代电子产品几乎参透了社会的各个领域,有力地推动了社会声处理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。
simulation Program with Integrated Circuit Emphasis (PSPICE)软件是专门用于电子电路仿真的“虚拟电子工作台PSPICE软件具有强大的电路图绘制功能、电路模拟仿真功能、图形后处理功能和元器件符号制作功能,以图形方式输入,自动进行电路检查,生成图表,模拟和计算电路。
它的用途非常广泛,不仅可以用于电路分析和优化设计,还可用于电子线路、电路和信号与系统等课程的计算机辅助教学。
与印制版设计软件配合使用,还可实现电子设计自动化。
被公认是通用电路模拟程序中最优秀的软件,具有广阔的应用前景。
目录摘要 (2)引言 (4)第一章总体设计方案 (5)1.1、数字电子钟设计方案论证 (5)1.2、方案选择 (5)第二章总体设计框图 (6)2.1、主控制器 (6)2.2、LED显示 (6)2.3、驱动电路 (8)2.4、存储单元表 (9)第三章硬件部分 (9)3.1、数字电子钟与单片机的接口电路 (10)3.2、系统整体硬件电路 (11)第四章软件部分 (13)4.1、系统软件算法分析 (13)4.2、主程序 (13)4.3、中断程序 (14)4.4、调时功能程序 (15)第五章总程序清单 (16)第六章总结与体会 (26)参考文献 (27)引言随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一,它所给人带来的方便也是不可否定的,其中数字温度计就是一个典型的例子,但人们对它的要求越来越高,要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从单片机技术入手,一切向着数字化控制,智能化控制方向发展。
数字钟的设计-毕设论文
数字钟的设计摘要:随着电子工业的发展,电子产品日新月异。
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功能。
诸如数字钟、万年历、电子表、定时自动报警、定时启闭电路、通断动力设备,甚至各种定时电气的自动启用、通信、网络等众多领域,所有这些都是以钟表数字化为基础的。
由于其功能的不断增加,使用方便性不断提高,很多产品已经成为人类日常生活中不可或缺的助手。
本文是基于单片机控制的数字钟系统的设计。
该系统主要以单片机芯片AT89C51为核心结合按键选择模块来控制数码管显示模块和蜂鸣器模块工作,从而实现时钟和闹钟功能,并可对时钟及闹钟的时、分、秒进行单独校对,使其校正到标准时间。
此设计以软件控制硬件及软硬件结合为指导思想,充分发挥单片机功能。
同时,该数字钟系统还具有功耗小、成本低的特点,具有很强的实用性。
由于系统实现的功能简单,因此具有一定的可扩展性。
关键词:AT89C51单片机;数码管显示;The design of digital clockAbstractWith the development of the electronics industry, electronic products are different from before day by day. Watches digital has brought great convenience to people's production and living, and greatly expanded the original watch function. Such as digital clock, calendar, electronic watches, timed automatic alarm, timed to open and close circuits, open and close the power equipment, even a variety of timed electrical auto-enabled, communications, networking and many other fields, all of which are based on watches digital. Increasing its functionality, ease of use continue toincrease, many products have become an indispensable assistant to human daily life.This article is based on single chip microcomputer control of digital clock system design. This system mainly by the single-chip microcomputer AT89C51 as the core in combination with key choice module to control the digital tube display and buzzer module work, so as to realize the clock and alarm clock function, and can be on the clock and alarm clock, minutes and seconds to individually check, make the correction to standard time. This design in order to control the hardware and software and hardware combined with software as the guiding ideology, give full play to the MCU function. At the same time, the digital clock system also has the characteristics of low consumption, low cost, strong practicability. Due to the function of the system is simple, thus has certain extensibility.Key words: AT89C51 single chip microcomputer; Digital tube display;目录摘要 (i)Abstract (ii)第一章绪论.....................................................................................................................- 1 -1.1 课题研究的背景....................................................................................................- 1 -1.2课题研究的内容................................................................................................. - 2 - 第二章KEIL集成开发环境的应用.................................................................................. - 3 -2.1AT89C51单片机概述............................................................................................- 3 -2.2 KEIL集成开发环境的应用与操作.................................................................... - 3 -2.2.1KEIL集成开发环境简介............................................................................. - 3 -2.2.2 KEIL集成开发环境的基本仿真流程...................................................... - 4 - 第三章数字钟系统的原理与设计.................................................................................. - 6 -3.1 数字钟系统的总体方案设计..............................................................................- 6 -3.2 数字钟系统的硬件设计..................................................................................... - 6 -3.2.1 复位电路的设计................................................................................ - 7 -3.2.2 振荡电路的设计...................................................................................... - 8 -3.2.3 按键选择电路的设计............................................................................ - 10 -3.2.4 数码管显示电路的设计.......................................................................... - 11 -3.2.4.1 数码管的显示原理..................................................................... - 13 -3.2.4.2数码管的连接............................................................................. - 14 -3.2.5蜂鸣器电路设计...................................................................................... - 14 -3.3 数字钟系统的软件设计.....................................................................................- 16 -3.3.1 初始化参数设置..................................................................................... - 17 –3.3.2 时钟计时程序..................................................................................... - 17 -3.3.3 按键处理程序..................................................................................... - 17 -3.3.3.1 时钟调时程序............................................................................. - 17 -3.3.3.2 闹钟调时程序............................................................................. - 17 -3.3.4 数码管显示程序..................................................................................... - 17 -3.3.4.1 时钟当前值显示程序................................................................ - 17 -3.3.4.2 闹钟调时显示程序................................................................ - 17 -第四章系统实现与分析................................................................................................ - 20 -4.1 系统总体电路原理图的设计.......................................................................... - 20 -4.2 系统整体软件设计............................................................................................ - 21 第五章总结与展望....................................................................................................... - 26 -5.1 工作总结............................................................................................................ - 26 -5.2 技术展望............................................................................................................. - 27 - 参考文献......................................................第一章绪论1.1 课题研究的背景近年来随着科技的发展,任何设备和产品的自动化、数字化和智能化都离不开单片机,单片机已成为人类生活中不可或缺的助手。
数字电子钟毕业设计
本科毕业论文(设计)题目:WL-1型数字电子钟指导教师:职称:学生姓名:学号:专业:电子设计自动化班级:院(系):电子信息工程学院完成时间:WL-1型数字电子钟摘要数字钟电路一直以来是一种很经典的数字电路,数字钟的种类更是不计其数,其设计方方案也层出不穷。
时间是衡量一切的尺度,所以时间对每个人来说是无比重要的。
在当今社会人们更离不开时间,钟、表以及一切可显示时间的事物在我们周围随处可见。
随着科技的日星月异的发展,数字电子钟/表以其体积小、重量轻、价格便宜等优点已经取代了大多数古老的机械钟/表。
本数字钟采取数字逻辑器件设计方案即使用市场上比较常用的74系列的集成芯片制作。
电子钟要有时、分、秒的显示,并且要有整点报时功能。
任何一个钟表都会有时间上的误差,所以校时功能是必不可少的功能模块。
使用的主要芯片有555定时器、十进制加法计数器74ls160、两输入与非门74ls00、7段数码管译码器7448和7段数码管等。
电路的时钟信号产生模块用555定时器完成,记时模块用十进制计数器实现,其显示模块是由7段数码管译码器7448和7段数码管组成。
此外该电路还有验灯功能。
关键字:555定时器/十进制加法计数器/7段数码管译码器/7段数码管/时钟信号/校时/整点报时/验灯Digital electronic clockSummaryDigital clock circuit has always been a classic digital circuits, numerous types of digital clock, designed party programs are endless. Time is the measure of all scales, time is extremely important for everyone. In today's society people can not do without, clocks and watches, as well as all display time things around us everywhere. With the technology Xingyue exclusive development of digital electronic clock / watch its small size, light weight, cheap, etc. have replaced most of the old mechanical clock / watch. Take the digital clock digital logic design that the use of the more commonly used 74-series chip production. Electronic clock sometimes, minutes, seconds display, and have a whole hour. Any one of the watches will have time error correction function is essential to the function module. Use 555 timer chip, decimal addition counter 74LS160, two-input NAND gate 74LS00, 7-segment LED decoder 7448 and 7-segment digital tube. Circuit clock signal generation module 555 timer, chronograph module decimal counter display module 7-segment decoder 7448 and 7-segment digital tube. In addition, the circuit also has experience in the light function.Keywords:555 timer/ the counter of the decimal addition/ 7-segment decoder/ 7-segment LED clock signal/ school/ the whole point of time/ inspection lights目录目录 (1)1 引言 (1)2 设计方案的选取与论证 (2)3 WL-1型数字电子钟 (3)3.1 WL-1型数字钟电路框图 (3)HYPERLINK \l _Toc2351 3.2 WL-1型数字钟电路原理分析 (4)3.2.1 WL-1型数字钟的整体电路原理图 (5)3.2.2振荡电路 (6)3.2.3计数电路 (9)3.2.4 校时电路 (12)3.2.5 整点报时电路 (13)3.2.6 译码与显示电路 (15)3.2.7验灯电路 (18)4 整机工作流程综述 (18)4.1 数字电子钟的仿真与PCB图 (19)4.1.1电子钟仿真图 (19)4.1.2数字电子钟PCB图 (20)图15 数字电子钟的PCB图 (20)总结 (21)致谢 (22)参考文献 (23)1 引言随着电子科技的日星月异的发展,特别是步入21世纪以来,电子技术更是得到了长足的进步,各类电子产品也被应用于人们生活中的方方面面,大到飞机火车,小到手机电灯。
数字电子时钟的设计与制作毕业设计精品
数字电子时钟的设计与制作毕业设计精品摘要本次设计以AT89C52芯片为核心,辅以必要的外围电路,设计了一个简易的数字电子时钟,它由5V直流电源供电。
在硬件方面,除了CPU外,使用两个四位一体的七段LED数码管和一个单独的共阳极数码管显示时、分、秒。
四个简单的独立按键实现对时间的调整以及时钟/秒表功能的转换。
软件方面采用C语言编程,使用keil软件进行编程与调试,使整个电子时钟能够完成时间的显示,调时,秒表,报时等功能。
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。
数字时钟的精度、稳定度远远超过老式的机械时钟。
在这次设计中,我们采用LED 数码管分别显示时、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。
数字时钟体积小巧,价格低廉,时间精度高,使用方便,功能全,便于集成化而受广大消费的喜爱,因此得到了广泛的应用。
关键词:单片机;数字电子时钟;LED;数码管ABSTRACTThis design with AT89C52 chip as the core, supplemented by the necessary peripheral circuit, design a simple digital electronic clock, it consists of 5 v dc power supply. In terms of hardware, in addition to the CPU, using two four one of the seven segment LED digital tube and a single anode digital tube display when, minutes and seconds. Four simple implementation independent buttons adjust your time as well as the conversion clock/stopwatch function. Software using C language programming, programming and debugging, using keil software to complete the whole electronic clock time, according to the adjustment, timing alarm clock, reset, etc.Digital Clock is a digital circuit implementation of the “when”, “minutes”, “seconds” the figures show the timin g device. Digital clock precision, stability, far more than the old mechanical clock. In this design, we use LED digital display hours, minutes, seconds, to 24-hour time mode, according to digital control theory to dynamic display to display, use the 12MHz crystal oscillation pulse, the timer count.Digital clock is its compact, low cost, travel time and high precision, easy to use, features and more, easy integration and loved by the general consumer, so widely used.Keywords: single chip; digital electronic clock;LED;digital tube目录摘要(Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)1 绪论 (1)1.1 研究的背景 (1)1.2 数字时钟的意义与应用 (1)2 整体设计方案 (3)2.1 设计要求 (3)2.2 整体方案的设计 (3)2.2.1 整体方案的确定 (3)2.2.2 电路设计框图 (4)2.3 单片机的介绍 (4)3 数字时钟硬件电路设计 (7)3.1 最小系统的设计 (7)3.2 数码管显示电路的设计 (10)3.2.1 单个数码管简介 (10)3.2.2 四位一体数码管简介 (10)3.3 蜂鸣器控制电路的设计 (12)3.4 按键控制电路的设计 (13)4 数字时钟的软件设计 (16)4.1 主程序设计 (17)4.2 数码管显示子程序设计 (18)4.3 按键检测子程序设计 (19)4.4 蜂鸣器报时子程序设计 (20)5 数字时钟的仿真及制作 (21)5.1 调试与仿真 (21)5.2 仿真图缺陷分析 (24)5.3 数字时钟的制作 (25)总结 (28)参考文献 (29)致谢 (30)附录程序清单 (31)1 绪论1.1 研究的背景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。
电子行业数字电子钟毕业设计
电子行业数字电子钟毕业设计1. 引言数字电子钟是一种能够准确显示时间的设备,近年来在电子行业得到广泛应用。
本文将介绍一个基于数字电子钟的毕业设计项目,旨在设计和实现一个高精度、多功能的数字电子钟。
2. 设计目标本设计项目旨在满足以下几个设计目标:1.高精度:数字电子钟应能够准确显示当前时间,并具备较高的时间精度。
2.多功能:数字电子钟应具备除基本时间显示功能之外,还应包括日期、闹钟、秒表、倒计时等多种功能。
3.显示清晰:数字电子钟的显示界面应清晰可见,以便用户轻松阅读时间信息。
4.高可靠性:数字电子钟应具备稳定、可靠的工作性能,能够长时间连续工作而不出现故障。
3. 系统框架本设计项目的数字电子钟主要由以下几个模块构成:1.时钟芯片模块:负责实时时钟的计时和时间信息的存储。
2.显示模块:负责将时钟芯片模块获取的时间信息显示在屏幕上。
3.功能模块:包括日期、闹钟、秒表、倒计时等功能模块,负责实现相关功能的逻辑处理和显示。
4.按键模块:负责用户操作的按键检测和响应。
4. 主要实现步骤(1)硬件设计:•使用时钟芯片实现时钟计时和时间信息存储。
•连接显示模块,并设计使其能够正确显示时钟信息。
•连接按键模块,实现用户操作按键的检测和响应。
(2)软件设计:•编写时钟芯片模块的驱动程序,实现时钟计时和时间信息存储的功能。
•设计并实现显示模块的驱动程序,使其能够正确显示时钟信息。
•设计并实现功能模块的驱动程序,实现日期、闹钟、秒表、倒计时等功能的逻辑处理和显示。
•编写按键模块的驱动程序,实现用户操作按键的检测和响应。
5. 预期结果通过设计和实现上述的硬件和软件模块,预期可以实现一个高精度、多功能的数字电子钟。
该数字电子钟可以准确显示当前时间,具备日期、闹钟、秒表、倒计时等功能,并具有良好的用户操作体验和显示效果。
6. 结论本文介绍了一个基于数字电子钟的毕业设计项目。
通过该项目的设计和实现,预期可以得到一个高精度、多功能的数字电子钟。
多功能数字钟设计与制作-毕业设计
多功能数字钟设计与制作学生:XX 指导教师:XX内容摘要:多功能数字钟是在具有基本钟表功能的基础上又增加了定时控制、仿广播电台报时功能、自动报整点时数、触摸报整点时数。
这样的数字钟以其超越的功能越来越被更多的人们所接受。
在设计数字钟时可以采用中小规模集成电路组成电子钟;也可以利用专用的电子钟芯片配以显示电路及其所需要的外围电路组成电子钟;还可以利用单片机来实现电子钟等,经过多方面比较后采用多单元电路组成。
这样虽然操作时有很大困难但设计相对清晰易懂,一目了然。
PCB 制作还必须在所有设计和制作结束后,首先经过检测没有问题才能焊接器件。
并进行进一步的检测。
保证电路不能在焊接地方出现短接、漏接现象。
错综复杂的接线来回穿梭在电路板上,需要制作者用有超强的细心耐性,和更灵活的办法。
确保质量!在遇到困难时有一个平静的心理,和良好的素质。
在保证了数字钟在正长运行下,其次一个美观的外表更能让更多人喜欢。
本这个原则开始我们的探索之路。
关键词:译码器计数器校时电路Multifunction digital clock designAbstract:The multi-function digital clock timing control basic watch functions on the basis of, imitation Radio repeater function automatically reported to the whole number of touch reported hours. Digital clock beyond its function is increasingly being accepted by more people. Small and medium-scale integrated circuits can be used in the design of the digital clock electronic clock; can also use a dedicated electronic clock chip together with the display circuit and peripheral circuit electronic clock; can also use the microcontroller to implement the electronic clock, after many aspects of multi-unit comparison circuit. Although the operation very difficult, but the design is relatively clear and easy to understand at a glance.PCB production must also be the end of all design and production, first tested there is no problem to welding device. And further testing. Ensure that the circuit can not be shorted in the welding places bobble phenomenon. The intricate wiring back and forth on the circuit board, require producers to use super careful patience, and a more flexible approach. To ensure quality! In a calm mental difficulties, and good quality. To ensure the digital clock in the positive long run, followed by a beautiful appearance but also allows more people like. With this principle is the beginning of our path of exploration.Keywords:Decoder Counter Timing circuit.目录前言 (1)1 电路设计 (1)1.1 设计方案 (1)1.2 单元电路的设计 (2)1.2.1 主体电路部分 (2)1.2.2 扩展功能电路的设计 (8)2 调试 (11)2.1 主体电路部分 (11)2.1.1 振荡电路部分 (11)2.1.2 计数电路部分 (12)2.1.3 校时电路部分 (13)2.2 扩展电路部分 (13)2.2.1 定时控制 (13)2.2.2 仿广播电台正点报时 (13)2.2.3 自动报整点时数 (13)2.2.4 触摸报整点时数 (14)3 结束语 (15)参考文献 (16)多功能数字钟设计与制作前言数字钟被广泛用于个人家庭,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。
数字时钟毕设
摘要数字钟是用数字集成电路做成的现代计时器,与传统的机械钟相比,它具有走时准确、显示直观(有荧光七段数码显示器)、无机械传动装置等优点。
而且钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便,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、定时启闭电路、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,研究数字钟的应用原理及扩大其应用,有着非常现实的意义。
数字钟是采用数字电路实现对“时”,“分”,“秒”的数字显示的计时装置。
本系统由振荡器、分频器、计数器、译码器、LED显示器和校时电路组成,采用74LS系列(双列直插式)中小规模集成芯片。
总体方案设计由主体电路和扩展电路两大部分组成。
其中主体电路完成数字钟的基本功能,扩展电路完成数字钟的扩展功能,进行了各单元的设计,总体调试,以实现它的计时周期为24小时,显示满刻度为23时59分59秒。
目录一绪论 (1)(一)课题意义 (1)(二)研究本课题的目的 (1)(三)课题研究范围和技术要求 (1)(四)国内外发展概况 (1)(五)指导思想 (2)(六)本课题应解决的主要问题 (2)二数字钟电路设计 (3)(一)可行电路方案比较 (3)(二)数字钟总体设计 (3)(三)数字钟单元电路设计 (5)(四)数字电子钟电路 (11)三电路仿真分析 (12)(一)电路仿真分析 (12)(二)信号产生电路仿真 (13)四硬件电路调试 (14)(一)利用面包板调试电路 (14)五电路制板 (15)(一)利用PROTEL 软件布线 (15)总结 (16)谢辞 (17)参考文献 (18)附录 (19)一绪论(一)课题意义数字钟广泛应用于各种场所,具有走时准确、性能稳定等优点。
数字钟电路的基本组成包含了数字电路的主要组成部分,因此进行数字钟的设计是非常必要的。
数字钟是以不同的计数器为基本单元构成的,只要有计时、计数的存在,就要用到数字钟的原理及结构;同时在日期中,它以其小巧,价格低廉,走时精度高,使用方便,功能多,便于集成化而受大众喜爱。
数字钟毕业设计
数字钟毕业设计数字钟毕业设计在现代社会中,数字化已经成为了一种趋势,人们的生活也离不开数字化的便利。
数字钟作为一种常见的时间显示工具,也在不断地发展和创新。
对于时钟制造商和设计师来说,数字钟的设计已经成为了一个重要的课题。
本文将探讨数字钟的设计和创新,以及相关的毕业设计项目。
首先,数字钟的设计需要考虑到用户的需求和习惯。
随着科技的发展,人们对于数字钟的需求也在不断变化。
传统的数字钟只能显示时间,而现在的数字钟则具备更多的功能,比如闹钟、温度显示、倒计时等。
设计师需要根据用户的需求来确定数字钟的功能和界面设计。
例如,对于年轻人来说,他们可能更喜欢一个简洁、时尚的数字钟,而对于老年人来说,他们可能更关注数字钟的清晰度和易读性。
其次,数字钟的创新也包括了材质和外观的设计。
传统的数字钟通常采用塑料或金属材质,外观也比较简单。
而现在的数字钟设计则更加注重材质和外观的创新。
例如,一些设计师开始尝试使用可穿戴设备的材质来制作数字钟,使其更加轻便和舒适。
同时,数字钟的外观设计也可以更加多样化,比如采用立体打印技术来制作独特的外壳,或者使用LED灯光来增加视觉效果。
除了功能和外观的创新,数字钟的设计还需要考虑到技术的应用。
随着智能手机和物联网的普及,数字钟也可以与其他设备进行连接和互动。
例如,设计师可以将数字钟与手机应用程序相结合,使用户可以通过手机来控制数字钟的设置和功能。
此外,数字钟还可以与家居设备相连接,比如智能音响、智能灯具等,实现更加智能化的家居体验。
在进行数字钟的毕业设计时,学生们可以选择不同的切入点和方向。
他们可以从用户需求出发,设计一个特定人群的数字钟,比如儿童数字钟或者老年人数字钟。
他们还可以从材质和外观设计入手,尝试使用新材料和新工艺,创造出独特的数字钟。
同时,学生们还可以结合智能技术,设计一个与其他设备连接的数字钟,提升用户的使用体验。
总之,数字钟的设计和创新是一个有趣且有挑战性的课题。
通过考虑用户需求、材质和外观设计以及技术的应用,设计师可以打造出更加实用和有吸引力的数字钟。
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。
多功能数字钟的设计与实现
多功能数字钟的设计与实现一、实验目的1.掌握数字钟的设计原理。
2.用微机实验平台实现数字钟。
3.分析比较微机实现的数字钟和其他方法实现的数字钟。
二、实验内容与要求使用微机实验平台实现数字钟。
1.基本要求如下:1)24小时制时间显示。
2)可以随时进行时间校对。
3)整点报时。
4)闹钟功能,要求设置起闹时间时,不影响时钟的正常走时。
2.提高要求1)校时时相应位闪烁。
2)能够设置多个起闹点。
三、实验报告要求1.设计目的和内容2.总体设计3.硬件设计:原理图(接线图)及简要说明4.软件设计框图及程序清单5.设计结果和体会(包括遇到的问题及解决的方法)四、系统总体设计根据设计要求,初步思路如下:1)计时单元由定时/计数器8253的通道0来实现。
定时采用硬件计数和软件技术相结产生一定的定时时间,然后再利用软件进行计数,从而实8253合的方式,即通过.在中断服务程序中定时时间到了之后产生中断信号,8253小时制定时。
现248253 实现时、分、秒的累加。
数码管分别显示时、分、秒,采用动态扫描个LED2)时间显示采用实验平台上的6 方式实现。
校时和闹铃定时通过键盘电路和单脉冲产生单元来输入。
按键包括校时键、闹钟定)3 1键等。
时键、加1键和减的一个端口,通过输出电平的高低来报警声响用蜂鸣器产生,将蜂鸣器接到82554)控制蜂鸣器的发声。
系统硬件设计主要利用微机实验平台上的电路模块。
硬件电路主要由键盘电路、单显示电LED8255并行接口单元、8259中断控制器、脉冲产生单元、8253定时计数器、所示。
路和蜂鸣器电路等等。
系统的硬件电路设计框图如图1 8253键盘电路8255微蜂鸣器电路机系统8259单脉冲发生单元数码管显示电路1 硬件电路框图图五、硬件设计由于实验平台上根据设计思路,硬件电路可通过实验平台上的一些功能模块电路组成,硬件电路的用户在使用时只要设计模块间电路的连接,因此,的各个功能模块已经设计好,所示。
数字时钟毕业设计:具有整点报时及校时功能的数字钟系统设计
本科毕业设计论文题目:具有整点报时及校时功能的数字钟系统设计系别: 电气与信息工程系专业:电气工程及其自动化班级:学号学生姓名:指导教师:2015 年 6 月2摘要摘要现代社会的快节奏生活让人们对时间观念越来越重视,对时间的精确性要求也越来越高,这就催生了数字电子时钟的飞速发展。
数字钟就是采用数字电路来实现对“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。
数字钟的精度、稳定度都优于老式机械钟。
本次设计利用中规模器件实现数字时钟系统,由555定时器构成多谐振荡电路产生振荡脉冲由计数器计数再经译码器译码后产生驱动数码显示器的信号,使数码显示器呈现出“时”“分”“秒”对应的计时数字;电路还增加了校正电路和整点报时电路,对时钟进行校时和校分,使其准确的工作,在整点的时候发出警报。
数字钟及扩大其应用,有着非常现实的意义。
在此次设计中,应用Protel99se软件进行相关电气原理图的绘制和PCB的制作,采用了74LS系列的芯片实现数字钟的计时、译码各部分功能,辅助以必要的电路,实现高效、准确、使用简便的数字电子时钟系统。
本次对数字时钟的研究,使我对数字电子技术有了更深刻的了解和掌握,更促进了我对理论知识和实践相结合的认识,为以后在专业上的发展奠定了基础。
关键词:数字时钟,数字电路,中规模器件I西安交通大学城市学院本科生毕业设计(论文)IIABSTRACTABSTRACTThe fast rhythm of social life now let people take more and more attention to the concept of time, the accuracy of time requirements also more and more high, this has given rise to the rapid development of digital clock. Digital clock is a digital circuit is used to realize the ‘‘hour” ‘‘minute” ‘‘second” digital display timer. The digital clock precision, stability is superior to the old mechanical clock.This design using MSI devices to achieve a digital clock system, is composed of 555 timer composition multivibrator circuit oscillation pulse is counted by the counter and decoder produces driving digital display signal, the digital display shows "hour", " minute", "second" corresponding to the digital timing; circuit also increases the correction circuit and the whole point timekeeping circuit, the clock, school and school, make its accurate work, when the whole point of alerts.In the design, application Protel99se software related electrical schematic drawing and PCB production. Using a series of 74 chips implementation of digital electronic clock timing, decoding function of each part, auxiliary to the necessary circuit, efficient, accurate and easy to use digital electronic clock system. The study of the digital clock, so I have a more profound understanding and grasp of digital electronic technology, but also to promote the understanding I of theoretical knowledge and practical combination of, laid the foundation for the future development of the professional.KEY WORDS: Gigital clock, Gigital circuit, Medium scale componentsIII西安交通大学城市学院本科生毕业设计(论文)IV目录目录摘要.............................................................. I ABSTRACT.......................................................... I II 1绪论.. (1)1.1课题背景 (1)1.2选题的目的和意义 (1)1.3主要工作 (2)2数字时钟系统的工作原理 (3)2.1数字时钟设计的基本要求 (3)2.2数字时钟的工作原理 (3)3数字时钟系统的设计 (5)3.1振荡电路的设计 (5)3.2分频电路的设计 (7)3.3时分秒计时电路的设计 (10)3.4译码显示电路的设计 (14)3.5校时校分电路的设计 (17)3.6整点报时电路的设计 (18)4数字时钟系统的绘制、制作和调试 (20)4.1数字时钟的绘制过程 (20)4.2数字时钟的制作过程 (21)4.3数字时钟的调试过程和问题总结 (22)5总结与展望 (24)5.1设计的结论与感想 (24)5.2设计的不足与展望 (24)致谢 (26)参考文献 (28)外文翻译 (35)V西安交通大学城市学院本科生毕业设计(论文)VI绪论1绪论数字钟是一种用数字集成电路或专用芯片做成的计时器,即利用数字电路技术来实现对时、分、秒计时和控制的电子装置,与传统的机械时钟相比而言,数字钟具有更高的精确性和直观性,由于数字集成电路的发展和的相关芯片的广泛使用,并且数字钟无机械装置,也具有更长的使用寿命,这些优点使得数字钟的使用范围远远的超过了老式钟表,而且极大的扩展了钟表原先的具有报时功能,如定时自动警报功能、按时响铃、对程序的自动控制、定时广播、定时通断动力设备、甚至用于各种电气设备的定时自动启用等。
数字钟电路设计与制作毕业论文
本次设计以数字电子为主,分别对1S时钟信号源、秒计时显示、分计时显示、小时计时显示、星期计时显示、整点报时及校时电路进行设计,然后将它们组合,来完成时、分、秒及一星期七天的显示并且有整点报时和走时校准的功能。
方案二:首先构成一个由32768Hz的石英晶体振荡器和由CD4060构成的分频器构成的产生震荡周期为一秒的标准秒脉冲,由74LS160采用清零法分别组成六十进制的秒计数器、六十进制分计数器、二十四进制时计数器和七进制的周计数器。使用由32768Hz的石英晶体振荡器和由CD4060构成的分频器构成的产生震荡周期为一秒的标准秒脉冲,把秒计数器地进位输出作为分计数器的CP脉冲,分计数器的进位输出作为时计数器的CP脉冲。使用74LS48为驱动器,DpyGreen-CC数码管作为显示器。
在本次设计,电路是由许多单元电路组成的,因此首先必须对各个单元电路进行设计。
4.
振荡电路由石英晶体振荡器和分频器产生 1Hz时钟脉冲,下面对石英晶体振荡器和分频器两部分进行介绍。
(1)石英晶体振荡器
石英晶体的固有频率十分稳定。另外石英晶体的振动具有多谐性,除了基频振动外,还有奇次谐次泛音振动,对于石英晶体,既可利用基频振动,也可利用泛音振动。前者称为基频晶体,后者称为泛音晶体,晶片厚度与振动频率成反比,工作频率越高,要求晶片厚度越薄。将石英晶体作为高Q值谐振回路元件接入反馈电路中,就组成了晶体振荡器。
方案三:用专用集成电路设计的秒表&时钟电路。应用时钟芯片可以驱动6位的7段发光二极管显示时间。主要特点是:电路设计容易,计时精确,但成本较高。
数字钟系统的设计与实现_(2)
电子系统综合设计报告题目数字钟系统的设计与实现学号1201221027姓名刘权所属系电气与电子工程学院专业电子信息工程班级12级电信本(1)班指导教师熊春如老师目录1.选题背景与意义 (1)2.功能指标设计 (1)3.系统总体方案设计 (1)3.1核心器件的选择 (1)3.2系统整体框图 (2)3.3模块方案设计 (2)4.硬件设计 (3)5.软件设计 (4)5.1主程序流程图 (4)5.2显示模块流程图 (4)5.3中断服务流程图 (6)5.4校时子程序 (8)6.系统仿真测试 (8)6.1测试环境 (8)6.2测试步骤 (8)6.3测试结论 (8)参考文献 (8)附录1 系统参考代码 (9)附录2 系统器件清单 (11)1.选题背景及意义单片机应用系统因其优异的性能、高可靠性以及成本低廉被广泛应用于航空航天、工业测控、机器人感觉、数字信号处理、通信等各个技术领域。
在比较特殊的应用领域中,我们不仅希望单片机能够完成数据的采集处理,同时还想知道产生这些数据的时刻,以便于更详细地了解和掌握现场情况,这就需要为单片机系统增加数字时钟的功能。
数字钟是采用数字电路实现对时分秒的数字显示的计时装置,广泛应用于个人、家庭、车站、码头、办公室等情况和场所,已成为人们日常生活中的必需品。
数字钟能长期、连续、稳定、可靠地工作,同时还具有体积小、功耗低的优点,便于携带,使用方便。
由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的发展,新型数字钟的精度已经远远超过老式的机械钟表,可见钟表的数字化给人们的生活带来了极大的方便。
而在实现数字钟的各种方法中,使用单片机实现的数字钟不仅设计方法灵活,计时准确,而且可以很方便地通过软件编程使数字钟拥有丰富可靠的功能,同时也便于新功能的扩展,因而是不错的选择。
目前数字钟的常见功能有:自动计时并显示时间、通过按键或者键盘进行时间校准(包括对闹铃的设置)、闹钟功能、整点报时功能,以及万年历等等众多扩展功能。
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目录摘要 (1)第一章系统概述 (2)1.1引言 (2)1.2单片机AT89C51介绍 (2)1.2.1组成 (2)1.2.2主要特性: (3)1.2.3管脚说明 (3)1.3时钟芯片DS1302 (5)1.3.1芯片简介 (5)1.3.2DS1302的结构及引脚说明 (5)1.3.3地址/命令字节和寄存器格式定义 (6)1.3.4读写操作时序 (6)第二章系统设计 (8)2.1开发目的 (8)2.2题目分析 (8)2.3设计思想 (8)第三章设计流程图 (9)3.1硬件设计 (9)3.1.1 显示电路的设计 (9)3.1.2 显示驱动电路的设计 (10)3.1.3 电源电路的设计 (10)3.1.4 复位及晶体振荡电路 (10)3.1.5 键盘电路 (10)3.1.6 整点报时和闹钟电路 (10)3.1.7 看门狗电路 (10)3.2软件设计 (11)3.2.1 系统流程图 (11)3.2.2 日期程序设计 (11)3.2.3 时间调整程序设计 (12)第四章原程序代码 (15)第五章课程设计结果总结: (26)第六章参考资料及参考文献: (26)附录:总设计电路图 (27)摘要本电子钟以AT89C51单片机为核心,通过软硬件相结合的方法,控制LED 数码管输出,可以显示年、月、日、时、分、秒、星期,同时还具有整点语音报时及定时闹钟的功能。
系统内置了时钟芯片DS1302,保证了在断电后计时不受影响。
该电子钟硬件电路简单,时间调整方便,软件设计灵活、可靠,加入了“看门狗”电路,增强了系统的抗干扰能力。
关键词AT89C51,DS1302,“看门狗”ABSTRACTThis electronic clock is based on MCU AT89C51, it controls LED to display YEAR, MONTH, DAY, HOUR, MINUTE, SECOND and WEEK through software and hardware method, it can also give the correct time and alarm. The system have a clock chip DS1302 which assure the system will not influenced after power is cut off. The hardware circuit is simple, time modulation is convenient, software design is vivid and credibility. "WATCH DOG" circuit strengthen the anti- interference ability of the system.KEYWORDS AT89C51,DS1302,“WATCH DOG”第一章系统概述1.1引言数字钟是一种应用广泛的日常计时工具,广泛用于家庭居室、办公室、大厅、会议室、车站、广场等场所。
LED数字显示的时钟清晰直观、走时准确、在夜间也可以显示而且成本低廉。
该设计以51单片机为核心,充分利用单片机的资源,加上时钟模块、显示模块和键盘接口三大块外围电路,再配合软件程序的设计,增强了整体系统的稳定性。
该数字钟实现了显示年、月、日、时、分、秒、星期的功能,而且调节十分方便,时钟芯片的使用保证了系统在断电时能继续工作,音乐芯片的使用使系统具有整点语音报时和闹钟的功能。
1.2单片机AT89C51介绍AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压,高性能CMOS 8位单片机,片内含4K字节的可反复擦写的Flash只读程序存储器和128字节的随机存取数据存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术产生,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器(CPU)和Flash存储单元,功能强大,由于将多功能8位CPU和Flash存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器,为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
其总线型DIP40引脚封装图如图1-1所示。
图1-1 总线型引脚封装图1.2.1组成(1)CPU系统8位CPU,含布尔处理器时钟电路总线控制逻辑(2)存储器系统4K字节的程序存储器(可外扩至64K)128字节的数据存储器(可再外扩64K)特殊功能寄存器SFR(3)I/O口和其它功能单元4个并行I/O口2个16位定时/计数器1个全双工异步串行口中断系统(5个中断源、2个优先级)1.2.2主要特性:与MCS-51产品指令系统完全兼容4K字节可重复擦写Flash存储器1000次擦写周期,数据保留时间为10年三级程序存储器锁定128×8位内部RAM32可编程I/O线两个16位定时器/计数器6个中断源可编程串行通道低功耗的闲置和掉电模式全静态工作方式:0~24MHz1.2.3管脚说明VCC:供电电压GND:接地P0口:P0口为一个8位漏级开路型双向I/O口,也即地址/数据总线复用口。
作为输出口每脚可吸收8个TTL门电路。
当P1口的管脚第一次写1时,被定义为高阻抗输入。
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4个TTL门电路。
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,如表1-1所示。
P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
RST:复位输入。
当振荡器复位器件时,要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG:当访问外部存储器时,地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。
在FLASH编程期间,此引脚用于输入编程脉冲。
在平时,ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率的1/6。
因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。
然而要注意的是:每当用作外部数据存储器时,将跳过一个ALE脉冲。
如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。
此时,ALE只有在执行MOVX,MOVC指令是ALE才起作用。
另外,该引脚被略微拉高。
如果微处理器在外部执行状态ALE禁止,置位无效。
PSEN:外部程序存储器的选通信号。
在由外部程序存储器取指期间,每个机器周期两次/PSEN有效。
但在访问外部数据存储器时,这两次有效的/PSEN信号将不出现。
EA/VPP:当EA保持低电平时,则在此期间外部程序存储器(0000H-FFFFH),不管是否有内部程序存储器。
注意加密方式1时,EA将内部锁定为RESET;当EA端保持高电平时,此间内部程序存储器。
在FLASH编程期间,此引脚也用于施加12V编程电源(VPP)。
XTAL1:反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2:来自反向振荡器的输出。
1.3时钟芯片DS13021.3.1芯片简介DS1302是美国DALLAS公司开发的串行实时时钟/日历芯片。
它可以产生秒、分、时、日、月、星期及年等七个时标,并能够进行闰年调整,日历有效至2100年。
芯片具有主工作电源掉电情况下的时钟保护电路和备份电源自动切换控制电路。
片内具有31个字节静态RAM,可用来保存重要数据。
该芯片采用串行I/O接口方式。
另外,在读写时钟或RAM数据时,可采用单字节或多字节(串模式)方式传送数据。
它可在低功率情况下工作,在小于1mW时也可保持数据和时钟信息。
由于具备体积小、功耗低、接口容易、占用CPU I/O口线少、遇闰年自动修正,该芯片被广泛应用于智能化仪仪表中。
DS1302与单片机之间能简单地采用同步串行的方式进行通信,仅需用到三条口线:RES,I/O数据线和SCLK 串行时钟DS1302的特征如下:31字节带后备电池的RAM用于数据存储串行I/O口,管脚数量少宽范围工作电压:2.0~5.5v工作电压2.0V时,电流小于300nA读/写时钟或RAM数据时有两种传送方式:单字节传送和突发模式传送8脚DIP封装或其他可选封装方式简单的3线接口与TTL 兼容(Vcc=5v)可选工业级温度范围:-40℃~+85℃与DS1202兼容1.3.2DS1302的结构及引脚说明DS1302内部主要包括实时时钟(REAL TIME CLOCK)、输入移位寄存器(INPUT SHIIFI' REGISTERS)、31字节静态RAM、电源控制部分(POWERCONTROL)、命令控制逻辑( COMMAND AND CONTROL LOGIC )、振荡器和分频器( OSCILLATOR AND DIVIDER)等部分。
DS1302具有8脚DIP和SOIC封装形式,其引脚排列如图1-2所示。
图1-2 DS1302引脚图其中1脚Vcc2和8脚Vccl为电源电压引脚,单电源供电时接Vcc 1脚,双电源供电时,主工作电源接Vcc2脚,备份电源接Vcc 1脚,备份电源可采用镉一镍充电电池,也可用1微法以上的大容量电容代替。
芯片具有可编程选择的对备份电池进行微电流充电的功能,有效延长了备份电池的使用寿命。
若启用芯片内部的微电流充电器,则在主工作电源正常工作时,由主工作电源向充电电池充电。
备份电池电压应略低于主工作电源电压,在系统掉电的情况下,则由备份电池向系统供电,以保证时钟正常运行,并保持时钟/日历信息和31个字节静态RAM中的重要数据信息不丢失;2脚X1和3脚X2为32.768KHz晶振引脚;5脚RST为复位端,若其被置为低电平,则中止所有数据传送,I/O脚变为高阻态,系统复位;6脚I/O为数据输人/输出端;7脚SCLK为串行时钟输入端,所有地址l命令字节和数据字节都是在时钟SCLK的同步控制下从U0脚串行输入输出的。