单片机智能电子钟
基于单片机的智能电子钟系统设计毕业设计论文
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基于单片机的智能电子钟系统设计课程名称: MCS-51单片机应用设计基于单片机的智能电子钟系统设计摘要:电子钟是一种利用数字电路来显示时间的计时装置,与传统的机械钟相比,它具有走时准确、显示直观、无机械传动装置等优点,因而得到广泛应用。
本设计通过以单片机芯片STC89C51为核心,通过软件编程完成时钟及定时的基本功能,温度芯片DS18B20完成温度测量功能。
采用了六位数码管动态显示时、分、秒,两个LED灯分别指示上下午,同时还有两个LED灯每半秒分别闪烁一次。
通过4个外部按键可以控制小时和分钟的定时和定闹以及报警。
此电子钟具有性能优越,操作简单等优点。
关键词:智能电子钟、STC89C51、LED数码管、DS18B20毕业论文(设计)原创性声明本人所呈交的毕业论文(设计)是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
据我所知,除文中已经注明引用的内容外,本论文(设计)不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。
对本论文(设计)的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中作了明确说明并表示谢意。
作者签名:日期:毕业论文(设计)授权使用说明本论文(设计)作者完全了解**学院有关保留、使用毕业论文(设计)的规定,学校有权保留论文(设计)并向相关部门送交论文(设计)的电子版和纸质版。
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学校可以公布论文(设计)的全部或部分内容。
保密的论文(设计)在解密后适用本规定。
作者签名:指导教师签名:日期:日期:注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。
单片机电子闹钟程序亲自编写-可用
![单片机电子闹钟程序亲自编写-可用](https://img.taocdn.com/s3/m/f9a7effc804d2b160a4ec036.png)
单片机电子闹钟程序(亲自编写-可用)————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:学校电子钟,有闹钟功能,按键可调时间,可调打铃时间,打铃时间长短显示,每个模块有功能注释。
其中正常时间显示和闹钟时间显示可用一个开关来调整。
芯片选择STC89C52程序:#include<reg51.h>#include<intrins.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int//定义显示段码uchar code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00};uchar codebbtime[]={0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71}; uchar clock[]={0,0,0,0};uchar clock1[]={12,30,0};uchar weikong[6];uchar bbduration=4;uchar lingtime=9;//学校打铃时间组uchar shangwu1[]={8,30};uchar shangwu2[]={10,0};uchar shangwu3[]={10,20};uchar shangwu4[]={11,50};uchar xiawu1[]={13,30};uchar xiawu2[]={15,00};uchar xiawu3[]={15,15};uchar xiawu4[]={16,45};//按键定义sbit mode=P1^7;sbit sec_clr=P1^0;sbit min_set_add=P1^3;sbit min_set_sub=P1^4;sbit hour_set_add=P1^1;sbit hour_set_sub=P1^2;sbit bb_set_add=P1^5;sbit bb_set_sub=P1^6;sbit speaker=P2^6;//延时函数void delay(unsigned int t){while(t--);//时钟进位函数void clockjinwei(){clock[0]++;if(clock[0]==20){clock[1]++;clock[0]=0;if(clock[1]==60){clock[2]++;clock[1]=0;if(clock[2]==60){clock[3]++;clock[2]=0;if(clock[3]==24)clock[3]=0;}}}}//定时器0中断服务函数void timer0(void) interrupt 1 using 1 {TMOD=0x01;TH0=0x3c;TL0=0xb0;clockjinwei();}//时钟分位显示函数void fenwei(){weikong[0]=clock[3]/10;weikong[1]=clock[3]%10;weikong[2]=clock[2]/10;weikong[3]=clock[2]%10;weikong[4]=clock[1]/10;weikong[5]=clock[1]%10;}//闹钟分位显示函数void naofen(){weikong[0]=clock1[0]/10;weikong[1]=clock1[0]%10;weikong[2]=clock1[1]/10;weikong[3]=clock1[1]%10;weikong[4]=clock1[2]/10;weikong[5]=clock1[2]%10; }//闹钟定时显示函数void naozhongdisplay(){uchar z,s;uchar x=0x01;naofen();for(z=0;z<6;z++){P2=0;P0=table[weikong[z]];P2=x;x=_crol_(x,1);for(s=0;s<255;s++);}}//时钟显示函数void display(){uchar i,j;uchar x=0x01;fenwei();for(i=0;i<6;i++){P2=0;P0=table[weikong[i]];P2=x;x=_crol_(x,1);for(j=0;j<255;j++);}}//总显示函数void zhongxian(){if(mode==1)delay(100);if(mode==1)display();if(mode==0)delay(100);if(mode==0)naozhongdisplay();}//按键处理程序void key_set(){zhongxian();P1=0xff;if(min_set_add==0){delay(100);if(min_set_add==0){if(mode==1){clock[2]++;if(clock[2]==60){clock[2]=0;}while(min_set_add==0)zhongxian();}}if(mode==0){clock1[1]++;if(clock1[1]==60){clock1[1]=0;}while(min_set_add==0)zhongxian();}}//if(min_set_sub==0){delay(100);if(min_set_sub==0){if(mode==1){clock[2]--;if(clock[2]==0)clock[2]=59;}while(min_set_sub==0)zhongxian();if(mode==0){clock1[1]--;if(clock1[1]==0)clock1[1]=59;}while(min_set_sub==0)zhongxian();}}//if(hour_set_add==0){delay(100);if(hour_set_add==0){if(mode==1){clock[3]++;if(clock[3]==24){clock[3]=0;}while(hour_set_add==0)zhongxian();}if(mode==0){clock1[0]++;if(clock1[0]==24){clock1[0]=0;}while(hour_set_add==0)zhongxian();}}}//if(hour_set_sub==0){delay(100);if(hour_set_sub==0){if(mode==1){clock[3]--;if(clock[3]==0)clock[3]=23;}while(hour_set_sub==0)zhongxian();if(mode==0){clock1[0]--;if(clock1[0]==0)clock1[0]=23;}while(hour_set_sub==0)zhongxian();}}//if(sec_clr==0){delay(100);if(sec_clr==0){clock[1]=0;}while(sec_clr==0)zhongxian();}}//闹钟响铃函数void bb(){if(clock[1]<=bbduration){speaker=1;delay(100);speaker=0;}else speaker=0;}//打铃函数void daling(){if(clock[1]<=lingtime){speaker=1;delay(100);speaker=0;}else speaker=0;}//时间比较函数void bijiao(){if(clock[3]==shangwu1[0]){if(clock[2]==shangwu1[1])daling();}if(clock[3]==shangwu2[0]){if(clock[2]==shangwu2[1])daling();}if(clock[3]==shangwu3[0]){if(clock[2]==shangwu3[1])daling();}if(clock[3]==shangwu4[0]){if(clock[2]==shangwu4[1])daling();}if(clock[3]==xiawu1[0]){if(clock[2]==xiawu1[1])daling();}if(clock[3]==xiawu2[0]){if(clock[2]==xiawu2[1])daling();}if(clock[3]==xiawu3[0]){if(clock[2]==xiawu3[1])daling();}if(clock[3]==xiawu4[0]){if(clock[2]==xiawu4[1])daling();}}//闹钟比较void naobijiao(){if(clock[3]==clock1[0]){if(clock[2]==clock1[1]||clock[2]==clock1[1]+1||clock[2]==clock1[1]+2) bb();}}//响铃时长显示函数void bbtimeshow(){P3=bbtime[bbduration];if(bbduration>15)bbduration=0;}//响铃按键处理函数void bbtime_set(){bbtimeshow();if(bb_set_add==0){delay(100);if(bb_set_add==0)bbduration++;while(bb_set_add==0)bbtimeshow();}if(bb_set_sub==0){delay(100);if(bb_set_sub==0)bbduration--;while(bb_set_sub==0)bbtimeshow();}}//主程序void main(){EA=1;ET0=1;TR0=1;while(1){key_set();bijiao();bbtime_set();naobijiao();}}电路图:分四部分显示:如果在学习这个程序过程中有什么问题,可以发邮件到询问。
单片机课程设计--智能电子钟的设计
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目录1引言 (1)1.1设计内容和要 (1)1.2 工作原理 (2)2总体设计 (2)2.1 方案设计 (2)2.2 系统框图 (2)2.3 核心芯片简介 (3)2.3.1 DS1302简介 (3)2.3.2 AT89C51简介 (3)3 智能电子钟软硬件电路的设计 (4)3.1 硬件设计 (4)3.1.1 复位电路设计 (4)3.1.2 DS1302与单片机的接口设计 (5)3.1.3 LED显示设计 (5)3.1.4 电源设计 (6)3.1.5 按键开关去抖设计 (6)3.1.6 时钟电路的设计 (7)3.1.7 电路总原理图设计 (8)3.2 软件设计 (8)3.2.1 流程图 (8)4protues仿真与调试 (11)4.1 电路的仿真 (11)4.2软件调试 (11)结论……………………………………………………………………………………………错误!未定义书签。
参考文献 (14)附录 (15)源程序 (15)1 引言电子时钟主要是利用电子技术将时钟电子化、数字化,拥有时钟精确、体积小、界面友好、可扩展性能强等特点,被广泛应用于生活和工作当中。
另外,在生活和工农业生产中,也常常需要温度,这就需要电子时钟具有多功能性。
本设计主要为实现一款可正常显示时钟/日历、带有定时闹铃的多功能电子时钟。
本文对当前电子钟开发手段进行了比较和分析,最终确定了采用单片机技术实现多功能电子时钟。
本设计应用AT89C51芯片作为核心,6位LED数码管显示,使用DS1302实时时钟日历芯片完成时钟/日历的基本功能。
这种实现方法的优点是电路简单,性能可靠,实时性好,时间精确,操作简单,编程容易。
该电子时钟可以应用于一般的生活和工作中,也可通过改装,提高性能,增加新功能,从而给人们的生活和工作带来更多的方便。
1.1设计内容和要求以AT89C51单片机为核心,制作一个LCD显示的智能电子钟:(1) 计时:秒、分、时、天、周、月、年。
基于单片机电子时钟设计
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基于单片机电子时钟设计电子时钟是一种利用单片机技术来实现精确时间显示的装置。
它可以准确地显示时间,并且可以根据需要进行闹铃功能等扩展。
接下来,我将详细介绍基于单片机的电子时钟设计。
首先,我们需要选择合适的单片机来实现电子时钟。
目前,常用的单片机有STC51系列、PIC系列、AVR系列等。
在选择单片机时,我们需要考虑其性能参数、价格以及开发环境等因素。
接下来,我们需要设计电子时钟的电路结构。
电子时钟的核心是单片机,通过连接显示屏、RTC(实时时钟)、按键以及扬声器等设备,来实现时间的显示、调整以及报警功能。
首先,我们需要选择合适的显示屏。
常用的显示屏有数码管、液晶显示屏、LED点阵等。
数码管和液晶显示屏可以直接连接到单片机的IO口,而LED点阵需要借助驱动芯片来完成控制。
其次,我们需要选择合适的RTC模块,以确保时钟的准确性。
RTC模块可以借助于DS1302等实时时钟芯片来实现。
同时,我们还需要连接按键,来实现对时钟进行调整的功能。
通过按键的组合操作,我们可以调整年、月、日、小时、分钟等时间参数。
此外,如果我们希望实现报警功能,我们还需要连接一个扬声器。
通过控制扬声器的开关,我们可以在设定的时间点播放报警铃声。
在硬件设计完成后,我们就可以进行软件开发工作了。
首先,我们需要编写主程序来初始化硬件设备,并进入主循环。
在主循环中,我们需要不断读取RTC模块的时间数据,并在显示屏上进行实时显示。
同时,我们也需要编写按键检测和处理的程序。
按键检测可以通过查询IO口的状态来实现,而按键处理则需要根据按键的值进行相应的功能调整。
如果需要实现报警功能,我们还需要编写报警处理的程序。
在设定的时间点,我们可以通过控制扬声器的开关来实现报警铃声的播放。
最后,我们需要进行整体的调试和测试工作。
通过不断地调整和优化程序,来确保整个电路和软件的正常运行。
总结起来,基于单片机的电子时钟设计包括硬件设计和软件开发两部分。
通过选择合适的单片机、显示屏、RTC模块、按键和扬声器等设备,并编写相应的程序,我们可以实现一个功能完善的电子时钟。
基于51单片机的多功能电子钟设计
![基于51单片机的多功能电子钟设计](https://img.taocdn.com/s3/m/85bc5ac1cd22bcd126fff705cc17552707225ef5.png)
基于51单片机的多功能电子钟设计1. 本文概述随着现代科技的发展,电子时钟已成为日常生活中不可或缺的一部分。
本文旨在介绍一种基于51单片机的多功能电子钟的设计与实现。
51单片机因其结构简单、成本低廉、易于编程等特点,在工业控制和教学实验中得到了广泛应用。
本文将重点阐述如何利用51单片机的这些特性来设计和实现一个具有基本时间显示、闹钟设定、温度显示等功能的电子钟。
本文的结构安排如下:将详细介绍51单片机的基本原理和特点,为后续的设计提供理论基础。
接着,将分析电子钟的功能需求,包括时间显示、闹钟设定、温度显示等,并基于这些需求进行系统设计。
将详细讨论电子钟的硬件设计,包括51单片机的选型、时钟电路、显示电路、温度传感器电路等。
软件设计部分将介绍如何通过编程实现电子钟的各项功能,包括时间管理、闹钟控制、温度读取等。
本文将通过实验验证所设计的电子钟的功能和性能,并对实验结果进行分析讨论。
通过本文的研究,旨在为电子钟的设计提供一种实用、经济、可靠的方法,同时也为51单片机的应用提供一个新的实践案例。
2. 51单片机概述51单片机,作为一种经典的微控制器,因其高性能、低功耗和易编程的特性而被广泛应用于工业控制、智能仪器和家用电器等领域。
它基于Intel 8051微处理器的架构,具备基本的算术逻辑单元(ALU)、程序计数器(PC)、累加器(ACC)和寄存器组等核心部件。
51单片机的核心是其8位CPU,能够处理8位数据和执行相应的指令集。
51单片机的内部结构主要包括中央处理单元(CPU)、存储器、定时器计数器、并行IO口、串行通信口等。
其存储器分为程序存储器(ROM)和数据存储器(RAM)。
程序存储器通常用于存放程序代码,而数据存储器则用于存放运行中的数据和临时变量。
51单片机还包含特殊功能寄存器(SFR),用于控制IO端口、定时器计数器和串行通信等。
51单片机的工作原理基于冯诺伊曼体系结构,即程序指令和数据存储在同一块存储器中,通过总线系统进行传输。
基于单片机电子时钟的设计与实现
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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。
基于单片机的智能电子时钟实验研究
![基于单片机的智能电子时钟实验研究](https://img.taocdn.com/s3/m/4b7428612e60ddccda38376baf1ffc4ffe47e239.png)
基于单片机的智能电子时钟实验研究随着科技的发展,智能化已经渗透到了我们的日常生活中的各个方面。
其中,智能电子时钟作为一种常见的智能化产品,不仅仅用来显示时间,还可以通过添加各种功能来提供更多的服务。
本文将基于单片机进行智能电子时钟的实验研究。
智能电子时钟需要具备以下基本功能:显示当前时间、日期等信息、具备闹钟功能、显示温度和湿度等环境信息等。
在进行实验的过程中,将借助单片机的强大功能和灵活性,实现这些基本功能,并且通过添加其他功能来提供更好的用户体验。
在实验的开始阶段,首先需要了解单片机的基本知识,包括单片机的基本结构和工作原理,以及如何使用单片机进行编程。
然后,选择适当的单片机型号,并进行硬件搭建,包括连接显示器、显示模块、温湿度传感器等外部模块。
在硬件搭建完成后,开始进行软件编程。
根据实验设计,编写程序实现显示时间、日期等信息的功能,通过使用时钟模块实现闹钟功能,通过温湿度传感器获取环境信息并显示在屏幕上等。
编程过程需要熟悉单片机的编程语言和编程工具,以及相应的编程技巧和调试方法。
在实验的过程中,需要进行多次调试和优化。
通过观察实验结果,发现程序中的问题,并进行相应的修改和优化。
在调试的过程中,可以借助仿真工具进行虚拟调试,节省调试时间和成本。
一旦实验中的基本功能实现成功,并且经过多次调试和优化后达到相对稳定的效果,可以考虑添加其他功能来提升时钟的智能化水平。
例如,可以通过添加无线连接的功能,实现与其他设备的连接,例如手机或电脑,通过这种连接,用户可以通过手机远程控制时钟,设置闹钟、查看天气信息等。
此外,还可以添加语音识别功能,通过语音命令来控制时钟的功能。
这些高级功能可以通过单片机的IO口和外围模块实现,需要更加复杂的程序设计和调试。
综上所述,基于单片机的智能电子时钟实验研究需要掌握单片机的基本知识和编程技巧,并且需要进行多次调试和优化。
通过添加各种功能,可以提升时钟的智能化水平,并且为用户提供更好的使用体验。
51单片机里电子时钟设计原理
![51单片机里电子时钟设计原理](https://img.taocdn.com/s3/m/be091f1e302b3169a45177232f60ddccdb38e671.png)
51单片机里电子时钟设计原理单片机是一种集成电路芯片,具有微处理器的所有功能。
电子时钟是一种通过数字化方式显示时间的装置,通常由时钟芯片、计时电路、显示电路、报警电路等组成。
在51单片机中设计电子时钟,主要包括以下几个方面的原理。
1.时钟芯片选择:选择一款适合的时钟芯片非常重要。
时钟芯片提供了计时的稳定性和精度,并且具有时间数据的存储功能。
在51单片机设计中,常常使用DS3231、DS1302等高性能的时钟芯片。
2.计时电路设计:计时电路是电子时钟的核心部分,它通过计数器实现时间的累加。
在51单片机设计中,可以使用定时器和计数器来实现计时功能。
通过设定定时器的工作模式和计数值,可以实现从1ms到秒、分、时的计时。
3.显示电路设计:显示电路用于将计时电路的计时结果以数字形式显示出来。
通常使用数码管或液晶显示屏作为显示装置。
在51单片机设计中,通过控制数码管或液晶显示屏的引脚,将对应的数字段点亮,实现数字的显示。
4.按键输入设计:电子时钟通常具有设置时间、调整时间、报警等功能。
这些功能需要通过按键来实现。
在51单片机设计中,可以使用矩阵按键,通过行列扫描的方式检测按键的按下,并根据按键的不同触发不同的功能。
5.报警电路设计:电子时钟通常具有报警功能,可通过蜂鸣器或其他音频输出装置实现。
在51单片机设计中,通过控制IO口的高低电平输出,控制蜂鸣器的工作状态,从而实现报警功能。
6.软件设计:单片机的设计离不开软件的支持。
在51单片机设计中,通常使用C语言编程,通过编写程序来实现各个功能的控制。
根据需求,设计相应的算法和逻辑,实现时间的计算、显示、设置和报警等功能。
以上是51单片机中设计电子时钟的一些原理。
通过合理的硬件设计和软件编程,可以实现功能齐全、稳定可靠的电子时钟。
单片机智能电子钟
![单片机智能电子钟](https://img.taocdn.com/s3/m/46908b1842323968011ca300a6c30c225901f0de.png)
目录目录01 设计内容及要求11.1 设计内容11.2 设计要求11.3 设计报告的主要内容1二总体设计方案22.1 设计方案示意图22.1.1 框图22.1.2 电路图32.1.3 方案讨论32.1.4 设计任务的明确性42.2 框图52.3 调试62.3.1 软件调试62.3.2 仿真调试7三项目设计总结或结论7参考文献8附录8一、设计内容及要求1.1 设计内容以AT89C52单片机为核心,外加LCD1602。
制作一个带液晶显示屏的智能电子时钟。
1.2 设计要求(1)计时:秒、分、时、日、周、月、年。
(2) 闰年自动识别。
(3) 随时自动开启/关闭屏幕。
(4) 计时精度:误差≤1秒/月(带微调设置)。
(5) 键盘采用动态扫描方式查询。
所有查询和设置功能均由功能键 K1 和 K2 完成。
1.3 设计报告的主要内容单片机课程设计是以学科或项目设计的方式设置的课程。
具有很强的综合性和实用性。
是工科院校电气工程专业的必修课。
是将单片机原理的理论知识转化为应用技术的重要环节。
这个环节不仅可以加深对单片机原理的深入理解,还可以培养学生的动手能力,培养学生分析和解决问题的能力。
二整体设计2.1 设计方案示意图2.1.1原理图,示意图2.1.2电路原理图XTAL218XTAL119ALE 30EA31PSEN 29RST 9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD 10P3.1/TXD 11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR 16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U0AT89C51D 714D 613D 512D 411D 310D 29D 18D 07E 6R W 5R S 4V S S 1V D D 2V E E3LCD1LM016L234567891RP110kRV11kLS1SPEAKER12MHz30pF30pF 1uF图2 电路原理图2.1.3节目讨论方案一:使用实时时钟芯片实时时钟芯片具有年、月、日、周、时、分、秒计时功能和多点计时功能。
基于单片机的电子时钟设计
![基于单片机的电子时钟设计](https://img.taocdn.com/s3/m/8943841cbf23482fb4daa58da0116c175f0e1eb0.png)
基于单片机的电子时钟设计电子时钟是一种显示时间的设备,通常基于单片机设计。
它不仅可以准确显示时间,还可以具备闹钟、日历等功能。
本文将介绍基于单片机的电子时钟的设计。
首先,我们来看单片机的选择。
在设计电子时钟时,常用的单片机有PIC、AVR和STM32等。
这些单片机都有较强的计算能力和丰富的外设接口,非常适合用于电子时钟的设计。
具体的选择可以根据需求和个人熟悉程度做出决定。
接下来,我们需要设计时钟的显示部分。
一般来说,电子时钟的显示可以采用液晶显示屏或LED数码管。
液晶显示屏具有占用空间小、显示效果清晰等优点,适合用于大号时钟;而数码管则适合用于小型时钟。
根据具体需求选择合适的显示器件。
在电子时钟设计中,如何准确获取时间是关键。
可以利用主频计数的方法,通过单片机的定时器来获取时间。
比如用32.768kHz的振荡源作为单片机的时钟源,然后每秒进行一次中断计数,通过累加中断计数值,即可得到秒数、分钟数、小时数等。
在此基础上,可以进一步添加日历计算功能,如年、月、日的计算。
闹钟功能是电子时钟的重要组成部分之一、我们可以通过按键输入设置闹钟的时间和开关状态。
当闹钟时间到达时,可以通过蜂鸣器或液晶显示器等方式提醒用户。
闹钟的开关状态可以通过EEPROM等非易失性存储器来保存,以实现断电重启后不丢失设置的功能。
除了基本的显示和计时功能,电子时钟还可以增加其他实用的功能。
比如温湿度显示功能,可以通过外部传感器获取环境的温度和湿度,并显示在屏幕上。
还可以添加定时开关机功能,通过按键设置时间和开关状态,控制电源的开关。
这些功能的实现都需要通过合理的硬件设计和软件编程来完成。
总的来说,基于单片机的电子时钟设计需要首先选择合适的单片机,并根据具体需求设计显示部分、时间获取部分、闹钟部分以及其他扩展功能。
其中涉及到硬件设计和软件编程的内容,需要有一定的电子和计算机基础知识。
通过合理的设计和编程,我们可以实现一个功能齐全、准确可靠的电子时钟。
51单片机电子时钟设计
![51单片机电子时钟设计](https://img.taocdn.com/s3/m/3ea6269077eeaeaad1f34693daef5ef7ba0d12ce.png)
51单片机电子时钟设计电子时钟是一种非常实用的电子设备,它可以准确地显示时间,并拥有一系列的功能,如闹钟、日历等。
使用51单片机设计电子时钟,可以实现这些功能,同时还能够进行功能扩展,更好地满足用户需求。
首先,我们需要硬件上的准备工作。
51单片机需要与时钟(晶振)和显示器(LCD模块)进行连接。
晶振是提供单片机时钟脉冲的源头,LCD模块用于显示时间和各种功能。
同时,在电路中还需要进行一些扩展,如实时时钟模块(RTC模块)、按键模块等。
在软件设计方面,主要需要考虑以下几个方面:1.时钟脉冲:通过配置晶振的频率,可以生成单片机所需的时钟脉冲。
这个脉冲控制了单片机的运行速度,从而影响到时钟的准确性。
需要根据晶振频率进行相关配置。
2.时间的获取和计算:通过RTC模块可以获取当前的时钟数据(包括年、月、日、时、分、秒)。
在程序中,需要通过相应的接口获取这些数据,并进行计算。
比如,在显示时钟的时候,可以通过获取秒数、分钟数和小时数,并将其转换为相应的字符串进行显示。
3.菜单和按键功能:为了实现更多的功能,我们可以通过按键来实现菜单切换和功能选择。
在程序中,需要对按键进行扫描,判断按键的状态,然后进行相应的操作。
比如,按下菜单键可以进入菜单界面,通过上下键选择不同的功能,再通过确定键进行确认。
4.闹钟功能:闹钟功能是电子时钟中常见的功能之一、通过设置闹钟时间,并进行闹钟的开启或关闭,可以在指定的时间点触发相应的报警动作。
在程序中,需要编写逻辑判断闹钟是否到达指定的时间,然后触发报警。
5.日历功能:除了显示时间,电子时钟还可以显示当前的日期,包括年、月、日。
在程序中,需要编写相关的逻辑来获取日期数据,并进行显示。
通过以上的步骤,我们可以基本实现一个简单的电子时钟功能。
当然,根据用户的需求,还可以进行更多的功能扩展,比如添加温湿度监测、自动调光等功能。
总结起来,51单片机电子时钟的设计主要包括硬件和软件两个方面。
基于单片机的电子时钟设计
![基于单片机的电子时钟设计](https://img.taocdn.com/s3/m/f0fbab2b24c52cc58bd63186bceb19e8b8f6ec99.png)
基于单片机的电子时钟设计电子时钟是一种数字化表示时间的装置,广泛应用于家居、办公场所和公共场所。
它以数字形式显示时、分、秒,并且具备日历功能。
本文将介绍基于单片机的电子时钟设计方案。
电子时钟的设计核心是单片机,我们选择了常用的8051单片机。
这款单片机具有低功耗、低成本、易于编程等特点,非常适合用于电子时钟的设计。
整个电子时钟的系统可以分为四个模块:时钟模块、显示模块、设置模块和控制模块。
时钟模块是电子时钟的基础,它通过取自系统主频的时钟信号来驱动单片机的计时器。
计时器负责记录时间的变化,并触发相应的事件。
我们设置一个定时中断,每秒钟触发一次,用于更新时钟的显示。
显示模块负责将时钟的时间以数字的形式进行显示。
我们选用了常见的七段数码管显示技术。
七段数码管可以灵活地显示数字0~9和一些字母,非常适用于时钟的显示需求。
通过控制七段数码管的每个段的亮灭状态,就可以显示不同的数字。
我们通过连接相应的端口到单片机的I/O口,通过编程控制I/O口的输出,来实现对七段数码管显示的控制。
设置模块允许用户设置时间、日期等参数。
我们通过增加几个按键来实现时间的设置。
通过编程监控按键的状态变化,可以实现按键的响应和处理,进而实现时间参数的设置。
控制模块是整个电子时钟系统的大脑,它主要负责协调和控制各个模块的工作。
在时钟模块中,它通过定时中断来触发时钟的更新;在显示模块中,它负责将更新的时间数据传递给七段数码管;在设置模块中,它通过监控按键的状态变化,触发相应的设置事件。
在电子时钟的设计过程中,我们需要考虑以下几个方面:1.时钟的准确性:时钟的准确性是电子时钟的基础,我们可以利用单片机的计时器来实现时钟的计时功能,并通过连接时钟信号源来保证时钟的准确性。
2.时钟的显示:时钟的显示是电子时钟的核心功能,我们选择七段数码管进行显示。
通过控制七段数码管的亮灭状态,我们可以实现不同数字的显示。
3.时间的设置:我们设置了几个功能按键,用于时间的设置。
基于单片机的智能电子时钟的设计与应用
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基于单片机的智能电子时钟的设计与应用摘要:原始的时钟,只是一个简单的显示时间的功能,但在现实生活中,我们需要它来实现更多的功能来满足人们的需求。
闹钟、日历、温度、水分、报警等等,老钟功能大大扩展。
智能电子钟已经成为许多的基础设备,如时间程序自动启用,自动启动,关闭灯,开关电源等。
关键词:单片机;智能;电子时钟;设计应用;分析1导言传统意义上的时钟的功能,主要以显示时间为主,以满足人们对时间把控的需求。
而智能电子时钟,不仅具有时间提醒的作用,而且拓展了其他的功能的使用,如日历、温度、报警等。
智能电子钟具有一定的基础性功能,如自动启用程序等。
对单片机基础下的智能电子时钟进行设计与应用,有利于智能电子时钟更好地服务于人们的日常生活。
2单片机知识2.1单片机的定义单片机从外观上看,只是一块小小的芯片,但它包含了一个完整的计算机系统。
芯片当中有CPU、内存、内部与外部总线系统。
除此之外,像通讯接口、实时时钟和定时器等设备也都集中在了单片机上。
为了满足实际应用需要,它需要被做的越来越小,当它越来越精简的时候,人们称它为微控制器。
它最早的用途是在工业控制方面,当初仅仅是包含主机CPU的芯片,而且是作为专用处理器。
通过一代又一代的科学家发明创造,大量的外围设备和CPU可以集中在了一个芯片中,我们能够将它安装到复杂的控制设备当中,精简的芯片模式大大减少了体积,更符合一些对体积要求严格的设备的应用。
不断地发展让单片机与专用处理器成为了两个名词,例如最早Z80系列处理器。
单片机技术发展迅速,作为电子工程领域中典型的代表,它可以被设计出各种功能应用到对应的嵌入式系统中。
正因为单片机技术对实际操作动手能力的要求很高,我们不仅仅要深入理解单片机知识,更要通过不断地实验,不断地实践研究,才能更进一步地学习单片机。
2.2单片机的分类为了适应实际,单片机有许许多多的种类,结合它的成本,我们将它分为了各种用途的单片机。
首先是我们将要用到的51系列,单片机4K字节的一次性程序储存器。
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](https://img.taocdn.com/s3/m/b8a7a3a8988fcc22bcd126fff705cc1755275f96.png)
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
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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。
基于单片机的智能电子时钟的设计及应用
![基于单片机的智能电子时钟的设计及应用](https://img.taocdn.com/s3/m/25c2095f15791711cc7931b765ce050877327548.png)
基于单片机的智能电子时钟的设计及应用一、引言智能电子时钟是一种应用广泛的电子产品,它不仅能够准确显示时间,还具备了一系列智能化的功能,如闹钟、温湿度显示、定时开关等。
基于单片机的智能电子时钟设计是近年来电子技术领域中备受关注的研究方向。
本文将详细介绍基于单片机的智能电子时钟设计及其应用,并对其进行深入研究。
二、基于单片机的智能电子时钟设计原理1. 选取合适的单片机芯片在设计基于单片机的智能电子时钟之前,首先需要选取合适的单片机芯片。
常见选择包括51系列、AVR系列和ARM系列等。
根据具体需求和功能要求进行选择,并考虑到其性价比、易用性和扩展性。
2. 时钟模块设计在整个系统中,准确显示时间是最基本也是最关键的功能之一。
因此,需要设计一个稳定可靠且精度高的时钟模块。
常见选择包括RTC 芯片和GPS模块等。
3. 显示模块选择与驱动为了实现时间的直观显示,需要选择合适的显示模块。
常见选择包括LED数码管、LCD液晶显示屏和OLED显示屏等。
同时,还需要设计合适的驱动电路,以实现对显示模块的控制。
4. 功能模块设计除了基本的时间显示功能外,智能电子时钟还可以具备一系列智能化功能。
常见功能包括闹钟、温湿度显示、定时开关等。
这些功能需要通过相应的传感器和控制电路来实现。
三、基于单片机的智能电子时钟应用1. 家庭生活基于单片机的智能电子时钟在家庭生活中有着广泛应用。
它可以作为家庭闹钟,准确地唤醒人们起床;同时也可以作为温湿度监测器,在家中监测室内温湿度,并提供相应数据。
2. 办公场所在办公场所中,基于单片机的智能电子时钟可以作为时间提醒器,在工作时间结束时提醒人们休息;同时也可以作为定时开关,在指定时间自动打开或关闭相应设备。
3. 公共场所在公共场所中,基于单片机的智能电子时钟具备更多应用场景。
例如,在火车站、机场等候车室中,它可以作为候车时间显示器,为旅客提供准确的候车时间信息。
四、基于单片机的智能电子时钟设计案例以基于51系列单片机的智能电子时钟设计为例,具体设计方案如下:1. 硬件设计选用51系列单片机作为主控芯片,搭配RTC芯片作为时钟模块。
基于单片机的简易电子时钟设计
![基于单片机的简易电子时钟设计](https://img.taocdn.com/s3/m/b957d329b94ae45c3b3567ec102de2bd9605ded7.png)
基于单片机的简易电子时钟设计引言:电子时钟是人们日常生活中广泛应用的一种设备,基于单片机的电子时钟可以实现精确的时间显示、闹钟设置、定时功能等。
本设计将使用单片机控制电子时钟的各种功能,通过一个LCD显示屏来显示时间和其他信息。
一、设计目标:1.实现准确显示时间功能;2.设计带有闹钟设置的功能;3.实现定时功能。
二、设计原理:该电子时钟工作原理主要是通过单片机将外部的时钟信号进行调整和处理,然后控制液晶显示屏显示时间。
电子时钟的核心是单片机,通过单片机的计时功能实现时钟的准确显示,并通过输入设备设置闹钟功能和定时功能。
三、设计流程:1.系统初始化:首先,将单片机初始化,设置时钟和计时器的相关参数,开启显示屏的显示功能。
2.时间显示功能:通过计时器中断,定时更新时间,并将时间值传递给液晶显示屏显示出来。
3.闹钟设置功能:通过按键输入设置闹钟时间,将设置好的闹钟时间存储到单片机中。
4.定时功能:通过按键输入设置定时时间,将设置好的定时时间存储到单片机中,当定时时间到达时,触发相应的动作,如报警等。
四、硬件设计:1.单片机选择:选用一款适合的单片机,如51系列单片机。
2.时钟电路:通过外部晶振或者RTC芯片来提供准确的时钟信号。
3.输入设备:使用按键作为输入设备,用于设置闹钟和定时功能;4.显示屏:选用合适的液晶显示屏,用于显示时间。
五、软件设计:1.系统初始化:设置时钟和计时器的相关参数,开启显示屏的显示功能。
2.时间显示功能:通过计时器中断,定时更新时间,并将时间值传递给液晶显示屏显示出来。
3.闹钟设置功能:通过按键输入设置闹钟时间,将设置好的闹钟时间存储到单片机中。
4.定时功能:通过按键输入设置定时时间,将设置好的定时时间存储到单片机中,当定时时间到达时,触发相应的动作,如报警等。
六、实验结果:本设计可以准确显示时间,并可以设置闹钟和定时功能。
当闹钟和定时时间到达时,会触发相应的动作,实现了基本要求。
基于单片机的电子钟设计
![基于单片机的电子钟设计](https://img.taocdn.com/s3/m/5a089611492fb4daa58da0116c175f0e7cd119d5.png)
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。
基于单片机电子时钟的制作资料
![基于单片机电子时钟的制作资料](https://img.taocdn.com/s3/m/a7eb22540a4e767f5acfa1c7aa00b52acfc79cb9.png)
基于单片机电子时钟的制作资料材料:1. 单片机:常用的单片机型号有ATmega328P、PIC16F877A等。
2.数字显示器:常用的数字显示器有7段共阳、7段共阴和16段共阳、16段共阴等。
3.音响模块:用于播放闹钟铃声。
4.按键模块:用于设置时间和闹钟。
5.电源模块:提供电子时钟的电源。
步骤:1.确定电子时钟的功能和显示方式:电子时钟可以具有显示时间、日期、星期、闹钟设置等功能。
根据设计需求来选择合适的功能和显示方式。
2.设计电路原理图:根据选择的单片机和其他模块,设计电路原理图。
按键模块与单片机连接用于设置时间和闹钟,数字显示器与单片机连接用于显示时间和日期,音响模块与单片机连接用于播放铃声。
3. 编写程序代码:根据电路原理图,使用合适的开发环境(如Arduino)编写程序代码。
程序代码主要包括时间和日期的获取和显示、闹钟的设置和触发等功能。
4.连接电路并测试:将设计好的电路连接起来并进行测试。
确保所有模块能够正常工作,显示器能够正确显示时间和日期,按键模块能够正常设置时间和闹钟,音响模块能够正常播放铃声。
5.制作外壳和安装电路:根据需要制作外壳并将电路安装进去。
外壳可以使用木质、塑料或金属材料制作,确保电路安装稳固。
6.调试和优化:在进行最终调试前,检查电路是否有问题,并对其进行优化。
例如,优化电源电路以提供稳定的电源,优化按键模块以提高按键的触发灵敏度等。
7.最终调试和使用:完成调试后,对电子时钟进行最终的测试和调整。
确保时间的准确性、闹钟的准确触发和显示效果的正常。
制作基于单片机的电子时钟需要一定的电子知识和编程能力。
同时,制作过程中需要注意电路的布线和连接,以及程序代码的编写和调试。
然而,通过完成这个项目,你可以学到很多关于单片机和电子设计的知识,同时得到一个实用的电子装置。
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单片机智能电子钟目录目录 (1)一设计内容及要求 (1)1.1 设计内容 (1)1.2 设计要求 (2)1.3设计报告主要内容 (2)二总体设计方案 (2)2.1 设计方案原理图 (2)2.1.1 原理框图 (2)2.1.2 电路原理图 (4)2.1.3 方案讨论 (4)2.1.4 设计任务明晰 (5)2.2 程序框图 (5)2.3调试 (7)2.3.1 软件调试 (7)2.3.2 仿真调试 (8)三项目设计总结或结论 (8)参考文献 (9)附录 (9)一设计内容及要求1.1 设计内容以AT89C52单片机为核心,外加LCD1602。
制作一LCD显示的智能电子钟。
1.2 设计要求(1) 计时:秒、分、时、天、周、月、年。
(2) 闰年自动判别。
(3)自定任意时刻自动开/关屏。
(4) 计时精度:误差≤1秒/月(具有微调设置)。
(5) 键盘采用动态扫描方式查询。
所有的查询、设置功能均由功能键K1、K2完成。
1.3设计报告主要内容单片机课程设计是以课题或项目设计方式开设的一门课程,具有较强的综合性、实践性,是工科、工程类院校电类的一门必修课。
是将单片机原理的理论知识转化为应用技术的重要环节。
这个环节不但可以加深对单片机原理的深入了解,而且还能培养学生的实践动手能力,开发学生的分析、解决问题的能力。
二总体设计方案2.1 设计方案原理图2.1.1 原理框图按键实时时定时LCD显AT89C5电图一原理框图2.1.2 电路原理图XTAL218XTAL119ALE 30EA31PSEN 29RST 9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD 10P3.1/TXD 11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR 16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U0AT89C51D 714D 613D 512D 411D 310D 29D 18D 07E 6R W 5R S 4V S S 1V D D 2V E E3LCD1LM016L234567891RP110k63%RV11kLS1SPEAKER12MHz30pF30pF 1uF图二 电路原理图2.1.3 方案讨论方案一:采用实时时钟芯片实时时钟芯片具有年、月、日、星期、时、分、秒计时功能和多点计时功能,计时数据的更新每秒自动进行一次,不需程序干预。
计算机可通过中断或查询方式读取计时数据进行显示,因此计时功能的实现无需占用CPU 时间,程序简单。
此外,实时时钟芯片多数带有锂电池做后备电源,具有永不停止的计时功能,具有可编程方波输出功能,可用作实时测控系统的采样信号等。
有的实时时钟芯片内还带有非易失性RAM,可用来长期保存但有时也需变更数据,由于功能完善,精度高,软件程序设计简单,且计时不占用CPU时间,因此,在工业实时测控系统中多采用这一类专用芯片来实现实时时钟功能。
方案二:软件控制利用单片机内部的定时/计数器进行中断定时,配合软件延时实现时、分、秒的计时和秒表计时。
该方案节省硬件成本,且能使设计者对单片机的指令系统能有更深入的了解,从而掌握单片机应用技术的程序设计方法,因此,本系统设计采用此种软件控制方式来实现计时。
而有Atmel公司的AT89C52是一种自带8KB Flash存储器的低电压、高性能的COMS 8位微处理器。
该器件采用Atmel高密度非易失性存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出引脚相兼容。
AT89C52将多功能8位CPU和闪存集成在一个芯片中,是一个高效的微控制器,使用也更方便,寿命更长,可以反复擦除1000次。
形成了强大的功能、使用灵活和具有较高性价比的微控制器。
它的功能强大,而且也比较容易购买,故本设计选用单片机芯片为AT89C52。
2.1.4 设计任务明晰采用AT89C52单片机作为系统的控制核心。
时钟数据通过市场上流行的时钟芯片DS1302来获取。
DS1302是DALLAS公司推出的涓流过串行接口与计算机进行通信,使的管脚数量减少。
实时时钟/日历电路可以计算2100年之前的秒、分、时、日、星期、月、年的具有闰年自动判别调整功能。
实时电路能够实现自定任意时刻自动开/关屏,采用LCD LM016L显示年、月、日、星期、时、分、秒。
通过开关实现微调,确保计时精确:误差小于1秒/月。
DS1302时钟芯片的主要功能特性:(1) 能计算2100年之前的年、月、日、星期、时、分、秒的信息;每月的天数和闰年的天数可以自动调整;时钟可设置为24或12小时格式。
(2) 31B的8位暂存数据存储RAM.(3) 串行I/O口方式使得引脚数量最少。
(4) DS1302与单片机之间能简单地采用串行的方式进行通信,仅需3根线。
(5) 宽范围工作电压2.0-5.5V。
(6) 工作电流为2.0A时,小于300nA。
功耗很低,保持数据和时钟信息时功率小于1mA。
2.2 程序框图图三2.3调试2.3.1 软件调试目前设计过程中容易造成原件和仪器仪表的损坏,而借助Keil和Proteus进行单片机系统的开发,可以节省设计成本,提高设计速度。
Keil软件包是一个功能强大的开发平台,它包括项目管理器、CX51编译器、AX51宏汇编器、BL51/LX51连接定位器、RTX51实时操作系统、Simulator软件模拟器及Monitor51硬件目标调试器。
它是一种集成化程度高的文件编译环境,主要功能为编译C语言源程序,汇编程序和混合语言源程序,连接和定位目标文件和库,创建HEX文件,调试目标程序等。
Keil是目前最好的51系列单片机开发工具之一。
Keil支持软件模拟仿真(Simulator)和用户目标测试(Monitor51)两种工作模式。
前者不需要任何单片机硬件即可完成用户程序仿真、调试,后者利用软件目标板中的监控程序可以直接调试目标硬件系统。
Proteus是一个完整的嵌入式系统软件、硬件设计仿真平台,它包括原理图输入系统ISIS、带扩展的Prospice混合模拟仿真器、动态元件库、高级图形分析模块和处理器虚拟系统仿真模型VSM。
ISIS是Proteus系统的中心,具有超强的控制原理设计环境。
Proteus VSM最重要的特点是把微处理器软件作用在处理器上,并和该处理器的任何模拟和数字原件协同仿真,仿真执行目标码就像在真正的单片机系统上运行一样,VSM CPU模型能完整仿真I/O接口、中断、定时器、通用外部设备口及其他与CPU有关的外部设备,甚至能仿真多个处理器。
2.3.2 仿真调试XTAL218XTAL119ALE 30EA31PSEN 29RST 9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD 10P3.1/TXD 11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR 16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U0AT89C51D 714D 613D 512D 411D 310D 29D 18D 07E 6R W 5R S 4V S S 1V D D 2V E E3LCD1LM016L234567891RP110k63%RV11kLS1SPEAKER12MHz30pF30pF 1uF图四 仿真图三 项目设计总结或结论一分耕耘,一分收获。
只有亲自用实践来验证这句话,在能得其要领。
经过这次单片机课程设计,我从一个单片机实践的门外汉,已经越升为略知一二的新手。
虽然还有很多有关单片机的应用有待学习,但万变不离其宗,只要深入了解单片的原理,全部知识点,各个细节,一切设计皆有可能。
在实验的开始几天,基本上没有收获,不知何从下手,不知所措。
为了看得更远,不妨站在前人的肩膀上,我在整体思路模糊的情况下,在网上大量招资粮,各种与电子时钟相关的文章,我阅读了不少。
随着涉猎的点滴积累,我对电子时钟的设计方案已经慢慢酝酿而成。
有了方向和不少知识储备后,在接下来的几天,几乎每天都有突破,虽然有时只是一句程序的修改或诞生,但那种收获的感觉很暖人心。
参考文献《单片机原理与应用》倪云峰主编《51单片机c语言教程》郭天祥主编《51单片机原理与应用》陈海宴主编《单片机c语言应用100历》王东锋主编附录项目设计评语项目设计成绩指导教师(签字)年月日程序#include <reg51.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define ulong unsigned longuchar code table[]="2011:01:01 000"; uchar code table1[]=" 00:00:00 00:00"; uchar code table2[]="0123456789";sbit lcd_rs =P3^3;//定义LCD端口sbit lcd_rw=P3^4;sbit lcd_en=P3^5;sbit Sclk=P2^6;sbit Io=P2^7;sbit Rst=P2^5;sbit S1=P1^0;//菜单键sbit S2=P1^1;//加键sbit S3=P1^2;//减键sbit S4=P1^3;//退出菜单键sbit ss=P1^4;//秒表键,第一次启动,第二次暂停,第三次清零sbit FMQ=P2^3;void yue31();//31天的月份函数void yue30();//30天的月份函数void yue29();//29天的月份函数void yue28();//28天的月份函数void Timing(); //闹钟设置void miaobiao();//秒表函数uchar count, k1num;//声明秒的变量char shi,fen,miao;//声明时分秒uint nian, yue,ri,ji=0,mm=0;//声明年月日,秒表计数,和秒表按键次数uchar f,s;//定时器/void delay(uchar z)//延时函数{uchar x,y;for(x=z;x>0;x--)for(y=110;y>0;y--);}void write_com(uchar com)//lcd写指令{lcd_rs=0;lcd_rw=0;lcd_en=0;P0=com;delay(5);lcd_en=1;delay(5);lcd_en=0;}void write_data(uchar date)//lcd写数据{lcd_rs=1;lcd_rw=0;lcd_en=0;P0=date;delay(5);lcd_en=1;delay(5);lcd_en=0;}void miaobiao(char kk)//秒表函数{uchar biao_bai,biao_shi,biao_ge; biao_bai=kk/100;biao_shi=kk%100/10;biao_ge=kk%100%10;write_com(0x80+13);write_data(table2[biao_bai]);write_com(0x80+14);write_data(table2[biao_shi]);write_com(0x80+15);write_data(table2[biao_ge]);write_com(0x0c);}void write_fsm(uchar add,uchar date)//计算时分秒位{uchar shi,ge;shi=date/10;ge=date%10;write_com(0x80+0x40+add);write_data(0x30+shi);write_data(0x30+ge);}void write_nyr(uchar add,uchar date)//计算月日位uint shi,ge;shi=date/10;ge=date%10;write_com(0x80+0x00+add);write_data(0x30+shi);write_data(0x30+ge);}void write_nian(uchar add,uchar date)//计算年位,年是百位{uint bai,shi,ge;bai=date/100%10;shi=date/10;ge=date%10;write_com(0x80+0x00+add);write_data(0x30+bai);write_data(0x30+shi);write_data(0x30+ge);}void jiaxian()//设置键盘加显{if(k1num!=0){if(S2==0){delay(10);if(S2==0){while(!S2);//松手检测if(k1num==1){miao++;if(miao==60)miao=0;write_fsm(8,miao);//write_com(0x0e);write_com(0x80+0x40+8);}if(k1num==2){fen++;if(fen==60)fen=0;write_fsm(5,fen);write_com(0x80+0x40+5);}if(k1num==3){shi++;if(shi==24)shi=0;write_fsm(2,shi);write_com(0x80+0x40+2);}if(k1num==4){ri++;if(ri==31)ri=1;write_nyr(8,ri);write_com(0x80+0x00+8);}if(k1num==5){yue++;if(yue>12)yue=1;write_nyr(5,yue);write_com(0x80+0x00+5); }if(k1num==6){nian++;if(nian==90)nian=0;write_nian(1,nian);write_com(0x80+0x00+1); }if(k1num==7){s++;if(s==24)s=0;write_fsm(11,s);write_com(0x80+0x40+11);}if(k1num==8){f++;if(f==59)f=0;write_fsm(14,f);write_com(0x80+0x40+14);}}}}}void jianxian()//设置键盘减显{if(k1num!=0){if(S3==0)//K3设置delay(10);if(S3==0){while(!S3);if(k1num==1){miao--;if(miao==-1)miao=59;write_fsm(8,miao);write_com(0x80+0x40+8); }if(k1num==2){d elay(5);fen--;if(fen==-1)fen=59;write_fsm(5,fen);write_com(0x80+0x40+5);}if(k1num==3){shi--;if(shi==-1)shi=23;write_fsm(2,shi);write_com(0x80+0x40+2); }if(k1num==4){ri--;if(ri<1)ri=31;write_nyr(8,ri);write_com(0x80+0x00+8); }if(k1num==5){yue--;if(yue<1)yue=12;write_nyr(5,yue);write_com(0x80+0x00+5); }if(k1num==6){nian--;if(nian==0)nian=90;write_nian(1,nian);write_com(0x80+0x00+1); }if(k1num==7){s--;if(s==0)s=23;write_fsm(11,s);write_com(0x80+0x40+11); }if(k1num==8){f--;if(f==-1)f=59;write_fsm(14,f);write_com(0x80+0x40+14);}}}}void keyk4()//S4是退出菜单键{if(S4==0){delay(5);if(S4==0)TR0=1;{while(!S4);k1num=0;write_com(0x0c);//开显示,不显示光标,光标不闪烁}}}void keyk1()//菜单光标设置{if(S1==0){delay(10);while(1) {if(S1==0){while(!S1);k1num++;TR0=0; //关定时中断if(k1num==1){write_com(0x80+0x40+8);write_com(0x0f);//开显示,显示光标,光标闪烁}if(k1num==2){write_com(0x80+0x40+5);write_com(0x0f);}if(k1num==3){write_com(0x80+0x40+2);write_com(0x0f);}if(k1num==4){write_com(0x80+0x00+8);write_com(0x0f);}if(k1num==5){write_com(0x80+0x00+5);write_com(0x0f);}if(k1num==6){write_com(0x80+0x00+1);write_com(0x0f);}if(k1num==7){write_com(0x80+0x40+11);write_com(0x0f);}if(k1num==8){write_com(0x80+0x40+14);write_com(0x0f);}if(k1num==9){k1num=1;}}}jiaxian();jianxian();keyk4();}}void init()//启动LCD初始化数据{uchar num;lcd_rs=0;lcd_en=0;shi=0;fen=0;miao=0;nian=0000;yue=7;ri=1;s=21;f=48;write_com(0x38);//不监察忙信号write_com(0x0f);//显示开光标设置write_com(0x06);//显示光标移动设置write_com(0x01);//显示清屏write_com(0x80);//数据指针write_com(0x80+0x00);for(num=0;num<16;num++)//延时15ms{write_data(table[num]);//年月日的数据延时delay(5);}write_com(0x80+0x40);for(num=0;num<16;num++){write_data(table1[num]);//时的延时delay(5);}TMOD=0x01;TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;EA=1;ET0=1;TR0=1;}void display(){if(count==20)//是秒是的时间{count=0;miao++;if(miao==60){miao=0;fen++;if(fen==60){fen=0;shi++;if(shi==24){shi=0;ri++;}if(yue==2){if((nian%4==0&&nian%100!=0)|(nian%400==0 ))//计算闰年{yue29();}else{yue28();}}elseif((yue==4)|(yue==6)|(yue==9)|(yue==11))//计算大小月{yue30();}else{yue31();}if(yue>12){yue=1;nian++;}{if(nian>999)nian=0;write_nian(1,nian); 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