基于51单片机的数字时钟的设计毕业论文
毕业设计(论文)-基于at89s51单片机的电子钟的设计[管理资料]
毕业设计(论文)题目:基于AT89S51单片机的电子钟的设计系部:信息技术系专业:电子信息工程技术学号:学生姓名:指导教师姓名:指导教师职称:二○一○年五月八日摘要随着人类科技文明的发展,人们对于时钟的要求在不断地提高。
时钟已不仅仅被看成一种用来显示时间的工具,在很多实际应用中它还需要能够实现更多其它的功能。
高精度、多功能、小体积、低功耗,是现代时钟发展的趋势。
在这种趋势下,时钟的数字化、多功能化已经成为现代时钟生产研究的主导设计方向[9]。
本文正是基于这种设计方向,以单片机为控制核心,设计制作一个符合指标要求的多功能数字时钟。
本设计基于单片机技术原理,以单片机芯片AT89S51作为核心控制器,通过硬件电路的制作以及软件程序的编制,设计制作出一个电子时钟系统。
该时钟系统主要由时钟电路模块、复位电路模块、LED数码管显示模块、以及键盘控制模块组成。
系统具有简单清晰的操作界面,能在4V~7V直流电源下正常工作。
能够准确显示时间(显示格式为时时:,,,),可随时进行时间调整。
设计以硬件软件化为指导思想,充分发挥单片机功能,大部分功能通过软件编程来实现,电路简单明了,系统稳定性高。
同时,该时钟系统还具有功耗小、成本低的特点,具有很强的实用性。
关键词AT89S51单片机电子钟目录第一章绪论 1 单片机的特点 (1)单片机应用简述 (1)电子时钟简介 (2)电子时钟的基本特点 (2)第二章控制系统的硬件设计 (3) (3)AT89S51的功能概述 (3)AT89S51引脚功能说明(附引脚图) (3)AT89S51与AT89C51的比较 (6)电子时钟电路设计框图 (7)按键电路 (7)LED数码管显示电路 (8)第三章控制系统的软件设计 (12)主程序部分 (12)显示子程序 (15)中断服务子程序 (19)第四章电路测试 (22)硬件测试 (22)软件测试 (23)测试结果分析与结论 (23)测试结果分析 (23)测试结论 (23)第五章作品总结与感想 (24)第六章致谢 (25)第七章参考文献 (26)第八章附录 (27)附录一程序清单 (27)附录二电路原理图 (35)附录三PCB图 (36)附录四3D图 (36)附录五元件清单 (37)附录六硬件实物图 (38)第一章绪论单片机的特点20世纪末,单片机技术获得了飞速的发展,在其在推动下,现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域,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,同时也使得现代电子产品性能进一步提高[1]。
【精品完整版】基于51单片机的数字电子钟设计
日期:
巢湖学院本科毕业论文(设计)使用授权说明
本人完全了解巢湖学院有关收集、保留和使用毕业论文(设计)的规定,即:本科生在校期间进行毕业论文(设计)工作的知识产权单位属巢湖学院。学校根据需要,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许毕业论文(设计)被查阅和借阅;学校可以将毕业论文(设计)的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编毕业,并且本人电子文档和纸质论文的内容相一致。
保密的毕业论文(设计)在解密后遵守此规定。
本人签名:
日期:
导师签名:
日期:
基于51单片机的数字电子钟设计
摘要
随着时代的发展,生活节奏的加快,人们的时间观念愈来愈强,同时伴随着自动化、智能化及微电子技术的发展,人们用于计时的工具也在不断的更新,单片机等技术的出现使得数字电子钟有了新的发展方向。基于此本设计以单片机STC89C52为控制核心,采用美国DALLAS公司生产的实时时钟芯片DS12C887和液晶芯片LCD1602,该设计具有电路设计简单,结构合理,能够精确显示时间、星期、日期等优点,并且能够实时更新显示。本设计同时具有闹铃设置功能以及到时报警功能,按键操作简单方便。更重要的是时钟芯片DS12C887具有误差小,内部自带锂电池使得断电时时间不停,再次上电后时间仍然能够准确显示在液晶上的特点。
而且在许多监控系统及电子设备中,往往会进行一些与时间相关的控制与操作,同时需要记录下实时的时间信息并保存下来。例如,在某些数据采集时,对于一些重要的信息不仅要记录下其内容,还要记录下发生该事件时的准确时间;又比如,在建筑视频安防监控系统中,除了要显示实时画面外,还要准确记录下实时的时间信息,其中包括年、月、日、时、分、秒等。传统的计时时钟已不能满足上述要求,为了达到上述目的,就需要实时时钟的参与配合。基于STC89C52单片机为核心的电子钟就可以满足上述要求,为了避免偶然的掉电或晶振的误差造成时间的混乱以及完全用程序设计从而占用大量的系统资源而影响系统其他功能的运行,外加一块独立运行的实时时钟芯片DS12C887,同时配合相应的程序就可以实现上述目的。因此,研究数字电子钟以及扩大其作用,有着非常现实重要的意义。
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。
(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51单片机的电子时钟设计
基于51单片机的电子时钟设计
摘要:本文论述了基于51单片机的电子时钟设计,包括硬件设计与软件编程。
其中,硬件设计包括基本指示灯、DS1302时钟芯片等的选择与连接,时钟电路、晶振电路的设计等。
软件编程包括时钟显示的实现,时钟校准、闹钟等功能的实现等。
本设计具有精度高、操作简便、易于实现等特点,可广泛应用于各种场合。
关键词:51单片机;电子时钟;硬件设计;软件编程
前言
随着人们生活水平的提高,电子时钟已经成为人们生活中必不可少的物品,目前市场上各种类型的电子时钟层出不穷。
本文以51单片机为基础,设计了一款高精度、易于操作的电子时钟,采用DS1302时钟芯片作为时钟驱动芯片,实现了时钟的准确显示、校准、闹钟等功能。
硬件设计
硬件设计主要包括控制器、时钟驱动、显示装置以及电源。
本设计采用了AT89C51单片机作为控制器,一块DS1302时钟芯片作为时钟驱动,LED数字管作为显示装置。
同时,本设计采用了USB供电方式,其电源电压为5V。
软件编程
软件编程主要包括时钟显示、时钟校准、闹钟功能的实现等。
时钟显示采用了动态显示方式,实现了时间的精确定位。
同时,本设计还具有时钟校准功能,在程序接通时,可自动对时钟进行校准,保证时钟的精确度。
此外,本设计还具有设置闹钟的功能,用户可在指定时间响起闹钟。
结论本文以51单片机为基础,设计了一款高精度、易于操作的电子时钟。
通过对硬件设计、软件编程的设计与实现,使得该产品能够准确显示时间,保证了时钟的稳定性,满足了时间的要求,目前已
得到广泛应用。
基于51单片机的电子时钟设计
基于51单片机的电子时钟设计51单片机是一种广泛应用于嵌入式系统的微控制器,由于其性能稳定、易于编程和成本相对较低的特点,被广泛应用于各种电子设备中。
在现代社会,电子时钟已经成为人们日常生活中不可或缺的工具。
随着科技的不断发展,电子时钟在功能和外观上都得到了极大的提升,如今的电子时钟不仅可以显示时间,还能设置闹钟、定时、显示温湿度等功能。
本文通过对51单片机的应用和实践,设计了一款功能丰富的电子时钟,旨在探讨如何利用51单片机实现电子时钟的设计与制作过程。
首先,我们将介绍51单片机的基本原理和特点。
51单片机是一种8位微控制器,由Intel公司于1980年推出,至今已有数十年的历史。
它采用哈佛结构,具有较高的工作速度和稳定性,适合用于各种嵌入式系统。
51单片机的指令系统简单,易于学习和掌握,因此被广泛用于各种嵌入式应用中。
除此之外,51单片机的外围设备丰富,可以通过外部扩展模块实现各种功能,如串口通信、定时器、数模转换等,这也为我们设计电子时钟提供了便利。
其次,我们将详细介绍基于51单片机的电子时钟的设计和实现过程。
电子时钟主要由时钟模块、显示模块、闹钟模块等部分组成,通过合理的接线和程序设计实现各种功能。
首先,我们设计时钟模块,通过外部晶振产生时钟信号,并利用51单片机的定时器模块实现时间的精确计算和显示。
同时,我们还设计了显示模块,采用数码管或液晶屏显示时间和日期信息,通过数字或字符的组合,使信息直观清晰。
此外,闹钟模块也是电子时钟的重要功能之一,我们可以设置闹钟时间,并在设定时间触发闹钟功能,提醒用户。
通过合理的程序设计,我们可以实现电子时钟的各种功能,并提升用户体验。
最后,我们将讨论基于51单片机的电子时钟在实际生活中的应用前景和发展趋势。
随着智能家居的快速发展,电子时钟作为家庭必备的电子设备,其功能和外观需求也在不断提升。
未来,基于51单片机的电子时钟将会更加智能化,可以与手机、电视等智能设备联动,实现更多个性化的功能。
基于单片机的简易电子时钟设计_毕业设计论文 精品
论文题目基于单片机的简易电子时钟设计班级:xxxxxx专业:电子信息工程学生姓名:xxxx指导教师:xxxx日期:xxxx-xx-xx摘要数字钟已成为人们日常生活中必不可少的必需品,广泛用于个人家庭以及办公室等公共场所,给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。
由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术,使数字钟具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点,它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。
尽管目前市场上已有现成的数字钟集成电路芯片出售,价格便宜、使用也方便,但鉴于单片机的定时器功能也可以完成数字钟电路的设计,因此进行数字钟的设计是必要的。
在这里我们将已学过的比较零散的数字电路的知识有机的、系统的联系起来用于实际,来培养我们的综合分析和设计电路,写程序、调试电路的能力。
单片机具有体积小、功能强可靠性高、价格低廉等一系列优点,不仅已成为工业测控领域普遍采用的智能化控制工具,而且已渗入到人们工作和和生活的各个角落,有力地推动了各行业的技术改造和产品的更新换代,应用前景广阔。
关键字:单片机,数字时钟。
AbstractDigital clock has become an indispensable necessities in People's Daily life, widely used in personal family and office and other public places, to people's life, study, work, entertainment, bring great convenience. Due to the development of the digital integrated circuit technology and adopts the advanced quartz technology, walking make digital clock has advantages of accurate, stable performance, easy to carry, it is also used in timing, automatic feed and automatic control and other fields. Although already on the market at present the ready-made digital clock chip for sale, cheap, use is convenient, but in view of the single chip microcomputer timer function also can complete the design of the digital clock circuit, therefore is necessary for the design of digital clock. Here we will have learned more fragmented knowledge of digital circuit of the organic link, the system used in practice, to develop our comprehensive analysis and circuit design, programming, debugging circuit ability.SCM has small volume and powerful function, high reliability, low price and a series of advantages, not only has become widely used in the field of industrial measurement and control intelligent control instruments, and has penetrated into every corner of the people work and life, effectively promote the industry's technological transformation and upgrading of products, the wide prospect of application.Keywords: Single chip microcomputer,Digital clock.目录第一章设计方案 (1)1.1 课程设计目的 (1)1.2 设计要求 (1)1.3 实现时钟计时的基本方法 (1)1.4 电子钟的时间显示 (1)1.5 电子钟的时间调整 (2)1.6 总体方案介绍 (2)1.6.1 计时方案 (2)1.6.2 控制方案 (2)第二章系统硬件电路设计 (3)2.1 单片机模块设计 (3)2.1.1 芯片分析 (3)2.1.2 晶振电路 (4)2.1.3 复位电路 (5)2.2 数码显示模块设计 (5)2.3 按键模块 (8)第三章系统软件设计 (9)3.1 软件设计分析 (9)3.2 系统软件设计流程图 (9)3.2.1 主程序流程图 (9)3.2.2 定时器流程图 (9)3.2.3 按键检测流程图 (10)3.2.4 时间显示流程图 (10)3.3 源程序清单 (11)第四章系统仿真与实验测试 (16)4.1 系统仿真 (16)4.2 实验测试 (16)小结 (17)致谢 (18)参考文献 (19)附录 (20)第一章设计方案1.1 课程设计目的(1)巩固、加深和扩大单片机应用的知识面,提高综合及灵活运用所学知识解决工业控制的能力;(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)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。
基于51单片机的数字时钟设计_毕业设计
基于51单片机的数字时钟设计目录摘要 (1)Abstract (2)第一章绪论 (3)1.1 数字时钟设计的背景 (3)第二章AT89C51单片机简介 (3)2.1 单片机介绍 (3)2.2 单片机的应用特点 (4)2.3 单片机的应用领域 (4)2.4 单片机的中断与定时系统 (4)2.4.1 MCS-51单片机中断系统 (4)2.4.2 MCS-51 单片机的定时器/计数器 (6)2.4.3 MCS-51定时器/计数器的四种工作方式 (6)2.5 AT89C51引脚功能介绍 (7)第三章设计方案 (8)3.1 主程序 (8)3.2 数码管显示模块 (9)3.3 定时器计数器T0中断服务程序 (9)3.4按键处理模块 (10)第四章硬件电路设计 (10)4.1 复位电路 (10)4.2 时钟电路 (11)4.3 按键电路 (12)4.4 数码管显示电路 (13)4.5 电源电路设计 (13)第五章软件设计与程序代码 (14)5.1 软件选择与介绍 (14)5.1.1 软件介绍 (14)5.1.2 Proteus7.8的特点 (15)5.2 软件仿真电路全图 (15)5.3 源程序代码 (16)第六章结论 (20)参考文献 (21)致谢 (22)摘要近几年,单片机在各个领域得到广泛的应用。
从工业到人们的日常生活,大部分的科技产品都是通过单片机来控制。
在它问世之前,自动控制设备得不到广泛的应用,这是因为控制设备的体积庞大,耗电量大,价格昂贵。
在第一台微处理器成功研制不久,第一个单片机就问世了。
因为其小巧的体积,低功耗,以及高效的性能,单片机受到了大家的欢迎。
本设计利用Atmel公司的AT89C52单片机对电子时钟进行开发,设计了实现所需功能的硬件电路,应用C语言进行软件编程,并用Proteus软件进行演示、验证。
主要介绍用单片机内部的定时/计数器来实现电子时钟的方法,本设计由单片机80C51芯片和LED数码管为核心,辅以必要的电路,构成了一个单片机的数字电子时钟。
毕业设计(论文)基于51单片机的9999秒倒计时器设计[管理资料]
郑州科技学院专科毕业设计(论文)题目_基于51单片机的9999秒倒计时器设计学生姓名陈利丹专业班级 10计通学号 201019009所在系信息工程学院指导教师邢烥岩完成时间 2013 年3月 5 日目录一引言 (3)二.总体设计方案 (4): (4)三、硬件设计 (5) (5)89C52单片机 (5)四.复位电路工作原理 (8) (8) (9)五.数码管显示电路 (11)显示电路 (11)LED数码显示器的介绍与结构 (12) (12)七.软件设计 (17)程序设计 (18)原理图 (25)PCB图 (26)元件清单 (27)八.结束语 (28) (29)基于51单片机的9999秒倒计时器设计信息工程学院通信技术陈利丹(201019009)指导老师:邢烥岩摘要倒计时器应用十分广泛,在制作倒计时器时多采用纯数字电路和模拟电路,电路复杂功能单一。
如今微控技术应用十分广泛,采用单片机控制器制作倒计时器电路十分简单,功能齐全并且可以扩展其它功能。
气短数码显示电路采用直接与单片机接口连接方式更加节省电路。
成本低、功能灵活、使用方便等优势,更加巩固了单片机技术在电子产品制作中的不可替代的作用。
本论文针对倒计时系统的设计的需求,介绍了MCS-51单片机的部分基本原理,如51单片机的接口功能、中断、定时器等等。
倒计时系统需要用到锁存器、LED 数码显示器等主要模块,通过不同的模块之间相互作用,完成倒计时的初步硬件结构。
对于倒计时器中的LED数码显示器来说,采用以软件为主的接口方法,即采用Keil uVision4软件程序进行译码。
【关键词】倒计时器单片机矩阵键盘 Keil uVision3 LED数码显示器9999 seconds countdown timerdesign based on 51 single chip microcomputer Name:Chen Lidan No. :201019009 Teacher: Xing Chenyan (Institute of information engineering network technology)Countdown timer is widely used, the pure digital circuit and analog circuit in the countdown timer, complex functions of a single circuit. Now micro control technology is widely used, using single chip microcomputer controller making countdown timer circuit is very simple, complete functions and can be extended to other functions. Shortness of breath and digital display circuit is directly connected with the microcontroller interface mode more saving circuit. Low cost, flexible functions, convenient use and other advantages, consolidate the single-chip technology plays an irreplaceable role in the production of electronic productsIn this paper, aiming at the requirement of the countdown system design, introduces the basic principle of MCS-51 SCM, such as interface function, 51 SCM interrupt, timer and so on. The countdown system needs to use latch, LED digital display module, through interaction between different modules, complete the countdown to the initial hardware. For LED digital display timer in the interface, the method based on software, which uses Keil uVision4 software decoding.[keyword] countdown timer Singlechip keyboard matrix Keil uVision3 LED digital display一.引言单片机自20世纪70年代问世以来,以其极高的性能价格比,受到人们的重视和关注,应用很广、发展很快。
基于51单片机的简易电子钟设计
基于51单片机的简易电子钟设计一、设计目的现代社会对于时间的要求越来越精确,电子钟成为家庭和办公场所不可缺少的设备之一、本设计基于51单片机,旨在实现一个简易的电子钟,可以显示当前的时间,并且能够通过按键进行时间的调整和设置闹钟。
二、设计原理本设计主要涉及到51单片机的IO口、定时器、中断、LCD显示技术等方面知识。
1.时钟模块时钟模块采用定时器0的中断进行时间的累加和更新。
以1秒为一个时间单位,每当定时器0中断发生,就将时间加1,并判断是否需要更新小时、分钟和秒的显示。
同时,根据用户按键的操作,可以调整时间的设定。
2.显示模块显示模块采用16x2字符LCD显示屏,通过51单片机的IO口与LCD连接。
可以显示当前时间和设置的闹钟时间。
初次上电或者重置后,LCD显示时间为00:00:00,通过定时器中断和键盘操作,实现时间的更新和设定闹钟功能。
3.键盘模块键盘模块采用矩阵键盘连接到51单片机的IO口上,用于用户进行时间的调整和设置闹钟。
通过查询键盘的按键状态,根据按键的不同操作,实现时间的调整和闹钟设定功能。
4.中断模块中断模块采用定时器0的中断,用于1秒的定时更新时间。
同时可以添加外部中断用于响应用户按键操作。
三、主要功能和实现步骤1.系统初始化。
2.设置定时器,每1秒产生一次中断。
3.初始化LCD显示屏,显示初始时间00:00:00。
4.查询键盘状态,判断是否有按键按下。
5.如果按键被按下,根据不同按键的功能进行相应的操作:-功能键:设置、调整、确认。
-数字键:根据键入的数字进行时间的调整和闹钟设定。
6.根据定时器的中断,更新时间的显示。
7.判断当前时间是否与闹钟设定时间相同,如果相同,则触发闹钟,进行提示。
8.循环执行步骤4-7,实现连续的时间显示和按键操作。
四、系统总结和改进使用51单片机设计的简易电子钟可以显示当前时间,并且实现时间的调整和闹钟设定功能。
但是由于硬件资源有限,只能实现基本的功能,不能进行其他高级功能的扩展,例如闹铃的音乐播放、温度、湿度的显示等。
基于89C51单片机电子数字时钟的设计本科毕业论文
本科毕业论文基于89C51单片机电子数字时钟的设计目录第一章第一章 电子时钟的总体设计电子时钟的总体设计 ....................................................................................................... ...................................................................................................... 44 1.1 设计目的设计目的.......................................................................................................................... 4 1.1.1 课程设计课程设计 ............................................................................................................... 4 1.1.2 AT89C51芯片的串口功能芯片的串口功能.................................................................................... 4 1.1.3用keil 软件进行编程与调试 .................................................................................. 4 1.2 设计任务设计任务 .......................................................................................................................... 4 1.3 设计思路设计思路.......................................................................................................................... 4 第二章第二章 硬件系统的设计硬件系统的设计............................................................................................................... .............................................................................................................. 66 2.1 电路原理图设计电路原理图设计 .............................................................................................................. 6 2.1.1 电子钟的硬件电路框图电子钟的硬件电路框图...................................................................................... 6 2.2 AT89C51引脚及其功能 (6)2.2.1 AT89C51的原理及说明的原理及说明 ........................................................................................ 6 2.2.2 引脚功能引脚功能 ............................................................................................................... 7 2.3 驱动部件驱动部件 .......................................................................................................................... 8 2.4 显示部分显示部分.......................................................................................................................... 9 第三章第三章 软件系统的设计软件系统的设计............................................................................................................. ............................................................................................................ 110 3.1 电子钟的主程序电子钟的主程序............................................................................................................ 11 3.2 电子钟的显示子序电子钟的显示子序 ........................................................................................................ 12 3.3 定时器中断服务程序定时器中断服务程序 .................................................................................................... 13 3.4 电子时钟设计程序清单电子时钟设计程序清单 ................................................................................................ 15 3.5 程序进行编译仿真程序进行编译仿真........................................................................................................ 18 3.5.1 89C51程序 ......................................................................................................... 18 3.5.2 用PROTEUS ISIS 进行电子万年历的仿真测试 . (20)第四章第四章对89C51设计的电子时钟的总结................................................................................. 22 参考文献 ........................................................................................................................................ . (2)23摘要本次实训是基于AT89C51单片机电子钟的设计,对时、分、秒的显示的控制,时、分、秒用六位数码管显示LED 数码管时钟电路采用24小时计时方式。
(完整版)基于51单片机的电子时钟设计与实现毕业设计
摘要单片机自20世纪70年代问世以来,以其极高的性能价格比,受到人们的重视和关注,应用很广、发展很快。
单片机体积小、重量轻、抗干扰能力强、环境要求不高、价格低廉、可靠性高、灵活性好、开发较为容易。
由于具有上述优点,在我国,单片机已广泛地应用在工业自动化控制、自动检测、智能仪器仪表、家用电器、电力电子、机电一体化设备等各个方面,而51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。
这次毕业设计通过对它的学习、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,它由4.5V直流电源供电,通过数码管能够准确显示时间,调整时间,从而到达学习、设计、开发软、硬件的能力。
电子时钟是采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。
电子时钟的精度、稳定度远远超过老式机械钟。
在这次设计中,我们采用LED数码管显示时、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。
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。
电子时钟是其小巧,价格低廉,走时精度高,使用方便,功能多,便于集成化而受广大消费的喜爱,因此得到了广泛的使用。
关键词:单片机;AT89S51ABSTRACTSince the 1970 s chip since the advent, with its high cost performance and attention by people and attention, it is widely used and fast development. SCM small volume, light weight, strong anti-jamming capability, environmental demand is not high, low cost, high reliability, flexibility is good, development more easy. Because of the above features, in our country, the microcontroller is widely used in industrial automation control, automatic detection, intelligent instrument and apparatus, household appliances, power electronics, mechanical and electrical equipment, and other aspects, and 51 SCM is the most typical chip and most representative one. The graduation design through to its study, application to AT89S51 chips as the core, with the necessary circuit, design of a simple electronic clock, it by 4.5 V dc power supply, through the electronic tube can show time, adjust the time, thus to learning, the design, the development of software and hardware in the ability.Electronic Clock is a electronic circuit implementation of the "when", "sub", "seconds" The figures show the timing device. Electronic clock precision, stability, far more than the old mechanical clock. In this design, we use LED electronic display hours, minutes, seconds, to 24-hour time mode, according to electronic control theory to dynamic display to display, use the 12MHz crystal oscillation pulse, the timer count. In this design, the circuit has a display time of the this function, you can also realize the time adjustment. Electronic 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.Key words:Single-chip microcomputer ; AT89S51独创声明本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文),是本人在指导老师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,成果不存在知识产权争议。
基于51单片机设计的多功能数字时钟毕业设计
基于51单片机多功能数字时钟1系统设计1.1设计要求设计制作一个24小时制多功能数字钟。
1.1.1主要性能指标1、数字显示年、月、周、日、时、分、秒。
1.1.2创意部分要求准确的进行年、月、周、日、时、分、秒的转换,切换两种显示模式。
1.2总体设计方案1.2.1概述及设计思路该设计方案是以MC51单片机为核心,采用LCD液晶屏幕显示系统,温度采集模块、日期提醒、键盘时间调整预设置等模块,所构建的数字时钟系统,能动态显示实时时钟的时、分、秒,数据显示(误差限制在30每天)。
1.2.2方案论证(1)时钟模块【方案一】采用单片机内置定时/计数器。
它的处理过程主要是先设定单片机内部定时/计数器的工作方式,对机器周期计数确定基准时间,然后用另外一个定时器软件计数的方法对基准时间形成秒,秒计60次形成分,分计60次形成小时。
依此类推,获取日期也是采用相同的方法。
该方案在具体实现过程中,计时存在较大的误差。
如果晶振受到其他外界信号干扰,或者基准时间计算不准确,都会导致时间显示错误。
【方案二】采用555多谐振荡器。
由555定时器组成一个多谐振荡器,产生周期为100HZ的脉冲,然后经过两个74LS160组成的分频器得到1HZ的秒脉冲。
多谐振荡器的稳定度及频率的准确度决定了数字钟计时的准确程度,通常选用成品晶振构成振荡器电路。
计时精度取决于振荡器的频率,振荡器频率越高计时精度越高。
【方案三】采用DS1302时钟芯片。
DS1302是一种高性能、超低功耗的实时时钟芯片,附加31字节静态RAM,可以通过串行接口与单片机进行通信。
实时时钟提供秒、分、时、日、星期、月、年的信息,每个月的天数和闰年的天数可自动调整,时钟操作可通过AM/PM标志位决定采用24或12小时时间格式。
芯片内部集成备用电源,当外围电路电路有电源供应的时候,备用电源充电储能。
当外围电路掉电时,DS1302芯片工作在休眠状态,以备用电源供电。
当外围电路再次供电,即可唤醒休眠进入正常工作状态,显示时间无任何异常。
基于51单片机的数字秒表课程设计、毕业设计论文
单片机课程设计报告基于51单片机的数字秒表设计专业:通信工程学号:11100640225姓名:罗宏时间:2014-6-26目录一、课程名称 (1)二、设计目的和意义 (1)三、任务要求 (1)四、任务分析、设计方案 (1)五、具体实现过程 (9)六、仿真、实验验证过程及实现结果、现象 (12)七、结论 (14)八、总结与体会 (14)一、课题名称基于51单片的数字秒表设计二、目的和意义1、通过本次课程设计可以灵活运用单片机的基础知识,依据课程设计内容,能够完成从硬件电路图设计,到电路搭建焊接,再到软件编程及系统调试实现系统功能,完成课程设计,加深对单片机基础知识的理解,并灵活运用,将各门知识综合应用。
2、本次课程设计还可以通过上网查询器件资料,培养对新知识新技术的独立的学习能力和应用能力。
3、在这次课程设计中,我们运用到了很多一切所学的知识和一些很有用的软件和工具,如keil4编程软件、Proteus仿真软件、Visio软件、等。
4、通过独立完成一个小的数字秒表系统设计,从硬件设计到软件设计,增强分析问题、解决问题的能力,为日后的毕业设计及科研工作奠定良好的基础。
5、掌握51单片机软件编程知识、实现功能、设计方法,及KEIL软件使用方法;6、应用所学模拟电子线路的知识,掌握电路的设计与应用;7、熟悉PROTEUS的设计与仿真;8、STC——ISP的使用方法;9、掌握焊接电子元器件的方法以及查阅元件功能与参数的方法、步骤。
三、设计目标或任务要求1 、设计目标以单片机为核心,设计数字秒表。
通过硬件电路设计,软件设计,电路搭建,作品调试。
最后完成本次课程设计。
2 、设计要求1、计时范围:0~59分59.59秒,整数四位数和小数两位数显示;2、计时精度10毫秒;3、复位按钮,计时器清零,并做好下次及时准备;4、可以对三个对象(A、B)计时,具有启/停控制;5、设开始、停止A、停止B、显示A、显示B、复位按钮。
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。
单片机毕业论文
专科毕业设计(论文)题目基于51单片机的可调数码日历钟的设计与制作院(系部)电子与信息工程系专业名称电子信息技术年级班级学生姓名指导教师摘要单片机以其体积小、编程灵活、控制功能强大、价格低廉等特点被广泛应用在各种电子电器产品中。
单片机技术的出现和发展带来了电子技术和控制领域的一场革命。
单片机课程作为职业院校电子信息类专业一门重要的基础课程,它既是一门很有实用价值、实践性很强且很有趣味性的课程,同时它又是一门集硬件电路设计与软件编程于一体的学科,既要求我们有较好的电工电子技术基础知识,又要求有一定的逻辑思维和软件开发(编程)能力。
通过近几年对单片机的学习,我已掌握单片机的基本知识,并具备了单片机应用系统的初步开发能力。
即将毕业之际,我运用我所掌握的单片机知识设计和制作了一个基于51单片机的可调数码日历钟,这既是对我所学知识的总结与高度概括,同时也将自己所掌握的知识与实际应用结合起来,进一步提高工程实践能力。
数码日历钟是实际生活中应用较多的一个电子计时装置,可供人们查询日期、星期及掌握时间。
本文首先从数码日历钟的功能要求入手,对设计任务进行了分析,并将任务分解为若干个模块,提出在设计与制作过程中要用到的相关知识点,给出了本设计的硬件电路及软件流程,还给出了部分模块的源程序代码。
本设计经过多次调试运行无误,最终提交出一个完整的应用系统产品。
本次毕业设计的数码日历钟能在12864液晶屏上显示出年月日时分秒以及星期几,还能显示当前环境温度,并能通过按键调整日期和时间,在调整日期的同时通过相应算法自动实现星期几的调整,而且无论是否闰年、任何月份,当日期调整时都保证不会出现非法日期。
数码日历钟是一个非常实用的设计与制作,成本低廉,如能进一步完善,具有一定的推广使用价值。
本设计任务比较复杂,要考虑的问题很多,C语言的模块化程序设计思想较好地解决了这个问题,故本设计任务采用C语言编程。
关键词:51单片机,C语言,数码日历钟,毕业设计,制作I河南理工大学毕业设计论文目录摘要 (Ⅰ)1概述 (1)1.1 毕业设计的选题背景及制作意义 (1)1.1.1毕业设计的选题背景 (1)1.1.2毕业设计的制作意义 (1)1.2 数码日历钟的功能要求 (1)1.3 本设计制作的主要内容 (2)2数码日历钟的设计与制作任务分析 (3)2.1数码日历钟的设计与制作任务分析与分解 (3)2.2设计方案的论证及选择 (3)3 相关知识链接 (6)3.1 51单片机简介 (6)3.1.1 51单片机简介 (6)3.1.2 51单片机引脚功能介绍 (8)3.2由已知日期推算星期几 (11)3.2.1如何判断一个年份是否闰年 (11)3.2.2由已知日期如何推算星期几 (11)3.3 12864图形液晶的使用 (13)3.3.1 液晶概述 (13)3.3.2 LCM引脚功能介绍 (14)3.3.3 LCD12864图形液晶显示模块指令集 (15)3.3.4 LCD12864图形液晶显示模块与单片机的接口 (17)3.3.5 LCD12864图形液晶显示模块的基础函数 (17)3.4 51单片机中的中断与定时 (19)3.4.1 51单片机中的中断 (19)3.4.2 51单片机中的定时/计数器 (22)3.5数字温度传感器DS18B20的使用 (28)3.5.1 DS18B20概述 (28)3.5.2 DS18B20的内部结构 (29)3.5.3 DS18B20与单片机的接口电路 (32)3.5.4 DS18B20的操作命令 (32)-1-3.5.5 DS18B20的时序 (33)3.6 矩阵式按键的检测 (36)4系统设计与调试 (44)4.1 硬件系统设计与调试 (44)4.1.1硬件系统设计原理图 (44)4.1.2硬件系统元器件清单 (44)4.1.3硬件系统组装与调试 (45)4.2 软件系统设计与调试 (45)4.2.1软件系统设计 (45)4.2.2软件系统调试与仿真 (47)5结束语 (49)参考文献 (50)致谢 (51)-2-河南理工大学毕业设计论文 1 概述1、概述1.1 毕业设计的选题背景及制作意义1.1.1毕业设计的选题背景单片机以其体积小、编程灵活、控制功能强大、价格低廉等特点被广泛地应用在各种电子电器产品中。
基于51单片机的数字电子钟设计
基于 51单片机的数字电子钟设计摘要:现如今,由于单片机技术种类越来越繁多,单片机的软件电路和硬件电路设计方法灵活性越来越高,而且完善程度越来越高等原因,因此单片机除了在单一的电子产品领域有较广的应用之外,在一些大型的产业界应用十分普遍。
数字钟属于单片机中最为普遍的装置,由于具有灵敏的数字电路,进而达到计时目的;同时由于具备机械式手表无法比拟的精准度,而且直观性强以及寿命长等特点,所以应用比较广泛。
关键词:单片机;数字电子钟;硬件设计;软件设计1 单片机的原理MCS-51单片机作为一个有限的集成电路芯片,会对控制应用所需的基本内容进行整合。
按功能划分时,MCS-51单片机的核心部件是CPU(微处理器),此外,除包含一些数据寄存器外,如RAM(数据存储)、ROM/EPROM(程序存储器)、SFR(特殊功能寄存器)等,其还包括一些列的数字控制系统,如串并行I/O端口、计时器/计数器以及中断系统等。
它们都是一个单线总线,基本结构仍然是CPU和周边设备芯片的传统布局模式。
但多种功能组件的控制是使用特殊功能寄存器(SFR)的中央控制方法。
1.2控制器若想单片机执行相应的操作,则需要控制器对其进行控制。
其主要作用如下:在接收到一些包含不同信息同时性质也不尽相同的指令时,控制器需首先对这些指令进行识别,然后识别程序操作完成之后,按照指令上的信息发出指令,控制单片机运转,对其中的每个部件都进行调节,使其运转井然有序。
单片机完成指令的各个过程都需要在控制器的监督下完成。
最主要的内容是,将寄存的指令进行识别,然后拷贝这个指令,将其发送给寄存器,再将其发送到指令译码器译码,结果被发送到定时控制逻辑电路,控制信号和定时信号产生,然后发送到每个组成部分产生响应。
以上即为一条指令的整个执行过程,而程序执行必须连续地重复此过程。
控制器的组成部件主要包括两个逻辑电路,如时序控制和条件转移两种电路,此外,还需要一个编码器件,即指令译码器,两个寄存器,对程序地址和指令进行存储,最后,一个程序计数器也是必须的。
基于51单片机的多功能电子时钟设计
设计研发2021.07基于51单片机的多功能电子时钟设计杨洁,叶晶晶(黔南民族师范学院物理与电子科学学院,贵州都匀,558000 )摘要:单片机体积小、重量轻、抗干扰能力强、环境要求不高、价格低廉、可靠性高、灵活性好、深受初学者喜欢。
以STC90C58为核心控制芯片,DS1302为时钟芯片,DS18B20釆集温度,完成多功能电子时钟的设计。
该设计能够准确显示年、月、日、星期、时、分、秒及温度,通过按键可以调整年、月、日、星期、时、分、秒、12/24小时转换、整点提示以及闹钟,还可显示阴阳历。
关键词:电子时钟;单片机;阴阳历转换;DS1302 ; DS18B20Design of Multi-function Clock Based on 51 MCUYang Jie, Ye Jingjing(College of physics and electronic science, Qiannan Normal University for N&tionalities, DuyunGuizhou, 558000)Abstract : MCU is small in size, light in weight, strong in anti-interference ability, low in environmentai requirements, low in price, high in reliability, good in flexibility, and is popular among beginners. Stc90c58 as the core control chip, DS1302 as the clock chip, DS18B20 temperature acquisition, complete the design of multi —functional electronic clock. The design can accurately display the year, month, day, week, hour, minute, second and temperatore. Through the button, you can adjust the year, month, day, week, hour, minute, second, 12/24-hour conversion, whole point prompt and alarm clock, and display the lunar calendar.Keywords : Electronic clock ; MCU ; The lunar conversion ; DS 1302 ; DS18B200引言目前单片机的使用已经十分广泛,本次设计的多功能电 子钟能完成年、月、日、星期、时、分、秒的显示与调整,并且还 添加了温度、阴阳历转换显示及闹钟、12/24小时转换、整点提示等功能,有较强的应用性。
基于51单片机的电子钟设计
摘要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。
本系统利用单片机实现其具有计时,校时等功能的数字时钟,是以单片机STC89C52 为核心元件同时采用数码管同时显示“时,分,秒,星期,年,月,日”的现代计时装置。
显示极具人性化,另外具有校时功能,闹钟功能和节电保护功能。
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,如在电路板上预留有电源输出,温度传感插座等插座,便于功能扩展。
关键词:STC89C52 单片机 DS12887ABSTRACTABSTRACTMulti-functional digital clock was very common by the MCU as the core controller of the digital clock, the clock signal timing function, time data is output by the microcontroller, the display. Through the keyboard can be school, timing and other functions. This system uses the MCU with the timing, school functions such as digital clock is The microcontroller STC89C52 as the core component at the same time Led also shows "hours, minutes, seconds, week, year, month, day" timing device. Show a very humane, the other school functions, alarm clock function and the power saver function. MCU digital clock with programming flexibility, easy expansion of the function, etc., power output, temperature sensor socket outlet onthe circuit board is reserved for easy extensionsKeyword: STC89C52 MCU DS12887目录i目录第一章绪论 (1)1.1单片机(S INGLE C HIP M ICROSOFTCOMPUTER,)简介 (1)1.2单片机的发展历程 (1)1.2.151单片机的概况 (4)1.2.2单片机的应用及前景 (5)1.3电子钟 (5)1.3.1电子钟简介 (5)1.3.2电子钟的应用及发展 (6)第二章各个模块的特性及结构 (7)2.18051单片机模块 (7)2.2LED显示模块 (8)2.2.1LED数码管的原理 (8)2.2.2LED数码管驱动方式 (10)2.3电子钟的实现框图 (11)第三章硬件电路设计 (13)3.1复位电路 (13)3.2按键电路 (14)3.3时钟电路 (14)3.4显示控制电路 (15)3.5数码管显示电路 (15)3.6电源电路设计 (16)3.7时钟芯片模块 (16)3.8综合电路的实现 (16)3.9本章小结 (17)第四章系统软件的设计 (19)4.1调时功能 (19)4.2显示功能 (20)ii 目录4.3程序设计 (20)第五章电路仿真 (35)5.1P ROTEUS软件简介 (35)5.1.1Proteus的功能模块 (35)5.1.2Proteus的贡献 (37)5.2电路仿真设计 (38)第六章工作的总结与未来工作的展望 (41)6.1工作总结 (41)6.2未来展望 (41)致谢................................................................................................错误!未定义书签。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
基于51单片机的数字时钟的设计毕业论文目录摘要: (1)ABSTRACT (1)1 绪论 (1)2 硬件总体设计方案 (2)2.1系统功能实现总体设计思路 (2)2.2各部分功能实现 (2)2.3系统工作原理 (3)2.4电路功能使用说明 (3)2.5系统的设计方案 (4)2.5.1 系统的电路图和原理图 (4)2.5.2 单片机概述 (7)2.5.3 键盘电路 (11)2.5.4 显示电路 (12)2.6硬件焊接准备 (15)2.6.1电路板的布线 (15)2.6.2 硬件电路元件明细表 (15)3 软件总体设计方案 (17)3.1程序流程图 (17)3.1.1主程序流程图 (17)3.1.2 按键处理流程图 (17)3.1.3 定时器中断流程图 (17)3.1.4 时间显示流程图 (18)3.2调试结果说明 (19)4总结 (21)致谢 (22)参考文献 (1)附录 (1)基于51单片机的数字时钟的设计电子信息科学与技术专业彬指导教师车晓岩摘要: 自诞生以来,单片机的应用日趋广泛,应用领域日趋扩展,而MCS-51系列单片机是各单片机中最为典型的一种。
这次毕业设计,以AT89C51芯片为核心,通过必要的电路,构成简单的电子时钟。
数字时钟系统的主要任务是:采用单片机为核心器件产生24h(24小时)时间,并用LED显示器将他显示出来。
另外本设计具有闹铃的功能,通过拉蜂鸣器来做提醒。
这样简单的设计,直观反映单片机的应用。
软件和硬件的开发是这次设计必不可少的。
关键词:AT89C51;数字时钟;LED数码显示管;C语言Design of Digital Clock System Based on MSC-51SinglechipElectronic Information Science and Technology SunBinTutor CheXiaoYanAbstract: The applications of single-chip have been spread widely,and the areas of its application have been expanding increasingly since its inception. and MCS-51 series single-chip microcontroller is the most typical one. In the graduation-design , AT89C51 chip is the core of the necessary circuitry to form a simple electronic clock. Here are the main tasks of the digital clock system : as the core device ,Single-chip creates 24h (24 hour) time which will he displayed by the LED .In addition ,this design has the function of alarm by making the buzzer to do as a reminder. This simple design can reflect the intuitive applications of the microcontroller. Software and hardware development is essential to this design .Keywords: SCM; The LED display; A digital clock; Assembly language1 绪论数字时钟作为人们日常生活中的必需品,给人们的学习、工作、生活带来极大的便利。
由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术,使数字钟具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点,它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域[1]。
尽管目前市场上已有现成的数字钟集成电路芯片出售,价格便宜、使用也方便,但鉴于单片机的定时器功能也可以完成数字钟电路的设计,因此进行数字钟的设计是必要的。
在这里我们将已学过的专业知识有机的、系统的联系起来用于实际,来培养我们的综合分析和设计电路,写程序、调试电路的能力。
单片机具有体积小、功能强可靠性高、价格低廉、走时准确、性能稳定、携带方便等一系列优点,不仅已成为工业测控领域普遍采用的智能化控制工具,而且已渗入到人们工作和和生活的各个角落,有力地推动了各行业的技术改造和产品的更新换代,应用前景广阔。
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;巩固、加深和扩大单片机应用的知识面,提高综合及灵活运用所学知识解决工业控制的能力;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、容及步骤。
2 硬件总体设计方案本次设计时钟电路,使用了AT89C51单片机芯片控制电路,单片机控制电路简单且省去了很多复杂的线路,使得电路简明易懂,使用键盘键上的按键来调整时钟的时、分、秒,用一扬声器来进行定时提醒,同时使用C 语言程序来控制整个时钟显示,使得编程变得更容易,这样通过四个模块:键盘、芯片、扬声器、显示屏即可满足设计要求。
2.1 系统功能实现总体设计思路此设计原理框图如图2-1所示,此电路包括以下四个部分:单片机,键盘,闹铃电路及显示电路。
图2-1 设计原理框图2.2 各部分功能实现(1) 单片机发送的信号通过程序控制最终在数码管上显示出来。
(2) 单片机通过输出各种电脉冲信号来驱动控制各部分正常工作。
(3) 为使时钟走时与标准时间一致,校时电路是必不可少的,键盘用来校正数码管上显示的时间。
(4) 单片机通过控制闹铃电路来完成 定时闹钟的功能。
2.3 系统工作原理设计的电路主要由四模块构成:单片机控制电路,显示电路、闹铃电路以及校正电路。
详细电路功能图下图所示:图2-2 详细电路功能图本设计采用C语言程序设计,使单片机控制数码管显示时、分、秒,当秒计数计满60时就向分进位,分计数器计满60后向时计数器进位,小时计数器按“23翻0”规律计数。
时、分、秒的计数结果经过数据处理可直接送显示器显示。
当计时发生误差的时候可以用校时电路进行校正。
设计采用的是时、分、秒显示,单片机对数据进行处理同时在数码管上显示。
2.4 电路功能使用说明(1)各个控制键的功能:可对时间进行校准调节(只能加1);按下设置键数字时钟进入闹钟设置状态,设置闹钟的时间;时加1、分加1键是在校准时间时或设置闹钟时间对小时数或分钟数调节而设置的;按下秒切换键就可以进入秒表模式,同时秒表也开始计时,按下秒表暂停、复位键就暂停、归零,如果要重新对秒计时则可以按秒表开始、复位;清零键可以对闹钟清零。
(2)AT89C51单片机,通过编写程序对数码显示进行控制。
(3)八个7段数码管显示时钟和秒表信号。
2.5 系统的设计方案2.5.1 系统的电路图和原理图图2-3 数字时钟电路图图2-4 数字时钟电路原理图2.5.2 单片机概述(1)单片机型号的选择:AT89C51图2-5 AT89C51引脚图(2)单片机的主要特点AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器(FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压、高性能CMOS 8位微处理器,俗称单片机。
AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机[2]。
单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。
该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器,AT89C2051是它的一种精简版本。
AT89C51单片机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。
主要特性:·与MCS-51 兼容·4K字节可编程FLASH存储器·寿命:1000写/擦循环·数据保留时间:10年·全静态工作:0Hz-24MHz·三级程序存储器锁定·128×8位部RAM·32可编程I/O线·两个16位定时器/计数器·5个中断源·可编程串行通道·低功耗的闲置和掉电模式·片振荡器和时钟电路(3)管脚说明:VCC:供电电压。
GND:接地。
P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流。
当P0口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。
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4TTL门电流。
P1口管脚写入1后,被部上拉为高,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。
也可作为AT89C51的一些特殊口,如下表所示:表2-1: P3口的功能口管脚备选功能P3.0RXD(串行输入口)P3.1TXD(串行输出口)P3.2/INT0(外部中断0)P3.3/INT1(外部中断1)P3.4T0(记时器0外部输入)P3.5T1(记时器1外部输入)P3.6/WR(外部数据存储器写选通)P3.7/RD(外部数据存储器读选通)RST:复位输入。