基于单片机的数字时钟设计要点

基于单片机的数字时钟设计要点
基于单片机的数字时钟设计要点

吉首大学信息科学与工程学院课程设计报告书

课程单片机课程设计报告书

课题:基于单片机的数字时钟设计

姓名:谭志鹏唐俊梁宏钟振华魏浩学号: 201520063 专业:电子信息工程

年级: 2013 级电子一班

指导教师:胡力

基地指导教师:胡力

2015年11月12

基于单片机的数字时钟设计

【摘要】随着现代化进程的高速发展,人们生活水平的提高。现代生活的人们越来越重视起了时间观念,可以说是时间和金钱划上了等号。对于那些对时间把握非常严格和准确的人或事来说,时间的不准确会带来非常大的麻烦,所以以数码管为显示器的时钟比指针式的时钟表现出了很大的优势。数码管显示的时间简单明了而且读数快、时间准确显示到秒。而机械式的依赖于晶体震荡器,可能会导致误差。基于单片机的数字钟设计是采用数字芯片DS1302实现对“年”、“月”、“日”、“时”、“分”、“秒”“星期”数字显示的计时装置。数字钟的精度、稳定度远远超过老式机械钟。数字钟是其小巧,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;DS1302;DS18B20;LCD

目录

一、设计要求与方案论证 (4)

1.1 设计要求 (4)

1.2 系统基本方案的选择与论证 (4)

1.3 智能楼宇模型设计方案的设计 (5)

二、元器件简介 (6)

2.1 CPU介绍 (6)

2.2 NRF24L01概述 ............................... 错误!未定义书签。

2.3 DHT11 概述 (6)

2.4 HC-SR501人体感应模块概述..................... 错误!未定义书签。

2.5 SQ-2烟雾检测模块概述......................... 错误!未定义书签。

2.6 红外对管介绍 ................................ 错误!未定义书签。

2.7 28BYJ48步进电机概述.......................... 错误!未定义书签。

2.8 12864 LCD 概述 (7)

三、电路(硬件)设计 (8)

3.1 设计原理 (8)

3.2 电路原理图 (8)

3.3 作品实物图 (8)

四、程序(软件)设计 (11)

五、装配与调试 (11)

六、总结 (11)

七、致谢 (11)

附:源程序 (12)

一、设计要求与方案论证

在明确设计成品所需实现功能的基础上,力争实现以最快、成本低、功能稳定完成项目的设计。

1.1 设计要求

智能楼宇模型实现的功能主要有以下几个方面:

②年月日显示功能

③时分秒显示功能

④星期显示功能

⑤实时温度检测功能

⑥年月日时分秒调节功能

1.2 系统基本方案的选择与论证

本智数字时钟的设计涉及到的设计方案主要体现为以下几个方面:

①CPU选型论证

方案一:采用STC系列单片机为主控芯片

单片机(Single chip microcomputer)是一种集成电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统,在工业控制领域广泛应用。操作简单易懂,从上世纪80年代,由当时的4位、8位单片机,发展到现在的300M的高速单片机,在便携普遍的产品中应用较为广泛。

方案二:采用DSP芯片作为主控芯片

DSP又名为数字信号处理器,主要应用在数字信号号处理的领域。现已广泛应用于大数据处理,广泛应用于便携式仪表、雷达、图像、航空以及医疗设备等领域。

方案三:采用EDA为平台来设计

EDA技术就是以计算机为工具,设计者在EDA软件平台上,用硬件描述语言VHDL 完成设计文件,然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真,直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。

EDA技术的出现,极大地提高了电路设计的效率和可操作性,减轻了设计者的劳动强度。

综上方案论证,最终决定选用方案一采用STC系列单片机为主控芯片作为项目设计。

②温度传感器选型论证

方案一:温湿度测量分开检测,室内温度检测采用DS18B20数字温度传感器进行检测,室内湿度检测采用DHT11温湿度传感器进行检测。

方案二:温湿度检测采用集温度测量、湿度测量为一体的数字式温湿度传感器DHT11来测量。

综合整体方案的设计,以及温湿度的测量精度方面没有特别高的要求,最终决定采用高精度DS18B20温度传感器DHT11为温湿度检测传感器,故而采用方案一。

③显示器选型论证

方案一:采用数码管进行数据显示

led数码管(LED Segment Displays)由多个发光二极管封装在一起组成“8”

字型的器件,引线已在内部连接完成,只需引出它们的各个笔划,公共电极。数码管实际上是由七个发光管组成8字形构成的,加上小数点就是8个。显示比较单一,只能显示数字以及部分英文字母。

方案二:采用LCD1602进行数据显示

工业字符型液晶,能够同时显示16x02即32个字符(16列2行)。内部的字符发生存储器(CGROM)已经存储了160个不同的点阵字符图形,显示数据也比较单一。

方案三:采用LCD12864进行数据显示

带中文字库的128X64是一种具有4位/8位并行、2线或3线串行多种接口方式,内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块;其显示分辨率为128×64, 内置8192个16*16点汉字,和128个16*8点ASCII字符集.利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令,可构成全中文人机交互图形界面。可以显示8×4行16×16点阵的汉字. 也可完成图形显示.低电压低功耗是其又一显著特点。由该模块构成的液晶显示方案与同类型的图形点阵液晶显示模块相比,不论硬件电路结构或显示程序都要简洁得多,且该模块的价格也略低于相同点阵的图形液晶模块。

本数字时钟的显示界面,可以显示出中文字体、测量数据的数字式等多项显示,而在三个方案中也只有方案三满足条件,故而我们采用方案三12864作为显示模块。

1.3 数字时钟的设计方案的设计

主要是通过以STC89C52单片机为主控芯片为基础的模块。基于单片机的数字钟设计是采用数字芯片DS1302实现对“年”、“月”、“日”、“时”、“分”、“秒”

“星期”数字显示的计时装置。数字钟的精度、稳定度远远超过老式机械钟。在这次设计中,我们采用LCD12864液晶显示时、分、秒,以24小时计时方式,以液晶

并口方式进行通信与数据传输来进行显示,单片机采用12MHz的晶振。在此次设计中,电路具有显示年月日时分秒时间的其本功能,另外还有采取DS18B20进行实时温度测量,以及实时显示,同时还可以实现对时间的调整。

二、元器件简介

2.1 CPU介绍

单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上,但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件:CPU、内存、内部和外部总线系统,目前大部分还会具有外存。同时集成诸如通讯接口、定时器,实时时钟等外围设备。而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。单片机也被称为微控制器(Microcontroler),是因为它最早被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有CPU 的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中,使计算机系统更小,更容易集成进复杂的而对提及要求严格的控制设备当中。

图一图二

2.2 DS18B20 概述

DS18B20数字温度传感器接线方便,封装成后可应用于多种场合,如管道式,螺纹式,磁铁吸附式,不锈钢封装式,型号多种多样,有LTM8877,LTM8874等等。主要根据应用场合的不同而改变其外观。封装后的DS18B20可用于电缆沟测温,高炉水循环测温,锅炉测温,机房测温,农业大棚测温,洁净室测温,弹药库测温等各种非极限温度场合。耐磨耐碰,体积小,使用方便,封装形式多样,适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。其主要特性有如下几点:

①独特的单线接口方式,DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微

处理器与DS18B20的双向通讯。

②测温范围-55℃~+125℃,固有测温误差(注意,不是分辨率,这里之前是错

误的)1℃。

③支持多点组网功能,多个DS18B20可以并联在唯一的三线上,最多只能并联8

个,实现多点测温,如果数量过多,会使供电电源电压过低,从而造成信号传

输的不稳定。

④工作电源: 3.0~5.5V/DC (可以数据线寄生电源)

⑤在使用中不需要任何外围元件

⑥测量结果以9~12位数字量方式串行传送

⑦不锈钢保护管直径Φ6

⑧适用于DN15~25, DN40~DN250各种介质工业管道和狭

小空间设备测温

⑨标准安装螺纹 M10X1, M12X1.5, G1/2”任选

⑩ PVC电缆直接出线或德式球型接线盒出线,便于与其

它电器设备连接。

图三

2.3 12864 LCD 概述

带中文字库的128X64是一种具有4位/8位并行、2线或3线串行多种接口方式,内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块;其显示分辨率为128×64, 内置8192个16*16点汉字,和128个16*8点ASCII字符集.利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令,可构成全中文人机交互图形界面。可以显示8×4行16×16点阵的汉字,也可完成图形显示.低电压低功耗是其又一显著特点。由该模块构成的液晶显示方案与同类型的图形点阵液晶显示模块相比,不论硬件电路结构或显示程序都要简洁得多,且该模块的价格也略低于相同点阵的图形液晶模块。主要有以下基本特性:

低电源电压(VDD:+3.0--+5.5V);显示分辨率:128×64点;内置汉字字库,提供8192个16×16点阵汉字(简繁体可选);内置 128个16×8点阵字符;2MHZ 时钟频率;显示方式:STN、半透、正显;驱动方式:1/32DUTY,1/5BIAS;视角方向:6点;背光方式:侧部高亮白色LED,功耗仅为普通LED的1/5—1/10;通讯方式:串行、并口可选;内置DC-DC转换电路,无需外加负压;无需片选信号,简化软件设计;工作温度: 0℃ -

+55℃ ,存储温度: -20℃ -

+60℃。

图四

三、电路(硬件)设计

3.1 电路原理图

模型部分硬件电路原理图如下图所示:

MUC模块电路图

LCD12864模块电路图

DS1302模块电路图

DS18B20模块电路按键模块电路

3.3 作品实物图

设计模型实物图部分功能仿真如下图所示:

1>正常显示界面

2>调节月显示界面

3>调节年显示界面

4>调节星期显示界面

四、程序(软件)设计

整体模块程序部分设计框图如下所示:

五、装配与调试

在整个模型整体组装前,先必须把计时显示模块、时钟模块、温湿度检测、按键调节模块等各个单元模块的功能调试出来。然后再整体统一装配,同时进行整体功能实现的调试。

整机调试时遇到的问题及解决办法:

① 整个模型综合调试时,时钟模块DS1302与MCU 连接时数据传输不稳定。 解决办法:在时钟芯片数据脚加5.1K 上拉电阻; ② ②温度传感器DS18B20与MCU 连接时数据传输不稳定。 解决办法:在时钟芯片数据脚加5.1K 上拉电阻;

六、总结

本次数字时钟的设计与制作,在硬件电路上使用了STC89C52RD+单片机作为主控,DS18B20温度传感器作为温度采集,DS1302时钟芯片作为及时模块。同时软件方面利用LCD12864并口来进行数据间的传输显示,把测量模块测量出来的值在控制端直观的显示出来。最终,软硬件的综合调试,该模型预期基本功能全部实现。

七、致谢

此时,在此次数字时钟设计报告即将完成之际,我首先要向在制作调试中帮助我的伙伴们致以最真挚的感谢,感谢老师在我进行设计制作时的悉心指导。同时,也真诚的希望大家对本设计与制作的不足之处提出宝贵的意见。

参考文献

[1] 家庭电子1998年合订本.[J]1999. 212-214

[2] 康华光.电子技术基础模拟部分.[M]北京:高等教育出版社,2005.1-20

[3] 康华光.电子技术基础数字部分.[M]北京:高等教育出版社,2005.40-60

[4] 电子线路设计实验测试第二版.[M]武汉:华中科大出版社, 2002.1-40

[5] 赵健.实用声光电及无线电遥控电路300例.[J]北京:中国电力出版社,

2005.90-100

[6] 郑浩,高静.怎样用万用电表检测电子元器件修订本.[J] 北京:人民邮电

出版社,2005.32-66

[7]全新实用电路集粹编辑委员会编著.全新实用电路集粹. [M]北京:机械工业

出版社,2006.56-74

[8] 王新贤.通用集成电路速查手册第二版.[M] 山东科学技术出版社,22-57

附:源程序

综合设计程序部分:

////////////////////////////////////////////////////////////////

/**************************************************************

Information: Clock C51

Author: Tan zhipeng

Date: 2015.11.17 17:50

**************************************************************/

///////////////////////////////////////////////////////////////

#include

void main()

{

init12864();

initds1302();

initcshjm();

while(1)

{

display();

xingqi();

displaywendu(temp_ds18b20());

scankey();

}

}

其他源程序如附件:Clock

基于单片机数字时钟的设计

基于单片机数字时钟的设计 第一章绪论 1.1数字时钟的背景 1.2数字时钟的意义 1.3数字时钟的应用 第二章整体设计方案 2.1 单片机的选择 2.2 单片机的基本结构 第三章数字是中的硬件设计 3.1最小系统设计 3.2液晶显示电器 3.3键盘控制电路 第四章数字时钟的软件设计 4.1系统软件设计流程图 4.2数字是中的原理图 4.3主程序 4.4时钟设置子程序 4.5定时器中断子程序 4.6液晶显示子程序 4.7按键控制子程序 第五章系统仿真 1.1数字时钟的背景 20世纪末,电子技术获得了飞速的发展,在其推动下,现代电子产品几乎渗透了各个领域,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,同时也使现代电子产品性能及一步提高,产品更新换代的节奏也越来越快。时间对人们来说总是那么宝贵,工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前的时间。忘记了要做的事情,当事情不是很重要的时候,这种遗忘无伤大雅。但是,一时的耽误可能酿成大祸。 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个方面发展。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,他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改革。

单片机模块中最常见的是数字时钟,数字钟是一种用数字电路实现时,分,秒计时的装置,与机械时钟相比具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,具有更长的使用寿命,因此得到了广泛的使用。 1.2数字时钟的意义 数字钟是采用数字电路实现对.时,分,秒.数字显示的计时装置,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。 1.3数字时钟的应用 数字时钟已成为人们日常生活中必不可少的,广泛用于个人家庭以及车站,码头,剧场办公室等公共场所,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,自动报时以及自动控制等各个领域。 第二章整体设计方案 2.1单片机的选择 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,故又称微控制器 通常,单片机由单块集成电路芯片构成,内部包含计算机的基本功能部件;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,成为一个单片机控制系统。 单片机经过1,2,3,3代的发展,正朝着多功耗CMOS化,微型单片化,低电压,低功耗,主流与多品种共存等方向发展。其发展趋势不外乎以下几个方面:, 1.低功耗CMOS化 MCS-51系列的8031推出时的功耗达630mW,而现在的单片机普遍都在100mW 左右,随着对单片机功耗要求越来越低,现在的各个单片机制造商基本都采用了CMOS(互补金属氧化物半导体工艺)。象80C51就采用了HMOS(即高密度金属氧化物半导体工艺)和CHMOS(互补高密度金属氧化物半导体工艺)。CMOS虽然功耗较低,但由于其物理特征决定其工作速度不够高,而CHMOS则具备了高速和低功耗的特点,这些特征,更适合于在要求低功耗象电池供电的应用场合。所以这种工艺将是今后一段时期单片机发展的主要途径 2.微型单片化 现在常规的单片机普遍都是将中央处理器(CPU)、随机存取数据存储(RAM)、只读程序存储器(ROM)、并行和串行通信接口,中断系统、定时电路、时钟电路集成在一块单一的芯片上,增强型的单片机集成了如A/D转换器、PMW(脉宽调制电路)、WDT(看门狗)、有些单片机将LCD(液晶)驱动电路都集成在单一的芯片上,这样单片机包含的单元电路就更多,功能就越强大。甚至单片机厂商还可以根据用户的要求量身定做,制造出具有自己特色的单片机芯片。此外,现在的产品普遍要求体积小、重量轻,这就要求单片机除了功能强和功耗低外,还要求其体积要小。现在的许多单片机都具有多种封装形式,其中SMD(表面封装)越来越受欢迎,使得由单片机构成的系统正朝微型化方向发展。 3.主流与多品种共存 现在虽然单片机的品种繁多,各具特色,但仍以80C51为核心的单片机占主流,兼容

简单51单片机数字时钟设计

题目:简单51单片机数字时钟设计 院系: 物理与电气工程学院 专业:自动化专业 班级:10级自动化 姓名:苏吉振 学号:2 老师:李艾华

引言 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。 时间对人们来说总是那么宝贵,工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前的时间。忘记了要做的事情,当事情不是很重要的时候,这种遗忘无伤大雅。但是,一旦重要事情,一时的耽误可能酿成大祸。 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个方面发展。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。 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。 数字钟是采用数字电路实现对时,分,秒数字显示的计时装置,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。

单片机电子时钟的设计

单片机电子时钟的设计 ----------- 基于单片机的电子时钟 专业:运算机科学与技术 班级:专升本1班 小组成员:张琴张娜赵慧佩 学号:23 24 25

基于单片机的电子时钟设计 摘要 20世纪末,电子技术获得了飞速的进展,在其推动下,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进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。 现代生活的人们越来越重视起了时刻观念,能够说是时刻和金钱划上了等号。关于那些对时刻把握专门严格和准确的人或事来说,时刻的不准确会带来专门大的苦恼,因此以数码管为显示器的时钟比指针式的时钟表现出了专门大的优势。数码管显示的时刻简单明了而且读 数快、时刻准确显示到秒。而机械式的依靠于晶体震荡器,可能会导致误差。 数字钟是采纳数字电路实现对“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。数字钟的精度、稳固度远远超过老式机械钟。在这次设计中,我们采纳LED数码管显示时、分、秒,以24 小时计时方式,依照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,电路具有显示时刻的其本功能,还能够实现对时刻的调整。数字钟是其小巧,价格低廉,走时精度高,使用方便,功能多,便于集成化而受宽敞消费的喜爱,因此得到了广泛的使用。 .

目录 第一章绪论 1.1 数字电子钟的背景 (4) 1.2 数字电子钟的意义 (4) 1.3 数字电子钟的应用 (4) 第二章整体设计方案 2.1 单片机的选择 (5) 2.2 单片机的差不多结构 (7) 第三章数字钟的硬件设计 3.1 最小系统设计 (11) 3.2 LED显示电路 (14) 第四章数字钟的软件设计 4.1 系统软件设计流程图 (16) 4.2 数字电子钟的原理图 (19) 第五章系统仿真 5.1 PROTUES软件介绍 (20) 5.2 电子钟系统PROTUES仿真 (21) 第六章调试与功能说明 6.1 硬盘调试 (22) 6.2 系统性能测试与功能说明 (22) 6.3 系统时钟误差分析 (22) 6.4 软件调试问题及解决 (22) 附件:主程序 (23)

基于单片机的电子时钟设计报告(LCD显示)

单片机原理及应用课程设计任务书 题目:电子时钟(LCD显示) 1、设计要求以AT89C51单片机为核心的时钟,在LCD显示器上显示当前的时间: 使用字符型LCD显示器显示当前时间。显示格式为“时时:分分:秒秒”。用3个功能键操作来设置当前时间。功能键K1~K4功能下。 K1—设置小时。 K2—设置分钟。 K3—设置秒。 程序执行后工作指示灯LED发光,表示程序开始执行,LCD显示“23:59:00”,然后开始计时。 2、工作原理 本课题难点在于键盘的指令输入,由于每个按键都具有相应的一种功能,程序中有较多的循环结构用以判断按键是否按下,以及判断按键是否抬起,以及LCD显示器的初始化。 3、参考电路 硬件设计电路图如下图所示: 硬件电路原理图 单片机原理及应用课程设计任务书

题目:电子时钟(LCD显示) 1、设计要求以AT89C51单片机为核心的时钟,在LCD显示器上显示当前的时间: 使用字符型LCD显示器显示当前时间。显示格式为“时时:分分:秒秒”。用3个功能键操作来设置当前时间。功能键K1~K4功能下。 K1—设置小时。 K2—设置分钟。 K3—设置秒。 程序执行后工作指示灯LED发光,表示程序开始执行,LCD显示“23:59:00”,然后开始计时。 2、工作原理 本课题难点在于键盘的指令输入,由于每个按键都具有相应的一种功能,程序中有较多的循环结构用以判断按键是否按下,以及判断按键是否抬起,以及LCD显示器的初始化。 3、参考电路 硬件设计电路图如下图所示: 硬件电路原理图 基于AT89C51单片机的电子时钟设计报告

一、设计要求与目的 1)设计要求以AT89C51单片机为核心的时钟,在LCD显示器上显示当前的时间。 2)、使用字符型LCD显示器显示当前时间。显示格式为“时时:分分:秒秒”。3)、用3个功能键操作来设置当前时间。 4)、熟悉掌握proteus编成软件以及keil软件的使用 二、本设计原理 本设计以AT89C51单片机为核心,通过时钟程序的编写,并在LCD显示器上显示出来。该编程的核心在于定时器中断及循环往复判断是否有按键操作,并对每个按键的操作在LCD显示器上作出相应的反应。由于LCD显示器每八位对应一个字符,故把秒、分、时的个位和十位分开表示。 该课题中有三个控制开关KM1、KM2、KM3分别控制时、分、秒的调整,时间按递增的方式调整,每点一次按钮则相应的时间个位加以,且时间调整不干扰其他为调整时间的显示。 三、硬件设计原理(电路) 硬件电路原理图

基于单片机的数字钟设计-(1)

基于单片机的数字时钟摘要 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。 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。 本课题主要研究的是基于单片机的数字钟设计,采用AT89C51单片机作为系统的主控芯片,外接LED显示电路,按键电路,晶振电路,复位电路模块构成一个简单的数字钟。通过按键电路能对时、分、秒分别进行设置和实时调整,并将结果显示在数码管上。 关键词:数字钟,单片机,数码管

Abstract Author:cheng dong Tutor:wang xin Electronic technology has been developed rapidly in the 20 century,with its modern electronic products, pushed by almost permeated every area of society has vigorously promoted social productive forces development and improvement of social informatization level, also make modern electronic product performance further improved, and the rhythm of upgrade its products is becoming more and more quickly. The most common SCM module is a digital clock, a digital clock is a kind of digital circuit technology implementation, minutes and seconds, the timing device with mechanical clock compared with higher accuracy and intuitive and no mechanical device, has more longer service life, so it has been widely used. This topic research is the digital clock design based on SCM, AT89C51 SCM as the main control chip system, external LED display circuit, key circuits, crystals circuit, reset circuit module constitute a simple digital clock. Through the key circuits can respectively the diffculties, minutes and seconds setting and real-time adjustment, and the result showed that in the digital tube. Key words:digital clock SCM ; digital

单片机简易时钟课程设计

目录 1.概论 (1) 2.整体设计思路 (2) 2.1硬件各部分所能完成的功能 (3) 2.2系统工作原理 (4) 2.3时钟各功能分析及图解 (4) 2.4.1电路各功能图解分析 (4) 2.4.2电路功能使用说明 (7) 3. 软件设计思路 (8) 3.1 主程序模块 (8) 3.2 数码管动态扫描模块 (9) 3.3 当前时间计时模块 (9) 3.4 闹钟输入输出模块 (10) 3.5 当前时间调整模块 (12) 3.6复位模块 (13) 4.系统的调试和性能分析 (14) 4.1系统的调试方法 (14) 4.1.1输入按键的调试 (14) 4.1.2复位电路的调试 (14) 4.1.3显示电路的调试 (14) 4.1.4整个系统的联调 (14) 4.2心得体会 (15) 参考文献 (15) 附录 (16) 附录A 系统原理图 (16) 附录B 程序源代码 (17) 电气信息学院课程设计评分表 (28)

1.概论 单片机系统作为一种典型的嵌入式系统,其系统设计包括硬件电路设计和软件编程设计两个方面,其调试过程一般分为软件调试、硬件测试、系统调试3个过程。如果采用单片机系统的虚拟仿真软件——Proteus,则不用制作具体的电路板也能够完成以上工作。数字钟是采用数字电路实现对时,分,秒,数字显示的计时装置,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的报时功能。数字钟已成为人们日常生活中的必需品,广泛应用于家庭、车站、码头、剧院、办公室等场所,给人们的生活、学习、工作带来极大的方便[4]。不仅如此,在现代化的进程中,也离不开电子钟的相关功能和原理,比如机械手的控制、家务的自动化、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。而且是控制的核心部分。因此,研究数字钟及扩大其应用,有着非常现实的意义。 电子钟在工业控制和日常生活中是很重要的,它不仅可以用于计时、提醒又可用于对机器的控制,在自动化的过程中必然有电子钟的参与,因此电子钟的应用会越来越广泛。而且向着精确、低功耗、多功能发展。基于单片机设计的数字钟精确度较高,因为在程序的执行过程中,任何指令都不影响定时器的正常计数,即便程序很长也不会影响中断的时间。从而,使数字钟的精度仅仅取决于单片机的产生机器周期电路和定时器硬件电路的精确度。另外,程序较为简洁,具有可靠性和较好的可读性。如果我们想将它应用于实时控制之中,只要对上述程序和硬件电路稍加修改,便可以得到实时控制的实用系统,从而应用到实际工作与生产中去。 数字电子钟的设计方法有多种,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。这些方法都各有特点,其中,利用单片机实现的电子钟具有编程灵活,便于功能扩充,精确度高等特点。

51单片机数字时钟

计算机硬件综合课程 设计报告 课目: 学院: 班级: 姓名: 指导教师: 目录 1 设计要求 功能需求 设计要求

2 硬件设计及描述 总体描述 系统总体框图 Proteus仿真电路图 3 软件设计流程及描述 程序流程图 函数模块及功能 4 心得体会 附:源程序 设计要求 功能需求 实现数字时钟准确实时的计时与显示功能; 实现闹钟功能,即系统时间到达闹钟时间时闹铃响; 实现时间和闹钟时间的调时功能; 刚启动系统的时候在数码管上滚动显示数字串(学号)。设计要求 应用MCS-51单片机设计实现数字时钟电路; 使用定时器/计数器中断实现计时; 选用8个数码管显示时间;

使用3个按钮实现调时间和闹钟时间的功能。按钮1:更换模式(模式0:正常显示时间;模式1:调当前时间的小时;模式2;调当前时间的分钟;模式3:调闹钟时间的小时;模式4:调闹钟时间的分钟);按钮2:在非模式0下给需要调节的时间数加一,但不溢出;按钮3:在非模式0下给需要调节的时间数减一,但不小于零; 在非0模式下,给正在调节的时间闪烁提示; 使用扬声器实现闹钟功能; 采用C语言编写程序并调试。 2 硬件设计及描述 总体描述 单片机采用AT89C51型; 时间显示电路:采用8个共阴极数码管,P1口驱动显示数字,P2口作为扫描信号; 时间设置电路:、、分别连接3个按键,实现调模式,时间加和时间减; 闹钟:口接扬声器。 系统总体框图 Proteus仿真电路图

3 软件设计流程及描述 程序流程图

函数模块及功能 void display_led() 学号的滚动显示函数; void display() 显示时间以及显示调节时间和闹钟时间的闪烁; void key_prc() 键盘功能函数,实现3个按键有关的模式转换以及数字加一减一; void init() 初始化设置中断;

基于单片机电子时钟的设计说明

单片机课程设计 姓名:韶辉 学号: 1402250232 班级:自动化11402 成绩: 指导老师:吴玉蓉 设计时间:2016年12月26日~2017年1月5日

目录 1.设计要求 (1) 2.系统总体方案 (2) 3.硬件电路设计 (3) 4.系统软件设计. (4) 5.课程设计体会 (15) 6.参考文献 (15) 7.系统实物图 (16) 附录1 电路原理图 (17) 附录2 原件清单 (18)

一、设计要求 利用51单片机开发电子时钟,实现时间显示、调整功能。具体要求如下:(1)按以上要求制定设计方案,并绘制出系统工作框图; (2)按要求设计部分外围电路,并与单片机仿真器、单片机实验箱、电源等正确可靠的连接,给出电路原理图; (3)用仿真器及单片机实验箱进行程序设计与调试; (4)利用键盘输入调整秒、分和小时时刻,数码管显示时间; 二、系统总体方案 1.时钟计数:形成秒、分、小时,系统时间采用24小时制。利用单片机部的定时器/计数器来实现,它的处理过程如下:首先设定单片机部的一个定时器/计数器工作于定时方式,对机器周期计数形成基准时间(如10ms),然后用另一个定时器/计数器或软件计数的方法对基准时间计数形成秒(对10ms计数100次),秒计60次形成分,分计60次形成小时,小时计24次则计满一天。 (如12-25-09)。 2.显示:采用8个LED显示系统当前时间,显示格式为“时-分-秒” 3.设置功能:用户可以对系统的时间进行设置。没有按键时,则时钟正常走时。当按下K0键,进入调分状态,时钟停止走动,此时,按K1或K2键可进行加1或减1操作;继续按K0键可分别进行分和时的调整,此时,按K1或K2键可进行加1或减1操作;最后按K0键将退出调整状态,时钟开始计时运行。 4.系统框图

基于单片机数字时钟设计

基于单片机数字时钟设计

单片机数字时钟课程设计

基于单片机数字时钟设计 一、设计目的:本文介绍是基于单片机的多功能数字时钟,在传统的时钟基础上它具有走时准确、显示直观、无机械传动装置等优点。随着电子产业的发展,时钟的数字化、多功能化已经成为现在时钟生产研究的主导设计方向。其实巩固、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。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。最后通过对课题设计方案的分析、选择、比较、熟悉单片机应用系统开发、研制的过程,软硬件设计的方法,内容及步骤。 多功能数字时钟的用途十分广泛,只要有计时的存在,便要用到数字时钟的原理及结构;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,便于集成化而受广大消费者的喜爱。随着人类科技文明的发展,人们对于时钟的要求在不断提高。时钟已不仅仅被看出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在时钟生产研究的主导设计方向。 二、设计要求:本次课程设计的电子时钟电路由AT89C51时钟 电路动态数码管显示电路组成,运用汇编语言控制单片机AT89C51来实现动态数码管显示。

利用AT89C51单片机P0口控制数码的位显示,P2口控制数码管的段显示,p1口与按键相连,用于时间的校正。 实现24小时制电子钟,6位数码管显示,显示时分秒。 显示格式:23-59-59。有调时,调分,调秒按钮。 三、AT89C51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/地址的低八位。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外部必须接上拉电阻。 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4TTL门电流。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口作为低八位地址接收。 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

基于单片机设计简易数字钟

辽东学院信息技术学院 《单片机原理与接口技术》课程设计报告简易数字钟设计 学生姓名: 学号: 0915110606 班级: B1106 专业:电子信息工程 指导教师: 2014年07月

【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。 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,具有更长的使用寿命,因此得到了广泛的使用。 单片机数字时钟是以单片机为核心,在它的基础上设计出来的数字时钟,本设计采用了STC公司生产的AT80C51型单片机设计了一个单片机最小系统,外接LED 显示电路,按键电路,晶振电路,复位电路模块构成了一个简易的数字钟,具有显示、时、分、秒的功能,且时、分、秒每一个参数都可以自行设置,以实现时间的校正,总体来说实现了一个数字时钟的应有功能。 关键词:80C51系列单片机、单片机最小系统、时钟定时器、4位一体数码管显示

【Abstract】 At the end of twentieth Century, electronic technology has obtained the rapid development, under its impetus, the modern electronic products into almost every field of the society, a strong impetus to the development of social productivity and the improvement of social information-based degree, simultaneously also makes the modern electronic products to further improve the performance, product upgrading have become increasingly fast pace. SCM module is the most common digital clock, digital clock is a device for digital circuit technology, minutes, seconds, compared with the mechanical clock has a higher accuracy and intuitive, and no mechanical devices, has a longer service life, so it is widely used. Single chip digital clock is a single-chip microcomputer as the core, the digital clock design based on it, this design uses the AT80C51 microcontroller STC produced the design of a microcomputer system, connected with the LED display circuit, keyboard circuit, crystal circuit, reset circuit module consists of a simple digital clock, with a display, when, minutes and seconds, function, and when, minutes and seconds, all parameters can be set up, to correct the realization of time, generally realize the function of a digital clock. Keywords:80C51 Series MCU, MCU minimum system, clock timer, one of 4 digital tube display

基于单片机的数字时钟

郑州科技学院 《单片机原理及应用》课程设计

目 录 0 引言3 1 设计方案4 2 系统设计7 2.1 硬件原理12 2.2 软件原理16 3 实验与仿真19 4 结论21 参考文献22 附录1 程序23 附录2 仿真电路图26 0 引言 近年来,随着电子产品的发展,随着社会竞争的激烈,人们对数字时钟的要求越来越高。时间对人们来说总是那么宝贵,工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前的时间,忘记了要做的事情,当事情不是很重要的时候,这种遗忘无伤大雅。但是,一旦重要事情,一时的耽误可能酿成大祸。 因此从人们的日常生活到工厂的自动控制,从民用时钟到科学发展所需的时钟,现代人对时间的精度和观察时间的方便有了越来越多的需求。人们要求随时随地都能快速准确的知道时间,并且要求时钟能够更直观、更可靠、价格更便宜。这种要求催生了新型时钟的产生。 除此之外,由于对社会责任的更多承担,人们要求所设计的产品能够产生尽量少的垃圾、能够消耗尽量少的能量。因此人们对时钟的又有

了体积小、功耗低的要求。 传统的机械表由于做工的高精细要求,造价的昂贵,材料的限制,时间指示精度的限制,使用寿命方面,以及其它方面的限制,已不能满足人们的需求。另外,近些年随着科技的发展和社会的进步,人们对时钟的要求也越来越高,而使得新型电子钟表成了大势所趋。 另外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。 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 设计方案 1.1 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、秒及两个小数点。 ③含有闹钟功能,可以选择闹钟开关,可以设定闹铃时间。 ④到达闹钟时刻蜂鸣器警报,可以关掉警报。 1.2 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、时全部清清零。该钟使用T0作250us的定时中断。 走时调整:走时过程中直接调整且不影响走时准确性,按下时间选择键对“时、分、秒”显示进行调整,每按一下时间加,即加1,时间减,即减1。

电子综合设计-基于单片机多功能数字时钟的设计(附完整程序)

课题:基于51单片机的多功能数字时钟系统设计 一、概述、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,辅以闹钟模块,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),对闹铃方式与温度调节模块进行了重点设计实现SB0、SB1、SB2、SB3四个键实现时钟正常显示,调时,及闹钟时间设置。本系统设计大部分功能有软件来实现,使电路简单明了,系统稳定性也得大大提高。 二、系统组成与工作原理 1、工作原理: 本设计采用STC89C51单片机作为本次课程设计的控制模块。单片机可把由DS18B20、DS1302、AT24C02中的数据利用软件来进行处理,从而把数据传输到显示模块,实现温度、日历和闹铃的显示。以LCD液晶显示器为显示模块,把单片机传来的的数据显示出来,并且显示多样化,在显示电路中,主要靠按键来实现各种显示要求的选择与切换。 2、总是设计框架图:

图二:系统总体电路图 三、单元电路的设计与分析 整个电子时钟系统电路可分为六大部分:中央处理单元(CPU)、复位电路部分、显示部分、键盘输入部分、温度采集部分。 1、MCS-51单片机 VCC: 89S51 电源正端输入,接+5V。 VSS: 电源地端。

XTAL1: 单芯片系统时钟的反相放大器输入端。 XTAL2: 系统时钟的反相放大器输出端,一般在设计上只要在XTAL1 和XTAL2 上接上一只石英振荡晶体系统就可以动作了,此外可以在两引脚与地之间加入一20PF 的小电容,可以使系统更稳定,避免噪声干扰而死机。 RESET: 89S51的重置引脚,高电平动作,当要对晶片重置时,只要对此引脚电平提升至高电平并保持两个机器周期以上的时间,AT89S51便能完成系统重置的各项动作,使得内部特殊功能寄存器之内容均被设成已知状态,并且至地址0000H处开始读入程序代码而执行程序。 EA/Vpp: "EA"为英文"External Access"的缩写,表示存取外部程序代码之意,低电平动作,也就是说当此引脚接低电平后,系统会取用外部的程序代码(存于外部EPROM中)来执行程序。因此在8031及8032中,EA引脚必须接低电平,因为其内部无程序存储器空间。如果是使用8751 内部程序空间时,此引脚要接成高电平。此外,在将程序代码烧录至8751内部EPROM时,可以利用此引脚来输入21V的烧录高压(Vpp)。 ALE/PROG: 端口3的管脚设置: P3.0:RXD,串行通信输入。 P3.1:TXD,串行通信输出。 P3.2:INT0,外部中断0输入。

基于单片机的数字钟设计毕业设计

基于单片机的数字钟设计毕业设计 目录 1. 引言 (1) 2. 关于单片机 (3) 2.1单片机的发展 (3) 2.2 单片机的开发背景 (5) 2.2 单片机的开发背景 (6) 2.3 AT89S52单片机 (7) 2.3.1 AT89S52单片机引脚功能 (8) 2.3.2 AT89S52单片机硬件结构的特点 (9) 2.3.3 AT89S52单片机的硬件原理 (11) 3. 方案设计与论证 (13) 4. 系统总体结构框图 (14) 5. 系统的硬件设计 (14) 5.1 显示部分电路的设计 (14) 5.1.1 LED数码显示管的基本原理 (14) 5.1.2 数码管显示模块分析 (15) 5.1.3 LED显示电路 (16) 5.2 控制部分电路的设计 (16) 5.2.1 时钟模块 (16) 5.2.2 温度模块 (16) 5.2.3 音乐模块 (17) 5.2.4 复位模块 (17) 5.2.5 光识模块 (18) 6. 系统的软件设计 (19) .参考资料.

6.1 各模块的程序设计 (19) 6.1.1 计时程序 (19) 6.1.2 定时闹钟程序 (19) 6.1.3 温度程序 (19) 6.2 系统程序设计的总体框图 (20) 7. 系统电路的制作与调试 (21) 7.1 电路硬件焊接制作 (21) 7.2 调试的主要方法 (21) 7.3 系统调试 (21) 7.3.1 硬件调试 (21) 7.3.2 软件调试 (21) 7.3.3 联机调试 (22) 7.3.4调试中遇到的问题及解决方法 (22) 结论 (24) 参考文献 (25) 附录1 数字钟电路图 (27) 附录2 程序清单 (27) 附录3 英文资料 (65) 附录4 英文资料翻译 (76) 致谢 (84) .参考资料.

基于单片机及时钟芯片DS1302的电子时钟设计

目录 摘要 一、引言 (1) 二、硬件电路设计 (2) 2.1 主要芯片 (2) 2.1.1 微处理器 (2) 2.1.2 DS1302简介 (4) 2.1.3 DS1302引脚说明 (5) 2.1.4 74ls245简介及引脚说明 (5) 2.2 时钟硬件电路设计 (6) 2.2.1 时钟电路设计 (7) 2.2.2 整点报时功能 (8) 2.2.3 硬件原理图 (9) 三、proteus和keil软件仿真及调试 (9) 3.1 电路的仿真 (9) 3.2 软件调试 (9) 四、C语言程序 (10) 五、参考文献 (13)

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AT89C52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。 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。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。 关键词:电子钟;多功能;AT89C52;时钟芯片

一、引言 时间是人类生活必不可少的重要元素,如果没有时间的概念,社会将不会有所发展和进步。从古代的水漏、十二天干地支,到后来的机械钟表以及当今的石英钟,都充分显现出了时间的重要,同时也代表着科技的进步。致力于计时器的研究和充分发挥时钟的作用,将有着重要的意义。 1.1 多功能电子时钟研究的背景和意义 20世纪末,电子技术获得了飞速的发展。在其推动下,现代电子产品几乎渗透到了社会的各个领域,有力的推动和提高了社会生产力的发展与信息化程度,同时也使现代电子产品性能进一步提升,产品更新换代的节奏也越来越快。 时间对人们来说总是那么宝贵,工作的忙碌性和繁杂容易使人忘记当前的时间。然而遇到重大事情的时候,一旦忘记时间,就会给自己或他人造成很大麻烦。平时我们要求上班准时,约会或召开会议必然要提及时间;火车要准点到达,航班要准点起飞;工业生产中,很多环节都需要用时间来确定工序替换时刻。所以说能随时准确的知道时间并利用时间,是我们生活和工作中必不可少的[1]。 电子钟是采用电子电路实现对时、分、秒进行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、0按时自动打铃、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。

基于单片机的数字时钟设计

1 引言 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。时间对人们来说总是那么宝贵,工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前的时间。忘记了要做的事情,当事情不是很重要的时候,这种遗忘无伤大雅。但是,一旦重要事情,一时的耽误可能酿成大祸。而时钟,自从它发明的那天起,就成为人类的朋友,但随着时间的推移,科学技术的不断发展,人们对时间计量的精度要求越来越高,应用越来越广。怎样让时钟更好的为人民服务,怎样让我们的老朋友焕发青春呢?这就要求人们不断设计出新型时钟。除此之外,由于对社会责任的更多承担,人们要求所设计的产品能够产生尽量少的垃圾、能够消耗尽量少的能量。因此人们对时钟的又有了体积小、功耗低的要求。 传统的机械表由于做工的高精细要求,造价的昂贵,材料的限制,时间指示精度的限制,使用寿命方面,以及其它方面的限制,已不能满足人们的需求。另外,近些年随着科技的发展和社会的进步,人们对时钟的要求也越来越高,而使得新型电子钟表成了大势所趋。 现今,高精度的计时工具大多数都使用了石英晶体振荡器,由于电子钟,石英表,石英钟都采用了石英技术,因此走时精度高,稳定性好,使用方便,不需要经常调校,数字式电子钟用集成电路计时,译码代替机械式传动,用LED 显示器代替指针显示进而显示时间,减小了计时误差,这种表具有时,分,秒显示时间的功能,还可以进行时和分的校对,片选的灵活性好。 在电子技术高速发展推动下微机开始向社会各个领域渗透同时大规模集成电路获得了高速发展,单片机的应用正在这时不断地走向深入,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,因此特别适合于与控制有关的系统,越来越广泛地应用于自动控制,智能化仪器,仪表,数据采集,军工产品以及家用电器等各个领域,单片机往往是作为一个核心部件来使用,在根据具体硬件结构,以及针对具体应用对象特点的软件结合,以作完善。 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个方面发展。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

基于单片机的数字钟设计

基于单片机的数字钟设计及时间校准研究﹡ 陈姚节戴泽军 (武汉科技大学计算机学院 430081 ) 摘要用单片机来设计数字钟,软件实现各种功能比较方便。但因软件的执行需要一定的时间,所以就会出现误差。对比实际的时钟,查找出误差的来源,并作出调整误差的方法,使得误差近可能的小,使得系统可以达到实际数字钟的允许误差范围内。 1 , 串 使用。采用一个频率为 11.0592 MHz 的晶振构成时钟电路。系统原理图如图 1 : 图1 系统原理图 2.软件实现与流程 2.1 主程序

由于系统的主要功能都是有程序中断来完成的,主程序基本上没什么事可做,但因键盘扫描是通过程序查询的方式实现的,所以主程序只循环扫描键盘。主程序流程图如图2所示: 2.2 定时和串口程序 2.3 数据的显示与刷新 更新显示器涉及到两个操作:发数据和改片选信号。但实践发现,代码中无论是先改片选信号还是先发数据信号,都会出现重影(即相邻两位显示差不多)这也是动态扫描引起的。实践先该片选,则前一位的数据会在下一位显示一段时间;先发数据,则后一位的数据会在前一位显示一段时间。因而出现重影。解决这个问题的办法是先进行一个消影操作,然后再发片选,最后发数据。这样就很好地解决了重影问题。这样做的关键在于,在极短

的一段时间内让显示器都不亮,等一切准备工作都做好了以后再发数据,只要显示频率足够快,是看不出显示器有闪烁的(程序用定时中断频率作为显示更新频率,在表 1 中,只当更新率??00 赫兹时,才发现显示器有闪烁)。这段显示程序代码如下: P1=0 x00; // 消影 作为一次还是多次处理,必须有一个标准。程序中我用到了一个标志位,相当于中断系统的中断标志。当用户按下键时,标志清零,松开键时,标志恢复;键按下超过一定时间(靠一扫描计数器判定)后,恢复标志,则经过一定的时间延迟(也靠一扫描计数器判定)可以响应一次按键(即一次按键的多次响应)。而事实上,键盘响应程序就是一个事件触发器,键盘的每一个状态(按下,松开, 点击)都可能引发一段响应程序(如:重新设定键按下 =>

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