基于51单片机的电子时钟设计与制作设计
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通常,单片机由单块集成电路芯片构成,内部包含有计算机的基本功能部件[1]:中央处理器、存储器和I/O接口电路等。因此,单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合,便可成为一个单片机控制系统。
3.1.1 单片机的特点
单片机经过三代的发展,正朝着多功能、高性能、低电压、低功耗、低价格、大存储容量、强大的I/O功能及较好的结构兼容性方向发展。其发展趋势不外乎以下几个方面:
2、高效率和高性能
为了提高执行速度和执行效率,单片机开始使用RISC、流水线和DSP的设计技术,使单片机的性能有了明显的提高,表现为:单片机的时钟频率得到提高;同样频率的单片机运行效率也有了很大的提升;由于集成度的提高,单片机的寻址能力、片内ROM(FLASH)和RAM的容量都突破了以往的数量和限制。
4、低价格
单片机应用面广,使用数量大,带来的直接好处就是成本的降低。目前世界各大公司为了提高竞争力,在提高单片机性能的同时,十分注意降低产品的价格。
3.1.2
(1)家用电器领域
用单片机控制系统取代传统的模拟和数字控制电路,使家用电器(如洗衣机、空调、冰箱、微波炉、和电视机等)功能更完善,更加智能化和易于使用。
二、设计内容
2.1 任务及要求
①通过单片机内定时器控制走时,准确持续走时,调时不影响走时。
②在八个数码管上显示时、分、秒及两个杠。
③含有闹钟功能,可以设定闹铃时间。
④到达闹钟时刻蜂鸣器警报。
2.2 系统功能说明
电子钟的格式为:XX-XX-XX ,由左向右分别为:时、分、秒。完成显示由秒01一直加1至59,再恢复为00;分加1,由00至01,一直加1至59,再恢复00;时加1,时由00加至23之后秒、分、时全部清零。
摘
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,本设计中以单片机的发展过程和发展方向为背景,中断的工作原理和操作方法,以单片机(AT89C52)为核心,结合相关的元器件数码显示器,再配以相应的软件,使它具有时,分,秒显示的功能,并且时,分,秒还可以调整。此次设计电子数字钟是为了解电子数字钟的原理,通过Keil C51编译软件,再利用Proteus仿真软件仿真原理图使我们掌握用单片机制作数字钟.
由于系统资源和系统复杂程度的增加,开始使用高级语言(如C语言)来开发单片机的程序。使用高级语言可以降低开发 难度,缩短开发周期,增强软件的可读性和可移植性,便于改进和扩充功能。
3、低电压和低功耗
单片机的嵌入式应用决定了低电压和低功耗的特性。由于CMOS等工艺的大量采用,很多单片机可以在更低的电压下工作(1.2V或0.9V),功耗已经降低到uA级。这些特性使得单片机系统可以在更小电源的支持下工作更长的时间。
1、多功能
单片机中尽可能地把所需要的存储器和I/O口都集成在一块芯片上,使得单片机可以实现更多的功能。比如A/D、PWM、PCA(可编程计数器阵列)、WDT(监视定时器---看家狗)、高速I/O口及计数器的捕获/比较逻辑等。
有的单片机针对某一个应用领域,集成了相关的控制设备,以减少应用系统的芯片数量。例如,有的芯片以51内核为核心,集成了USB控制器、SMART CARD接口、MP3解码器、CAN或者I C总线控制器等,LED、LCD或VFD显示驱动器也开始集成在8位单片机中。
1.2 设计背景
目前,单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几Байду номын сангаас方面发展。下面是单片机的主要发展趋势。单片机应用的重要意义还在于,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。
(2)办公自动化领域
单片机作为嵌入式系统广泛应用于现代办公设备,如计算机的键盘、磁盘驱动、打印机、复印机、电话机和传真机等。
(3)商业应用领域
商业应用系统部分与家用和办公应用系统相似,但更加注重设备的稳定性、可靠性和安全性。商用系统中广泛使用的电子计量仪器、收款机、条形码阅读器、安全监测系统、空气调节系统和冷冻保鲜系统等,都采用了单片机构成的专用系统。与通用计算机相比,这些系统由于比较封闭,可以更有效地防止病毒和电磁干扰等,可靠性更高。
三、
本课题整体设计方案分为硬件设计和软件设计。
硬件电路设计主要是用单片机和LED显示屏连接组成,另外加入按键,开关,蜂鸣器等;软件编程设计室用C编程,Keil C51调试。
3.1
单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支,也是颇具生命力的机种。单片机微型计算机简称单片机,特别适用于控制领域,故又称为微控制器。
关键词:AT89C52、Keil C51、Proteus
一、
1.1 设计目的
(1)通过对课题设计方案的分析、选择、比较、熟悉单片机用系统开发、研制的过程,软硬件设计的方法、内容及步骤。
(2)培养针对课题需要,选择和查阅有关手册、图表及文献资料的自学能力,提高组成系统、编程、调试的动手能力;
(3)提高综合及灵活运用所学知识解决工业控制的能力,培养动手能力和实际应用能力。
单片机模块中最常见的是数字钟,数字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。
1.3 数字钟的意义
数字钟是采用数字电路实现对时、分、秒的数字显示计时装置,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,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。
(4)工业自动化
3.1.1 单片机的特点
单片机经过三代的发展,正朝着多功能、高性能、低电压、低功耗、低价格、大存储容量、强大的I/O功能及较好的结构兼容性方向发展。其发展趋势不外乎以下几个方面:
2、高效率和高性能
为了提高执行速度和执行效率,单片机开始使用RISC、流水线和DSP的设计技术,使单片机的性能有了明显的提高,表现为:单片机的时钟频率得到提高;同样频率的单片机运行效率也有了很大的提升;由于集成度的提高,单片机的寻址能力、片内ROM(FLASH)和RAM的容量都突破了以往的数量和限制。
4、低价格
单片机应用面广,使用数量大,带来的直接好处就是成本的降低。目前世界各大公司为了提高竞争力,在提高单片机性能的同时,十分注意降低产品的价格。
3.1.2
(1)家用电器领域
用单片机控制系统取代传统的模拟和数字控制电路,使家用电器(如洗衣机、空调、冰箱、微波炉、和电视机等)功能更完善,更加智能化和易于使用。
二、设计内容
2.1 任务及要求
①通过单片机内定时器控制走时,准确持续走时,调时不影响走时。
②在八个数码管上显示时、分、秒及两个杠。
③含有闹钟功能,可以设定闹铃时间。
④到达闹钟时刻蜂鸣器警报。
2.2 系统功能说明
电子钟的格式为:XX-XX-XX ,由左向右分别为:时、分、秒。完成显示由秒01一直加1至59,再恢复为00;分加1,由00至01,一直加1至59,再恢复00;时加1,时由00加至23之后秒、分、时全部清零。
摘
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,本设计中以单片机的发展过程和发展方向为背景,中断的工作原理和操作方法,以单片机(AT89C52)为核心,结合相关的元器件数码显示器,再配以相应的软件,使它具有时,分,秒显示的功能,并且时,分,秒还可以调整。此次设计电子数字钟是为了解电子数字钟的原理,通过Keil C51编译软件,再利用Proteus仿真软件仿真原理图使我们掌握用单片机制作数字钟.
由于系统资源和系统复杂程度的增加,开始使用高级语言(如C语言)来开发单片机的程序。使用高级语言可以降低开发 难度,缩短开发周期,增强软件的可读性和可移植性,便于改进和扩充功能。
3、低电压和低功耗
单片机的嵌入式应用决定了低电压和低功耗的特性。由于CMOS等工艺的大量采用,很多单片机可以在更低的电压下工作(1.2V或0.9V),功耗已经降低到uA级。这些特性使得单片机系统可以在更小电源的支持下工作更长的时间。
1、多功能
单片机中尽可能地把所需要的存储器和I/O口都集成在一块芯片上,使得单片机可以实现更多的功能。比如A/D、PWM、PCA(可编程计数器阵列)、WDT(监视定时器---看家狗)、高速I/O口及计数器的捕获/比较逻辑等。
有的单片机针对某一个应用领域,集成了相关的控制设备,以减少应用系统的芯片数量。例如,有的芯片以51内核为核心,集成了USB控制器、SMART CARD接口、MP3解码器、CAN或者I C总线控制器等,LED、LCD或VFD显示驱动器也开始集成在8位单片机中。
1.2 设计背景
目前,单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几Байду номын сангаас方面发展。下面是单片机的主要发展趋势。单片机应用的重要意义还在于,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。
(2)办公自动化领域
单片机作为嵌入式系统广泛应用于现代办公设备,如计算机的键盘、磁盘驱动、打印机、复印机、电话机和传真机等。
(3)商业应用领域
商业应用系统部分与家用和办公应用系统相似,但更加注重设备的稳定性、可靠性和安全性。商用系统中广泛使用的电子计量仪器、收款机、条形码阅读器、安全监测系统、空气调节系统和冷冻保鲜系统等,都采用了单片机构成的专用系统。与通用计算机相比,这些系统由于比较封闭,可以更有效地防止病毒和电磁干扰等,可靠性更高。
三、
本课题整体设计方案分为硬件设计和软件设计。
硬件电路设计主要是用单片机和LED显示屏连接组成,另外加入按键,开关,蜂鸣器等;软件编程设计室用C编程,Keil C51调试。
3.1
单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支,也是颇具生命力的机种。单片机微型计算机简称单片机,特别适用于控制领域,故又称为微控制器。
关键词:AT89C52、Keil C51、Proteus
一、
1.1 设计目的
(1)通过对课题设计方案的分析、选择、比较、熟悉单片机用系统开发、研制的过程,软硬件设计的方法、内容及步骤。
(2)培养针对课题需要,选择和查阅有关手册、图表及文献资料的自学能力,提高组成系统、编程、调试的动手能力;
(3)提高综合及灵活运用所学知识解决工业控制的能力,培养动手能力和实际应用能力。
单片机模块中最常见的是数字钟,数字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。
1.3 数字钟的意义
数字钟是采用数字电路实现对时、分、秒的数字显示计时装置,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,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。
(4)工业自动化