基于单片机的智能电子时钟的设计与应用

基于单片机的智能电子时钟的设计与应用

发表时间：2018-07-05T15:13:17.290Z 来源：《电力设备》2018年第6期作者：陈群芳

[导读] 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。

（衡阳技师学院湖南衡阳 421000）

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。能在用户板上就能下载程序的ISP单片机，省去了编程器。双向I/O口，RISC结构，CMOS互补推免输出电路的PIC谢列单片机，支持在线调试。管脚型号兼容对应51系列的AVR型号单片机，它跟上述单片机相比性能高了许多，提高了速度但是功耗却很低。完全兼容51子系列的AT85S52单片机，和AVR一样的低功耗性能高，可以在8K字节系统中编程。

3单机片在智能电子时钟中的设计

目前来看，简单的设计已经不能满足我们的需要。因此设计的多元化、方便化、是最为重要的。一般情况下，最初的的时钟就是用来显示时间的，也就是显时功能。当我们需要调整或者查看正确的时间时，首先要进入时间调整的界面。进行初步的调整就可以满足人们的需求。

3.1时钟整体控制电路的设计

通常来说，传统的电子时钟设计方案是使用数字控制电路来实现电子时钟的各项基本功能的。但是这种设计不能很好的实现温度控制，容易产生内部线路由于温度过高所导致的电路毁损现象。设计方案主要使用的是单片机作为时钟的控制核心，电路相对简单，电源设计比较完善，而且稳定性很高。同时，经过程序的编写，可以使单片机实现智能化的时钟控制效果，能够使LED电子时钟的功能更加完善。

3.2单片机的电路设计

AT89S51型号的单片机作为一种常用的单片机，它实现了ISP功能的下载，相对于其他单片机来说，AT89S51单片机实现了低能耗和高性能为一体的特点。它具有32个可以进行编程的工/0口，128X8位的内部RAM，4KB的片内程序储存器，五个中断源，2个定时器和计数器，片内震荡系统。另外，它支持1000次擦写循环，引脚DIP封装达到了40，能够与MCS-51系列的单片机相关引脚系统和指令系统完美的兼容。

3.3显示器电路设计

通过采用数码管动态显示电路设计，所谓LED数码管，是指由多个发光二极管（一般是红色）组成的发光器件。而动态显示是指一位位地轮流将各个发光点位依次点亮，点亮速度要相对较快，能够使人体的视觉观察下字符不发生闪烁。显示的亮度通过电路的导通电流和数码管的点亮频率来控制，动态显示的设计可以降低能耗。

4单片机基础下智能电子时钟的应用

随着现代科学技术的不断发展与完善，时钟存在的样态也在不断的变化。智能电子时钟的出现依赖于科学技术的创新，单片机基础下的智能电子时钟，把程序设计语言应用于时钟的系统构造中，以实现多功能电子钟的性能设计。单片机基础下智能电子时钟的设计与应用，充分利用了芯片的存储能力，以实现智能电子时钟的实用性和功能性。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、满足了人们的日常需要。利用单片机技术制造的智能电子钟，在很大程度上解决了传统电子钟在运转过程中出现的问题。

随着人们物质生活水平的提高，以单片机技术为基础，制造出的各种智能产品广泛的应用与人们的生活当中，如手机、电脑、家用电器等的配件中都配有单片机。单片机基础下的智能产品，不仅方便了人们的生活，进一步提高了人们工作的效率，在一定程度上也有利于单片机技术的改进与完善。以单片机技术为基础的智能电子时钟，采用更为科学的设计，保证了智能电子时钟的安全性。以单片机技术设计与应用的智能电子时钟，实现了智能电子时钟的实用性和功能性。

在复杂的工业系统中，应用单片机技术制造的智能化产品，在很大程度上提升了工业化的发展进程。单片机，即单片微控制器，以芯片为技术核心。相当于计算机相比，单片机更为简易。由于单片机主要包含芯片的CPU、内存和内部系统，使得单片机基础下的智能产品更易操作。随着现代科技的不断创新，单片机以更为简易的形式应用于各种设计当中，以满足人们的现实需求。芯片集中大量的CPU，应