智能定时器毕业设计

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智能定时闹钟--毕业设计

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毕业论文〔设计〕智能定时闹钟-----温度、定时硬件设计院系:工程学院年级专业:电气工程及其自动化0801 提交日期:答辩日期:答辩委员会主席〔签名〕:评阅人〔签名〕:年月日摘要随着科技的快速发展和生活水平的不断提高,人们对时钟的精确度和实用性要求越来越高。

本文采用宏晶单片机STC10F08XE,通过DS1302时钟芯片进行定时,并通过LCD 1602字符液晶显示器显示。

采用C语言程序编写,将设计出更准确定时、更省电的数字时钟。

单片机数字时钟具有设置时间、日期、星期的基本功能,并且能够显示年、月、日、时、分、秒、星期,温度。

单片机数字钟不管在性能还是在样式上都发生了质的变化,实践证明单片机数字时钟具有更加准确性、精密性等功能。

本设计是定时闹钟的设计,由单片机 AT89C51 芯片和宏晶单片机STC10F08XE为核心,辅以必要的电路,构成的一个单片机智能定时闹钟。

用单片机来设计制作完成,由于其功能的实现主要通过软件编程来完成,那么就降低了硬件电路的复杂性,而且其成本也有所降低,所以在该设计中采用单片机利用 AT89C51,它是低功耗、高性能的 CMOS 型 8 位单片机。

关键字:数字时钟;DS1302;LCD1602;STC10F08XEAbstractIn daily life, time is science, technology and everyday life is one of the most basic physics, we often deal with temporal clocks, such as hand watch, wall clock, even on a computer program, the clock on the phone can be generalized a clock display on the clock, along with the rapid development of technology and the continuous improvement of living standards, people on the clock's accuracy and practical demand is higher and higher. Based on the single chip microcomputer principle, USES the monolithic integrated circuit STC10F08XE series, through the hardware circuit and software production procedure formulation, will design a more accurate timing, electricity -saving digital clock, SCM in performance or digital clock no matter in style have undergone a qualitative change, digital clock has proved microcontroller more accuracy, precision sex etc. Function. This design is the design of timing alarm clock, the single chip microcomputer AT89C51 single chip microcomputer chip and macro crystal STC10F08XE as the core, with the necessary auxiliary circuit, constitute a single chip microcomputer intelligent timing of alarm clock . By single chip design system to be completed, because its main through the realization of the function of software programming to complete, then reduce the complexity of the hardware circuit, and the cost is reduced, so in this design using AT89C51 single-chip, it is low power, high-performance CMOS type eight microcontroller.Key Words:Digital clock ; DS1302; LCD1602;STC10F08XE设计说明时间,关乎每个人的生命,计时方法的不断创新,特别是近年来科学的飞速发展,社会产生了不同的计时器,计时系统不单单具有计时功能,还带有定时、自动报时、日历显示等等的功能。

定时器设计毕业论文(含外文翻译)[管理资料]

定时器设计毕业论文(含外文翻译)[管理资料]

摘要在我国应用范围比较广泛的是机械式发条定时器,但在实际应用中所产生的问题比较多,走时不准,易停摆等问题严重影响定时器的质量。

本文在对机械式发条式定时器其缺点分析的基础上提出了基于数字电路技术的定时器设计方案。

这个定时器电路比较简单,成本低,便于维修,省去了机械定时器每次必须扭动定时按钮的麻烦,对电器的全自动化很有利。

由振荡器产生方波后经过分频器分别产生周期为的方波,分别用来减计数和加计数,这两种方波通过计数器后输出BCD码,BCD码通过发光二极管进行显示。

首先,根据设计要求,设计电路原理方框图,然后,通过对电路原理的分析,对电路元件进行选择并设定相应的电路图元件参数,最后,设计电路的接线图并对整个系统进行功能测试。

【关键词】定时器发光二极管定时周期触发器计数器振荡ABSTRACTIn the broader scope of our application is a mechanical starting timer in the practical application of issues arising from the relatively more time to walk, stopped easily the timer problems seriously affect quality.The mechanical and starting a timer on the basis of the analysis of the shortcomings of technology-based digital timer circuit design. This timer electric circuit quite is simple, the cost is low, it is advantageous for the service , omitted the mechanical timer each time to have to sway from side to side fixed time the button trouble, was very advantageous to the electric appliance entire automation.Square-wave generated by the oscillator after a cycle frequency divider respectively square-wave for the cycle of 1 minute and 1 second respectively for minus count and increases count, both through the counter after square-wave export BCD code, BCD code through the light-emitting diode display.First, according to designs the request, designs the circuitry block diagram, then, through to the circuitry analysis, carries on the choice and the hypothesis corresponding electrograph part parameter to the circuit element, finally, designs the electric circuit the wiring diagram and carries on the function test to the overall system.【Key word】Timer LED Cut-off relay Hold time Timing cycle Trigger Power outlet Boot time目录前言.......................................................... - 1 - 第1章绪论.................................................. - 2 - 第一节课题的来源和意义..................................... - 2 - 第二节电子定时器的应用..................................... - 2 - 第三节电子定时器的发展前景................................ - 2 - 第2章逻辑电路的介绍......................................... - 4 - 第一节数字电路的特点...................................... - 4 - 第二节基本逻辑电路........................................ - 4 - 第三节 CMOS集成电路的应用................................... - 4 -一、常用特性........................................... - 5 -二、CMOS门电路的应用.................................... - 5 - 第3章各集成电路的功能及原理................................. - 7 - 第一节 CD4017的功能及原理.................................. - 7 -一、 CD4017引脚图........................... 错误!未定义书签。

智能定时器毕业设计

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智能定时器毕业设计]基于51单片机的智能定时控制器系统设计一、课题条件:随着电子工业的发展,数字电子技术已经深入到了人们生活的各个层面,各种各样的电子产品也正在日新月异地向着高精尖技术发展。

数字电子时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。

二、毕业论文(设计)主要内容:1、时间显示:用4位数码管显示当前小时和分钟,秒功能用两LED灯代替(每秒闪烁一次)。

2、可手动设定时间。

3、!4、开机流程:系统有红色和蓝色指示灯,上电10S内,每秒红色指示灯闪烁一次,并伴有蜂鸣声,作为开机/重启提醒,此时绿色指示灯灭。

10S后红色指示灯灭,若光线较强则绿色指示灯亮,若光线较弱则绿色指示灯亮度减半进入节能模式。

3、具有整点报时功能(四短一长),可自行设定报时时间段;三、计划进度:1. 资料的收集撰写开题报告 6月20日至9月8日2. 方案设计 9月9日至9月15日3. 电路的设计指标分析与确定;后期的电路优化元器件的选择与参数确定9月16日至11月2日4. 毕业设计论文的修改、完善 11月3日至11月10日5. 毕业设计答辩11月15 日至11月20日四、}五、主要参考文献:a)康光华主编.电子技术基础.北京:高等教育出版社,b)b)何宏主编.单片机原理与接口技术.北京:国防工业出版社.c)c)杨西明,朱骐主编.单片机编程与应用入门.北京:机械工业出版社.d)d)先锋工作室编著.单片机程序设计实例.北京:清华大学出版社.|—摘要本次设计以AT89C51芯片为核心,辅以必要的外围电路,设计了一个简易的电子时钟,它由5V直流电源供电。

在硬件方面,除了CPU 外,使用四个七段LED数码管来进行显示,LED采用的是动态扫描显示。

通过LED能够比较准确显示时、分。

三个简单的按键实现对时间的调整。

软件方面采用汇编语言编程。

毕业论文-多功能定时器毕业设计[管理资料]

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湘潭职业技术学院信息工程系2010届毕业设计专业:应用电子技术毕业设计课题:多功能定时器班级:电子08301姓名:曾祥于指导教师:周姣2010年5月15日毕业设计开题报告书课题:多功能定时器专业:应用电子技术班级:电子08301报告人:曾祥于指导教师:周姣时间:2010年4 月湘潭职业技术学院信息工程系摘要AT89C51型单片机的多功能定时器的工作原理是利用了寄存器的溢出来触发中断的,所以在写定时器的时候就要去算计数的增量,,一个为TCON,. 单片机多功能定时器产生的效果是:4合一数码管每60秒会增1,当增加到最大值时,:1,对TMOD赋值,以确定T0和T1的工作方式。

2,计算初值,并将其写入TH0、TL0或TH1、TL1。

3,中断方式时,则对IE赋值,开放中断。

4,使TR0或TR1置位,启动定时/计数器定时或计数。

关键词:单片机AT89C51、四合一共阳数码管、多功能定时器。

目录摘要 (7)第一章绪论 (10)第二章总体设计 (10)设计任务 (10)设计原理 (11)第三章AT89C51芯片介绍 (12)单片机的概述 (12)MCS-51单片机内部结构 (12)中央处理器 (13)数据存储器(RAM) (13)程序存储器 (13)定时/计数器 (13)并行输入输出(I/O)口 (14)全双工串行口 (14)中断系统 (14)时钟电路 (14)MCS-51引脚说明 (15)第四章四合一数码管引脚说明 (16)第五章硬件电路设计 (17)系统组成 (17)直流电源 (17)原件清单 (18)第六章程序设计 (19)第七章工艺设计 (31)pcb图 (31)pcb设计 (32)电路板的选用及走线应注意的问题 (32)第八章硬件电路的焊接与调试 (33)硬件制作与调试的注意事项 (33)调试 (34)硬件调试 (35)软件调试 (36)整机调试 (36)调试中的问题及解决方案 (36)第九章附录 (37)总结 (37)致谢 (37)参考文献 (38)第1章绪论研究的目的和意义多功能定时器的核心部件单片机AT89C51,它在整个人类史上的地位已经不容置疑地确立了,相信它会越来越深入地浸透到人们的生活中,并且将在一定程度上影响人们对生活的理解和诠释。

基于单片机的多用途定时器装置毕业设计论文

基于单片机的多用途定时器装置毕业设计论文

摘要如今的科技已是飞跃的进步,然而定时器的应用永远不会退休。

“定时器”总的来说有两种类型,一种以机械时钟形式的产品,这种定时器功能简单,应用于成本比较低的产品中,如比较古老的滴水计时器、传统的电风扇。

当然滴水计时已被淘汰,而低价的风扇中还是不会淘汰这种机械运转的精度不高的定时器。

另一种是基于电子电路数字技术的新一代产品,这种产品功能强,精度高,控制和使用都比较直观而灵活,是前者的替代之物。

本设计开发了一种基于单片机的专用定时器。

它造价低,功能全,整体性价比高,可适应很多的场合做为保护或定时预警系统中。

此设计是最典型且经典的单片机定时功能应用设计,设计中使用了单片机定时器的设计、单片机中断使用方法、LED显示技术等。

可以实现在100小时内的任意时间定时,另可外控负载和提示报警等。

设计中的硬件电路主要含盖了STC89C51RC单片机、有源蜂鸣器、LED数字显示数码管等。

在硬件的设计基础上,通过软件进行数码管的数值显示、键扫描程序、蜂鸣器的提示音效和报警音效的处理。

关键词:定时器、STC89C51单片机、LED数字显示数码管ABSTRACTToday, technology is a leap of progress, however, the application of the timer never retired. "Timer" In general there are two types, a mechanical clock in the form of products, such a simple timer function, used in low-cost products, such as the old drip timer, traditional fans . Of course, dripping timing has been eliminated, and cheap fan or accuracy of this mechanical operation of the timer will not be eliminated. Another is based on a new generation of electronic circuits digital technology products, this product features high precision, control and use more intuitive and flexible, the former alternative material.The design and development of a microcontroller-based dedicated timer. It is low cost, full-function, and overall cost-effective, and can be adapted to many occasions as a protection or in the timing early warning system.This design is the most typical and classic the microcontroller timing function application design, the design used in the design of a microcontroller timer, microcontroller interrupt usage, LED display technologies. The arbitrary timing can be achieved in 100 hours, another may be outside the control load and prompted alarm.The hardware circuit design covers Microcontroller STC89C51RC active buzzer, LED digital display digital tube. Hardware design based on the value of the digital tube display, key scanner prompt sound and alarm buzzer sound processing through software.Keywords: timer, STC89C51 microcontroller, LED digital display digital tube目录前言 (4)第一章系统任务与总体方案论证 (5)1、设计任务 (5)2、方案论证 (5)3、方案选择 (6)第二章8051单片机的结构 (7)1、8051单片机的特点 (7)2、8051单片机的片内资源 (7)3、8051的引脚信号 (7)4、复位电路 (9)5、时钟电路 (10)第三章LED数码管接口技术 (11)1、LED数码管的结构与原理 (11)2、多位LED显示器的显示方式 (12)3、LED显示器接口技术 (13)第四章多用途定时器装置的硬件设计 (15)1、硬件电路结构 (15)2、电源电路 (15)3、蜂鸣器报警电路 (16)4、系统结构原理整图 (16)5、硬件焊接 (17)第五章多用途定时器装置的软件流程 (19)1、所需要完成的定时器装置功能 (19)2、软件设计思路 (19)3、软件程序流程图 (19)4、多用途定时器装置的源程序如下 (20)5.多用途定时器装置的实际应用 (28)结论 (29)参考文献 (29)致谢 (30)前言含有微处理器、存储器、输入/输出电路及一些诸如中断控制器、定时器/计数器等资源的集成电路芯片,它包含了作为一个计算机所必需的基本部件,在外部只需添加少许的外围器件就可以组成完整的计算机实现控制目的,这样的器件通常称为单片机或微型控制器。

单片机定时器毕业设计(论文)

单片机定时器毕业设计(论文)

毕业设计毕业设计题目:学生学号:学生姓名:所在系(部):专业及班级:指导教师:完成日期:《电气自动化》专业毕业设计任务书课题名称:定时系统课题类型:模拟课题设计的目的:(1)定时设定由按键部分控制(2)实现定时时间的显示数码管显示:分(十位)分(个位)∶秒(十位)秒(个位)(3)到点响铃(4)系统运行中可重新设定定时值(5)最大实现99分59秒的定时设计的任务及主要内容::第一章概述1 任务设计(1)定时设定由按键部分控制(2)实现定时时间的显示数码管显示:分(十位)分(个位)∶秒(十位)秒(个位)(3)到点响铃(4)系统运行中可重新设定定时值(5)最大实现99分59秒的定时2 总体方案(1)设计框图系统框图如图1(2)设计思路利用89C51单片机作为本系统的中控模块。

上电后,按下功能键进入调时状态,通过各单元电路将按键部分设定的时间通过定时时间显示部分中的LED数码管显示出来,当时间设定完毕后再次按下按键部分的功能键,闹铃模块的蜂鸣器鸣叫0.5S以示定时器开始工作,到点实现响铃,再由按键部分关闹铃。

中途可重新设置定时数值。

复位部分除上电初实现复位外,其余任何时候可按键实现复位。

注:按键部分一共有4个按键,分别为功能键P3.0,秒设定键P3.1(增),分设定键P3.2(增)分设定键P3.3(减)。

3、方案论证(1)定时部分定时部分是本设计的核心部分。

方案:本方案完全用软件实现定时。

原理为:在单片机内部存储器设两个字节分别存放时钟的分、秒信息。

利用键盘部分对定时时间进行设定,由定时显示部分数码管显示,同时定时器与软件结合实现1秒定时中断,每产生一次中断,存储器内相应的秒个位减1;若秒个位减到0,则判秒十位值是否为0,若不是,则秒个位赋9,秒十位减1;分同理。

该方案具有硬件电路简单的特点。

(2)闹铃器件的选择方案:采用蜂鸣器闹铃,当到设定时间时,单片机向蜂鸣器送出高电平,蜂鸣器发生。

采用蜂鸣器闹铃结构简单,控制方便。

智能温度定时闹钟硬件毕业设计

智能温度定时闹钟硬件毕业设计

智能温度定时闹钟硬件毕业设计目录1 引言 (1)1.1 电子定时闹钟研究现状和发展趋势 (1)1.2 设计本电子定时闹钟的目的和意义 (1)1.3 本电子闹钟的特点和功能介绍 (2)1.3.1 数字钟介绍 (2)1.3.2 本电子钟设计特点 (2)1.3.3 本电子钟的主要功能 (2)2 单片机介绍 (3)2.1 单片机的发展历史 (3)2.2 单片机的发展趋势 (4)2.3 单片机的特点 (4)2.4 单片机的应用 (5)2.5 单片机的分类 (5)3 方案论证与设计 (6)3.1 控制芯片 (6)3.2 显示部分 (6)3.3 检测温度部分 (6)4 总体方案设计 (8)4.1 工作原理 (8)4.2 系统模块图 (8)5 原理分析与硬件电路图 (9)5.1 DS18B20 (9)5.1.1 技术性能描述 (9)5.1.2 应用围 (9)5.1.3 DS18B20的外形和部结构 (10)5.1.4 DS18B20工作原理 (12)5.2 DS1302S时钟芯片 (12)5.2.1 DS1302的结构及工作原理 (14)5.2.2 引脚功能及结构 (14)5.2.3 DS1302的控制字节 (15)5.2.4 数据输入输出(I/O) (16)5.2.5 DS1302的寄存器 (16)5.2.6 DS1302实时显示时间的软硬件 (16)5.2.7 时钟电路部分设计 (17)5.3 1602字符液晶显示器 (18)5.3.1 液晶显示器的特点 (18)5.3.2 1602字符型LCD简介 (19)5.2.3 1602LCD的基本参数及引脚功能 (19)6 系统调试和分析 (22)6.1 时间显示 (22)6.2 精确度 (22)6.3 调整时间 (22)6.4 计时器 (22)6.5 设置闹钟 (23)6.6 复位 (23)6.7温度调试 (23)结束语 (24)参考文献 (25)致谢 (26)附录 (27)附录1 (27)附录2 (28)1 引言1.1 电子定时闹钟研究现状和发展趋势现在是一个高度发达的高科技的时代,目前单片机正朝向高性能和多品种方向发展,而且进一步向低功耗,小体积,大容量,高性能,低价格和外围电路装化等几个方向发展。

智能定时插座毕业设计

智能定时插座毕业设计

智能定时插座毕业设计篇一:基于单片机的定时插座设计本科毕业设计(论文)题目基于单片机的时控插座设计专业班级学号学生姓名指导教师设计所在单位基于单片机的时控插座设计摘要:随着家用电器的越来越普及和人们生活节奏的加快,人们对电器的依赖性进一步提高,对电器的定时需求也进一步增大。

定时开关插座可用于电饭煲、饮水机、电视机、电脑等需要定时供电的场合。

定时开关插座的使用能够做到节能、安全、方便等。

本文介绍了一种基于STC89C51RC 单片机的定时开关插座设计方案。

本文首先介绍定时开关插座设计要实现的功能,接着阐述系统电路的设计及原理说明,包括设计方案选择、关键元器件介绍、电路设计说明(包括电源电路、键盘、单片机控制电路、液晶1602 显示、继电器工作电路)软件设计流程以及系统的测试。

最后总结了定时开关插座设计完成的任务,分析系统的不足并提出了系统的应用展望。

关键词:STC89C51RC ;定时插座;1602 液晶;键盘Design of Control Outlet Based on SCMAbstract :With the increasing popularity of homeappliances and the People living rhythm speeding up, the dependence of people on electrical appliances further to improve, the demand of timing also become further increasing. Socket timer switch can be used in the occasions where need for regular supply such as rice cookers, water dispenser, TV, computer, timer switch electric blankets. The use of socket timer switch can be energy saving, safe, healthy, and convenient and so on.This article presents a timer switch socket design which is based on the AT89S52 microcontroller.This paper introduces the function what the timer switch socket design should achieve first of all, and then describes the circuit design and principles of the system description, including design choices,concerning component description, circuit design description (including the power circuit, keyboard, single chip control circuit, LCD 1602 display ,the relay operating circuit), software design and testing of the system. Finally, it will sum up the timer switch socket design the tasks should be completed, analyze system' s deficiencies and propose the system's application prospect.Key words :STC89C51RC,Timer switch,LCD1602,Keyboard目录第章绪论...11.1 选题的目的与意义.11.2 本课题在国内外的发展现状及趋势... (1)1.3 本课题要解决的主要问题. .. (2)第章系统设计方32.1系统结构与功能....... 32.2 方案框图..... (3)2.2.1 方案1 ........ 32.2.2 方案2 ........ 32.3 开关的选择..... (4)2.4 显示方式选择........................................... .. 42.6 按键控制部分的实2.5时钟的实现及单片机的选择 5 现 (5)第三章主要元器件原理及其应用 (7)3.1 单片机STC89C51 简介 (7)3.1.1 主要特性 ..................... . (7)3.1.2 引脚功能说明 (8)3.2 1602 工业字符型液晶简介.. 103.2.1 主要特性 ...........................103.3 继电器介绍 .......................... (11)3.3.1继电器的继电特性 (11)3.3.2继电器工作原理及特性 (11)3.3.3继电器主要产品技术参数 (12)3.3.4 继电器的选用 (13)第四章硬件电路的设计...........................................144.1 电源电路 ............................. (14)4.2单片机最小系统................154.3 液晶显示 ............................. .. (17)4.4 继电器驱动电路 ....................184.5 键盘电路 ............................. .. (19)4.6插座电源控制电路..............194.7 报警电路 .............................. .. (20)第五章系统软件设计.................. . 215.1 开发环境 ............................. .. (21)5.2各模块程序设计................215.2.1 主程序流程图 (21)5.2.2 时钟程序设计 (28)5.2.3人机界面程序设计 (29)第六章系统制作及调试...........................................316.1 硬件制作 ............................. (31)6.2硬件电路调试.................. 316.2.1 独立元件的检测 (31)6.2.2 电源电路的调试 (31)6.2.3单片机最小系统的调试326.2.4 显示模块的调试 (32)6.2.5 键盘模块的调试 (32)6.2.6继电器电路的调试 (32)6.3 软件调试 ............................. .. (32)6.3.1 显示模块调试 (32)6.3.2 时钟模块调试 (32)6.3.3 键盘模块调试 (32)6.3.4人机界面模块调试 (33)结束语........................................... .. (34)致谢........................................... (35)参考文献........................................... (36)附录一系统原理图........................................... (37)附录二程序清单........................................... .. (38)附录三英文文献翻译................... 49篇二:智能插座毕业设计(2015 届)本科毕业设计(论文)资料题目名称:智能插座学院(部):理学院专业:电子信息科学与技术学生姓名:班级:学号:指导教师姓名:职称:讲师最终评定成绩:湖南工业大学教务处湖南工业大学本科毕业论文(设计)诚信声明本人郑重声明:所呈交的毕业论文(设计),题目《基于单片机的智能插座的设计》是本人在指导教师的指导下,进行研究工作所取得的成果。

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毕业设计(论文)课题名称:基于51单片机的智能定时控制器系统设计指导教师:系别:电子信息系专业:应用电子技术班级:10电子(2)班姓名:毕业设计(论文)任务书课题名称基于51单片机的智能定时控制器系统设计课题性质工程应用专业应用电子技术班级10电子(2)班学生姓名学号指导教师教研室主任系部主任发放日期一、课题条件:随着电子工业的发展,数字电子技术已经深入到了人们生活的各个层面,各种各样的电子产品也正在日新月异地向着高精尖技术发展。

数字电子时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。

二、毕业论文(设计)主要内容:1、时间显示:用4位数码管显示当前小时和分钟,秒功能用两LED灯代替(每秒闪烁一次)。

2、可手动设定时间。

3、开机流程:系统有红色和蓝色指示灯,上电10S内,每秒红色指示灯闪烁一次,并伴有蜂鸣声,作为开机/重启提醒,此时绿色指示灯灭。

10S后红色指示灯灭,若光线较强则绿色指示灯亮,若光线较弱则绿色指示灯亮度减半进入节能模式。

3、具有整点报时功能(四短一长),可自行设定报时时间段;三、计划进度:1. 资料的收集撰写开题报告6月20日至9月8日2. 方案设计9月9日至9月15日3. 电路的设计指标分析与确定;后期的电路优化元器件的选择与参数确定9月16日至11月2日4. 毕业设计论文的修改、完善11月3日至11月10日5. 毕业设计答辩11月15 日至11月20日四、主要参考文献:a) 康光华主编.电子技术基础.北京:高等教育出版社,1999.6b) b)何宏主编.单片机原理与接口技术.北京:国防工业出版社.2006.07c) c)杨西明,朱骐主编.单片机编程与应用入门.北京:机械工业出版社.2004.06d) d)先锋工作室编著.单片机程序设计实例.北京:清华大学出版社.2003.01指导教师(系)教研室主任年月日年月日摘要本次设计以AT89C51芯片为核心,辅以必要的外围电路,设计了一个简易的电子时钟,它由5V直流电源供电。

在硬件方面,除了CPU外,使用四个七段LED数码管来进行显示,LED采用的是动态扫描显示。

通过LED能够比较准确显示时、分。

三个简单的按键实现对时间的调整。

软件方面采用汇编语言编程。

整个电子钟系统能完成时间的显示,调时,定时闹钟,报警等功能。

本设计是以ATMEL公司的AT89C51单片机芯片为系统核心的智能定时控制器设计,论文具体描述了设计的系统硬件和软件的具体实现过程。

智能定时控制器在硬件、软件设计上均采用模块化的方法,使得在设计和调试方面取得很大的方便。

论文重点阐述了数字钟硬件中MCU模块、按键模块、显示模块等相关模块的模块化设计及制作;软件同样采用模块化的设计,包括中断模块、时间调整模块等设计,并采用简单流通性强的C语言编写实现。

本设计实现了年、月、日及时、分、秒的显示和时间修改的功能。

通过对比实际的智能定时控制器,查找出误差的来源,确定调整误差的方法,尽可能的减少误差,使得系统可以达到实际智能定时控制器的允许误差范围内,取得了设计的预期效果。

关键词:AT89C51 数码管模块化数字钟目录摘要 (4)1概述 (6)2设计方案 (6)2.1.要求功能 (6)2.2.单片机芯片 (7)2.3显示模块 (7)2.4时钟芯片的选择 (7)2.5电路设计方案确定 (8)3单片机内部结构概述 (8)3.1AT89C51单片机 (8)3.2单片机的定时/中断系统 (10)3.3显示系统 (12)4硬件电路设计 (12)4.1硬件系统设计的概述 (12)4.2报警电路 (13)4.3按键电路 (14)4.4电源设计 (15)4.5单片机最小系统 (16)4.5.1单片机的复位电路 (16)4.5.2单片机系统的晶振电路 (17)4.6主电路设计 (18)5 主程序和中断程序设计 (19)5.1主程序 (19)5.2中断程序 (21)6系统调试 (22)6.1软件调试概述 (22)6.2软件调试 (22)结论 (24)致谢 (25)参考文献 (26)1概述随着产业结构的不断调整、生产工艺的飞速发展、人们生活水平的不断提高及家用电器的逐渐普及, 市场对定时控制系统的需求越来越大. 如, 定时自动报警、定时自动打铃、定时开关烘箱、定时通断动力设备以及各种电气的定时启动等都属于定时控制系统[ 1] . 定时控制系统的实现方法很多, 本文主要介绍以80C51 系列单片机中的AT89C51 为核心的智能定时控制系统的设计实现方式. 80C51 系列单片机进入市场时间早, 总线开放, 仿真开发设备多, 芯片及其开发价格低廉、速度较快、电磁兼容性较好. 本文所述智能时钟控制系统主要包括时钟显示、时间校正、闹铃设置及各种设备定时开关机( 可扩展功能) 等功能. 实时日历和时钟显示的设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。

硬件部分主要由AT89S52单片机,LED显示电路,以及调时按键电路等组成,系统通过LED显示数据,所以具有人性化的操作和直观的显示效果。

软件方面主要包括时钟程序、键盘程序,显示程序等。

本系统以单片机的汇编语言进行软件设计,为了便于扩展和更改,软件的设计采用模块化结构,使程序设计的逻辑关系更加简洁明了,以便更简单地实现调整时间及日期显示功能。

所有程序编写完成后,在keil2软件中进行调试,确定没有问题后,在Proteus软件中嵌入单片机内进行仿真在日新月异的21世纪里,家用电子产品得到了迅速发展。

许多家电设备都趋于人性化、智能化,这些电器设备大部分都含有CPU控制器或者是单品具有便携实用,操作简单的特点。

2设计方案2.1.要求功能1、时间显示:用4位数码管显示当前小时和分钟,秒功能用两LED灯代替(每秒闪烁一次)。

2、可手动设定时间。

3、开机流程:系统有红色和蓝色指示灯,上电10S内,每秒红色指示灯闪烁一次,并伴有蜂鸣声,作为开机/重启提醒,此时绿色指示灯灭。

10S后红色指示灯灭,若光线较强则绿色指示灯亮,若光线较弱则绿色指示灯亮度减半进入节能模式。

4、具有整点报时功能(四短一长),可自行设定报时时间段;2.2.单片机芯片方案一:采用89C51芯片作为硬件核心,采用Flash ROM,内部具有4KB ROM 存储空间,能于3V的超低压工作,而且与MCS-51系列单片机完全兼容,但是运用于电路设计中时由于不具备ISP在线编程技术, 当在对电路进行调试时,由于程序的错误修改或对程序的新增功能需要烧入程序时,对芯片的多次拔插会对芯片造成一定的损坏。

方案二:采用AT89c51,片内ROM全都采用Flash ROM;能以3V的超底压工作;同时也与MCS-51系列单片机完全该芯片内部存储器为8KB ROM 存储空间,同样具有89C51的功能,且具有在线编程可擦除技术,当在对电路进行调试时,由于程序的错误修改或对程序的新增功能需要烧入程序时,不需要对芯片多次拔插,所以不会对芯片造成损坏。

所以选择采用AT89S52作为主控制系统.2.3显示模块方案一:采用LED液晶显示屏,液晶显示屏的显示功能强大,可显示大量文字,图形,显示多样,清晰可见,但是价格昂贵,需要的接口线多,所以在此设计中不采用LED液晶显示屏。

方案二:采用点阵式数码管显示,点阵式数码管是由八行八列的发光二极管组成,对于显示文字比较适合,如采用在显示数字显得太浪费,且价格也相对较高,所以也不用此种作为显示。

方案三:采用LED数码管动态扫描,LED数码管价格适中,对于显示数字最合适,而且采用动态扫描法与单片机连接时,占用的单片机口线少。

所以采用了LED数码管作为显示。

2.4时钟芯片的选择方案一:采用实时时钟芯片直接采用单片机定时计数器提供秒信号,使用程序实现、时、分、秒计数。

采用此种方案虽然减少芯片的使用,节约成本,但是,实现的时间误差较大。

所以不采用此方案。

方案二:软件控制:利用AT89s51内部定时进行中断,配合软件延时实现时、分、秒的计时,该方案节约成本,且能综合运用知识2.5电路设计方案确定综上各方案所述,对此次作品的方案选定: 以单片机AT89C51为主控制器,采用单片机内部定时、行列式键盘和动态LED显示3单片机内部结构概述3.1AT89C51单片机AT89C51是一种低功耗、性存储器技术制造, 8k字节Flash,256字节RAM,32 位I/O 口线,看门狗定时器,2 个数据指针,三个16 位定时器/计数器,一个6向量2级中断结构,全双工串行口,片内晶振及时钟电路。

另外,AT89C51 可降至0Hz 静态逻辑操作,支持2种软件可选择节电模式。

空闲模式下,CPU停止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。

掉电保护方式下,RAM内容被保存,振荡器被冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止。

80C51:40个引脚双排直插DIP封装,大致可分为3类:电源及时钟、控制和I/O引脚。

图3.1 89C51单片机引脚图图3.2 单片机片内结构图:由如下功能部件组成:对图3.2中的片内各部件做简单介绍。

1.CPU(微处理器)2.数据存储器(RAM)片内为128个字节(52子系列的为256个字节)3.程序存储器(ROM/EPROM) 89C51/89C52/89C55:4K/8K/20K 字节闪存。

4. 4个并行可编程的8位I/O口 P1口、P2口、P3口、P0口5. 串行口1个全双工的异步串行口,具有四种工作方式。

6. 定时器/计数器7. 中断系统8. 特殊功能寄存器(SFR)共有21个,是一个具有特殊功能的RAM区。

CPU对各种功能部件的控制是采用特殊功能寄存器(SFR,Special Function Register)的集中控制方式。

图3.3 89C51单片机功能结构3.2单片机的定时/中断系统51内部集成定时/计数器的基本特征:❑51系列单片机内部提供2个16位的递增定时/计数器T0和T1。

❑可以设置为定时或者计数器工作。

❑有多种可选的工作模式,通过SFR-TMOD选择使用。

❑对应两个中断源,可用中断处理。

❑主要作用:对外部脉冲计数、产生精确定时时间、作串行口的波特率发生器。

图3.5 T0、T1的结构TMOD寄存器的M1,M0位设置四种工作方式模式0:13位定时/计数器计数寄存器:THx和TLx低5位最大计数值:213:模式1:16位定时/计数器计数寄存器:THx和TLx最大计数值:216模式2: 8位自动重载定时/计数器计数寄存器:TLX计数初值重载寄存器:THX最大计数值28模式3:仅T0可用,将T0拆为两个独立8位定时器80C51的中断源外部中断0(INT0)外部中断1(INT1)T0溢出中断(TF0)T1溢出中断(TF1)串行口中断(RI或TI)触发方式设置及中断标志7 6 5 4 3 2 1 0TCON TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 字节地址:88H外部中断标志IE1、IE0(用IEx表示)电平方式(ITX=0),INTx引脚低电平时IEx=1,响应中断后IEx不自动清0(INTx引脚状态)。

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