基于单片机的液晶屏显示的电子时钟设计

基于单片机的液晶屏显示的电子时钟设计
基于单片机的液晶屏显示的电子时钟设计

课题名称基于单片机的液晶屏显示的电子时钟设计

指导教师吕刚磊

学生姓名陈阳学号200729019 专业机电一体化技术

一、课题来源

指导老师命题范围内选题

二、设计目的

1.了解LCD显示器显示的基本原理

2. 了解用LCD液晶显示有什么好处

3. 掌握并学会用单片机AT89C52控制的硬件电路的设计和软件设计

三、设计要求

1.能够正确实现基于单片机的液晶屏显示的电子时钟设计功能;

2.理解实现基于单片机的液晶屏显示的电子时钟的原理

3. 根据设计要求和设计目的完成硬件设计和软件设计,采用LCD显示

四、设计思路

1. 利用AT89C52单片机芯片作为程序控制系统再加上其它外围电路进行辅助

2. 按设计要求编写程序并调试

3. 输出用液晶屏显示

五、时间安排

第一阶段:2009年月10月28日前毕业设计(论文)题目上报指导老师

第二阶段:2009年月11月3日前接受毕业设计任务书,学习毕业设计(论文)要求及有关规定,收集资料、开始撰写开题报告

第三阶段:2009年11月5日前上交开题报告,由指导老师审阅

第四阶段:2009年11月30日前利用Protel99se绘制原理图并生成PCB,完成元器件的购买,收集资料,开始设计并撰写论文,初稿完成第五阶段:2009年12月1日至2010年1月30用不同方式与指导老师交流,沟通毕业设计进展情况

第六阶段:2010年3月上旬完成并提交正式毕业设计成果

指导教师签名:日期: 2009. 11. 3

基于单片机的液晶屏显示的电子时钟设计

摘要

本设计是利用基于AT89C52单片机用液晶显示器制作的实用液晶电子钟,可完成计时、计分、计秒和校时、校分的功能。微处理器是单片机的核心,完成运算和控制的操作串行口数据存储器与复位电路,时钟电路,校对电路由微处理器控制完成各自的任务。最后通过液晶显示时、分、秒。在振荡器正在运行时,复位是靠RST或在RST引脚上施加持续2个机器周期的高电平来实现,在RST引脚上施加高电平的第2个周期执行内部复位,以后每个周期执行一次,直到RST 变化。复位时,ALE和/RSEN输出高电平,机ALE=1和/RSEN=1,片内RAM不受复位的影响,复位后PC指向0000H使单片机从起始地址0000H开始执行程序。设计中采用内部时钟方式,在XTAL1和XTAL2两端接晶振,与内部反向器构成稳定的自激振荡器,其发出的时钟脉冲直接送入片内定时控制部件,该液晶电子钟最后由6个液晶显示管显示,时分秒段式LCD显示采用七段显示,其结构除在上电极板上喷上a到g这七个笔画外,还在下电极板喷上与笔画相对应的“日”字形的电极并接公共端COM。另外时钟的校对采用与校对普通电子表相同的操作方式来完成,只需按K1、K2这两个键来校时校分。AT89C52的XTAL1和XTAL2分别为反向器的输入和输出,RST为复位输入,由它再接一个上拉电阻,引脚被拉高,P1口作为电子钟的位选,P3口部分作为电子钟的输出端。

关键词电子钟单片机液晶显示

LCD SCREEN DISPLAY BASED

ON SINGLE CHIP DESIGN OF

THE ELECTRONIC CLOCK

ABSTRACT

This design is the use of liquid crystal displays based on AT89C52 microcontroller produced by useful LCD electronic clock to complete timing, scoring, namely, second, and the school, the school sub-functions. Microprocessor is a microcontroller core, computing and control the completion of the operation of serial port data memory and the reset circuit, clock circuit, proofreading circuit controlled by a microprocessor to complete their tasks. The final adoption of liquid crystal display hours, minutes and seconds. In the oscillator is running, reset depends on the RST or RST pin to exert sustained two machine cycle to achieve high, in the RST pin is applied to the first 2 cycles of high implementation of internal reset,After the run once per cycle until RST change. When reset, ALE and / RSEN output high, machine ALE = 1, and / RSEN = 1, on-chip RAM is not the impact of reset and reset after the PC point from the start address of 0000H to 0000H Microcontroller begin implementation procedures. Internal clock used in the design mode, then ends in the XTAL1 and XTAL2 crystal, and the internal stability of the reverse device constitutes a self-excited oscillator clock pulse sent directly into the on-chip timing control unit, the LCD clock last by 6 LCD display tube display, when minutes and seconds Segment LCD display with seven-segment display, its structure, except in the electrode plate spray.On a to g of these seven strokes, the lower electrode plates are also sprayed with the strokes

corresponding to the "day"-shaped electrode, and then the public-side COM. Another clock proofing and proofreading ordinary electronic watches using the same mode of operation to complete, just press K1, K2 of these two keys to the school when the school hours. AT89C52 the XTAL1 and XTAL2, respectively reverse the input and output, RST as a reset input, which were followed by a pull-up resistor, pin is pulled, P1 mouth as an electronic clock Choice, P3 mouth part as an electronic clock outputs.

KEYWORDS electronic clock MCU LCD

目录

摘要 ................................................................................................ I I ABSTRACT ..................................................................................... III 1 概述 (1)

1.1本课题研究的意义 (1)

1.2电子时钟的设计要求和内容 (2)

1.3课题的总体规划 (2)

2 系统总体方案及硬件设计 (3)

2.1系统总体方案 (3)

2.2硬件设计 (3)

2.2.1时钟电路 (3)

2.2.2复位电路 (4)

2.2.3 液晶LCD1602 (5)

2.2.4 LCD显示电路 (10)

2.2.5 AT89C52 单片机芯片 (11)

2.2.6电子钟电路原理图 (13)

2.2.7元件清单 (13)

3 软件设计 (14)

3.1 系统主程序设计 (14)

3.2中断程序设计 (15)

3.3 加一子程序流程框图 (16)

4 PROTEUS软件下的仿真 (17)

4.1 软件介绍 (17)

4.2仿真过程 (17)

5 结论 (20)

致谢 (21)

参考文献 (22)

附录 (23)

1 概述

单片机即微处理器,自1976年Inter公司推出的MCS-48,迄今已有20多年了。由于单片机具有集成度高,功能强,体积小,功耗低,使用方便,价格低廉等一系列优点,目前已经应用到人们工作和生活的各个领域,单片机的应用已经从面向工业控制,通信,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机外围以及网络通信等广大领域,目前最具有代表性的是MC-51系列单片机,MC-51虽然是8位的单片机,但是它比MCS-48功能强大,此外还具有全,兼容性强,软硬件丰富等优点。

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确度要求越来越高,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?这要求人们不断设计出新型时钟。

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。

一个单片机应用系统中,时钟有两方面的含义:一是指为了保障系统正常工作的基准震荡定时信号,主要有晶振和外围电路组成,晶振频率的大小决定了单片机系统工作的快慢;二是指系统的标准定时时钟,即定时时间,它通常有两种实现方法:一是用软件来实现,即用单片机内部的可编程定时/计数器来实现,但误差很大,主要用在对时间精度要求不高的场合;二是用专门的时钟芯片实现,在对时间精度要求很高的情况下,通常采用这种方法,典型的时钟芯片有:DS1302,DS12887,X1203等都可以满足高精度的要求。

1.1本课题研究的意义

液晶屏数字电子时钟让单片机得到了更加广泛的应用,人们的时间观念更

强,生活的更方便快捷,同时增强自我独立学习和动手的能力,为将来的学习和工作打下基础。

时间对于人们来说是越来越宝贵,快节奏的生活往往使人们忘记了时间,一旦遇到重要的事情,这将会带来很大的损失。因此我们需要一个定时系统来提醒这些忙碌的人们,而液晶屏数字时钟正是人们所需要的。它显示清晰、字符锐利、画面稳定不闪烁,体积小巧:而且具有零辐射、低耗能、散热小的优点:它的调节十分方便,只需通过按键就可以自动调节。

然而随着科学技术的发展,人类社会已进入到高度发达的信息化社会, 信息社会的发展离不开电子产品的进步。现代电子产品的发展越来越快, 各种新型电子元器件和智能化的电子产品已经在国民经济的各个领域和人民生活的各个方面得到了日益广泛的应用。实现这种进步的主要原因就是生产制造技术和电子设计技术的发展。所以液晶屏电子数字时钟的发展也是在日益成熟。

1.2电子时钟的设计要求和内容

1.任选一款51系列单片机

2.能完成时分秒的显示

3.能完成校对时分

4.要求用PROTEUS软件进行仿真

1.3课题的总体规划

课题主要讨论如何实现对液晶电子时钟的硬件设计和软件设计,以及如何实现液晶屏显示,因此,论文内容安排如下:

第1章将主要介绍课题的研究意义、设计要求与内容、发展现状;

第2章将对课题系统总体方案及硬件设计进行分析,同时设计模块电路及总体硬件电路;

第3章主要对软件设计进行分析;

第4章介绍如何用PROTEUS软件下的软、硬件进行仿真同时分析仿真结果;

第5章结论部分,对本文进行了总结分析,同时对以后的工作进行展望。

2 系统总体方案及硬件设计

2.1系统总体方案

采用AT89C52来设计液晶电子钟。按照功能要求确定系统方案,如下图图2-1所示。从图2-1中可以看出该设计有微处理器模块,串行口通信模块,时钟模块,数据存储模块以及显示模块等组成。

图2-1 控制器功能框图

2.2硬件设计

2.2.1时钟电路

本设计的时钟电路的设计如图2-2,对于时间要求不是很高的系统只要按图进行设计就能使系统可靠起振并稳定运行。但由于图中的C1、C2电容起着系统时钟频率微调和稳定的作用,因此,在本时钟系统的的实际应用中一定要正确的选择参数(30±3 PF),并保证对称性(尽可能匹配),选用正牌厂家生产的瓷片或云母电容,如果可能的话,温度系数要尽可能地低。实验表明,这两个电容元件对时钟的±走时误差有很大的关系。

图2-2系统时钟电路

2.2.2复位电路

随着微电子技术的的飞速发展,单片机的性能迅速提高,在运算.逻辑控制.智能化方面显示出非凡的优势,在很大程度上取代了原来由数字逻辑电路.运算放大电路组成的检测.控制电路,应用非常广泛。但由于它存在着死机.程序跑飞等致命缺陷,使它在许多重要场合的应用受到限制。在抗干扰方面的许多技术,比如设计软件陷阱.加硬件看门狗电路等,可使这一问题有较好的解决,但仍然存在以下问题:1看门狗动作时,意味着已经出现了错误,且运行了一段时间,这在有些场合是不允许的;2 有时程序出现死循环错误,但是刚好把看门狗控制环节包含进去,对于这样的错误采用看门狗无法识别;3在检测控制周期比较长的系统中,单片机花大量时间等待外设,执行等待命令的同时会受到干扰。针对这些情况,我们在实践中尝试了主动复位的办法,采用等间隔的脉冲或根据外部条件对单片机进行复位唤醒。每次复位后,单片机执行相应的程序,执行完任务后及时进入休眠,等待下次复位。用此方法较好地解决了上述问题,并在农用变压器综合保护器实验中得到了较好的效果。下面以51系列单片机为例探讨具体原理与实现方法,复位信号为高电平。

本设计采用的是电复位方式。RC复位电路的实质是一介充放电电路,现综合图3说明这种复位电路的特点。系统上电时该电路提供有效的复位信号RST (高电平)直至系统电源稳定后撤消复位信号(低电平)。理论上说,51系列单片机复位引脚只要外加2个机器周期的有效信号即可复位,即只要保证t=RC>2M(机器周期)便可,但实际设计中,通常取C1=10uf以上,R1通常取10K 左右。实践发现R1如果取值太小,例如1K,则会导致RST信号驱动能力变差

而无法使系统可靠复位。图2-3 中的虚线所接的续流二极管D1 对于改善复位性能,其着重要作用,它的作用是在电源电压瞬间下降时使电容迅速放电,因此

一定宽度的电源毛刺(如波形中的A 点)也可令系统可靠复位。

XTAL2

18XTAL1

19ALE 30

EA 31

PSEN 29

RST

9P1.0

1P1.1

2

P1.23

P1.3C3

33PF R1

10k

图2-3 RC 复位电路

2.2.3 液晶LCD1602

其实物如图2-4所示

图2-4液晶LCD1602

注:能够同时显示16x02即32个字符。(16列2行),为了表示的

方便 ,后文皆以1表示高电平,0表示低电平。

1、LCD1602的管脚分布:

1602字符型LCD通常有14条引脚线或16条引脚线的LCD,多出来的2条线是背光电源线,另外VCC(15脚)和地线GND(16脚),如图2-5所示;其余各管脚的功能如表1所示:

图2-5 LCD1602管脚

表1 各管脚的功能

引脚符号功能说明

1 VSS 一般接地

2 VDD 接电源(+5V)

3 V0 液晶显示器对比度调整端,接正电源时对比度最弱,接地电源时对比度最高(对比度过高时会产生“鬼影”,使用时可以通过一个10K

的电位器调整对比度)。

4 RS RS为寄存器选择,高电平1时选择数据寄存器、低电平0时选择指令

寄存器。

5 R/W R/W为读写信号线,高电平(1)时进行读操作,低电平(0)时进行写

操作。

6 E E(或EN)端为使能(enable)端,下降沿使能。

7 DB0 底4位三态、双向数据总线0位(最低位)

8 DB1 底4位三态、双向数据总线1位

9 DB2 底4位三态、双向数据总线2位

10 DB3 底4位三态、双向数据总线3位

11 DB4 高4位三态、双向数据总线4位

12 DB5 高4位三态、双向数据总线5位

13 DB6 高4位三态、双向数据总线6位

14 DB7 高4位三态、双向数据总线7位(最高位)(也是busy flag)

15 BLA 背光电源正极

16 BLK 背光电源负极

注:关于E=H脉冲——开始时初始化E为0,然后置E为1,再清0.

busy flag(DB7):在此位为被清除为0时,LCD将无法再处理其他的指令要求

2、寄存器选择控制表如表2:

表2 寄存器选择控制表

RS R/W 操作说明

0 0 写入指令寄存器(清除屏等)

0 1 读busy flag(DB7),以及读取位址计数器(DB0~DB6)值

1 0 写入数据寄存器(显示各字型等)

1 1 从数据寄存器读取数据

3、显示地址如表3:

4、1602的字符集

1602液晶模块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,这些字符有:阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等,每一个字符都有一个固定的代码,比如大写的英文字母“A”的代码是01000001B(41H),显示时模块把地址41H中的点阵字符图形显示出来,我们就能看到字母“A”。

因为1602识别的是ASCII码,试验可以用ASCII码直接赋值,在单片机编程中还可以用字符型常量或变量赋值,如'A’。以下是1602的16进制ASCII码表4:

表3 显示地址

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

00 H 01

H

02

H

03

H

04

H

05

H

06

H

07

H

08

H

09

H

0A

H

0B

H

0C

H

0D

H

0E

H

0F

H

40 H 41

H

42

H

43

H

44

H

45

H

46

H

47

H

48

H

49

H

4A

H

4B

H

4C

H

4D

H

4E

H

4F

H

表4 指令集

注:读的时候,先读上面那列,再读左边那行,如:感叹号!的ASCII 为0x21,字母B的ASCII为0x42(前面加0x表示十六进制)。

5、指令集

1602通过D0--D7的8位数据端传输数据和指令。

显示模式设置: (初始化)

0011 0000 [0x38]设置16×2显示,5×7点阵,8位数据接口;

显示开关及光标设置: (初始化)

0000 1DCB D显示(1有效)、C光标显示(1有效)、B光标闪烁(1有效)

0000 01NS N=1(读或写一个字符后地址指针加1 &光标加1),

N=0(读或写一个字符后地址指针减1 &光标减1),

S=1 且 N=1 (当写一个字符后,整屏显示左移)

s=0 当写一个字符后,整屏显示不移动

数据指针设置:

数据首地址为80H,所以数据地址为80H+地址码(0-27H,40-67H)

其他设置:

01H(显示清屏,数据指针=0,所有显示=0);02H(显示回车,数据指针=0)。

通常推荐的初始化过程:

延时15ms

写指令38H

延时5ms

写指令38H

延时5ms

写指令38H

延时5ms

(以上都不检测忙信号)

(以下都要检测忙信号)

写指令38H

写指令08H 关闭显示

写指令01H 显示清屏

写指令06H 光标移动设置

写指令0cH 显示开及光标设置

完毕

6、Proteus仿真LM016L 1602

使用Proteus仿真1602--即LM016L--依照数据手册说明可能遇到困难,可以

尝试采用以下方案解决:

数据手册中可能介绍1602内部D0~D7已有上拉,可以使用P0口直接驱动。在Proteus里LM016L内部可能没有,应该人为加上拉电阻。建议不要使用排阻,使用普通电阻一个一个拉应该可以解决问题;可能碰到不能检测忙信号的问题,尝试使用延时把忙信号拖过去。

2.2.4 LCD显示电路

本设计采用的LCD液晶显示器来显示时钟的时间。液晶显示器是采用了液晶控制透光度技术来实现色彩的显示器。由于通过控制是否透光来控制亮与暗,当色彩不变时,液晶也保持不变,这样就无须考虑刷新率的问题。对于画面稳定.无闪烁感的液晶显示器,刷新率不高但图象也很稳定。LCD显示器还通过液晶控制透光度的技术原理让底板整体发光,所以它做到了真正的完全平面。一些高档的数字LCD显示器采用了数字方式传输数据.显示图象,这样就不会产生由于显卡造成的色彩偏差或损失。完全没有辐射的优点,即使长时间观看LCD显示器屏幕也不会对眼睛造成很大的伤害。

LCD显示器的工作原理:LCD由两块玻璃板构成,厚约1mm,其间由包含有液晶材料的5um均匀间隔隔开。因为液晶材料本身并不发光,所以在显示器两边都设有作为光源的灯管,而在液晶显示屏背面有一块背光板(或称匀光板)和反光膜,背光板是由荧光物质组成的可以发射光线,其作用主要是提供均匀的背景光源。背光板发出的光线在穿过第一层偏振过滤层之后进入包含成千上万液晶液滴的液晶层。液晶层中的液滴都被包含在细小的单元格结构中,一个或多个单元格构成屏幕上的一个像素。在玻璃板与液晶材料之间是透明的电极,电极之间分为行和列,在行与列的交叉点上,通过改变电压而改变液晶的旋光状态,液晶的材料的作用类似于一个个小的光阀。在液晶材料周边是控制电路部分和驱动电路部分。当LCD中的电极产生电场时,液晶分子就会产生扭曲,从而将穿越其中的光线进行有规律的折射,然后经过第二层过滤层的过滤在屏幕上显示出来,如图2-6所示:

图2-6 LCD 液晶显示

2.2.5 AT89C52 单片机芯片

本设计采用的AT89C52单片机芯片来实现电子钟的设计的。

AT89C52是一种带4K 字节闪烁可编程可檫除只读存储器的低电压,高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机。AT89C52单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且廉价的方案。管脚如图2-7所示:

XTAL218XTAL1

19ALE 30EA 31PSEN 29RST 9P0.0/AD0

39P0.1/AD1

38P0.2/AD2

37P0.3/AD3

36P0.4/AD4

35P0.5/AD5

34P0.6/AD6

33P0.7/AD7

32P1.0/T21P1.1/T2EX

2

P1.23

P1.34

P1.45

P1.56

P1.67

P1.78

P3.0/RXD

10P3.1/TXD 11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD 17P3.6/WR 16P3.5/T115P2.7/A15

28P2.0/A8

21P2.1/A9

22P2.2/A10

23P2.3/A11

24P2.4/A12

25P2.5/A13

26P2.6/A14

27U

AT89C52

图2-7 AT89C52管脚

其内部结构如2-8图所示:

图2-8单片机内部结构

AT89C52单片机芯片的主要特征有:与MCS-51兼容,4K字节可程闪烁存储,数据保留时间长达十年,内含有128*8位内部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,片内振荡器和时钟电路。

AT89C52 单片机芯片还具有镇荡器特性:XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件,XTAL2应不接。有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器,因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求,但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。

AT89C52单片机芯片管脚说明:

VCC:供电电压;GND:接地;P0口:P0口为一个8位漏极开路双向I/O,每脚可吸收8TTL门电源;P1口:P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O 口,P1口缓冲器能接收输入4TTL门电流;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的门电流;P3口:P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口,可接收输出4个TTL门电流;当P3口写

入“1”后,它们被内部上拉为高电平,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(TTL )这是由于上拉的缘故。P3口也可以作为AT89C52的一些特殊功能口。

2.2.6电子钟电路原理图

如图2-9所示: XTAL218XTAL119ALE

30EA

31PSEN 29RST 9P0.0/AD039

P0.1/AD138

P0.2/AD237

P0.3/AD336

P0.4/AD435

P0.5/AD534

P0.6/AD633

P0.7/AD732

P1.0/T21P1.1/T2EX 2P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD 10

P3.1/TXD

11

P3.2/INT012

P3.3/INT113

P3.4/T014

P3.7/RD 17P3.6/WR 16

P3.5/T115

P2.7/A1528

P2.0/A821

P2.1/A922

P2.2/A1023

P2.3/A1124

P2.4/A1225

P2.5/A1326P2.6/A1427

U AT89C52

D 714D 613D 512D 411D 31

0D 29D 18D 07E 6R W 5R S 4V

S S

1V D D 2V E E 3LCD

LM016L

R1

10K

R210K R310K C333PF C133PF C233PF X1CRYSTAL

图2-9 基于单片机的液晶屏显示的电子时钟原理图

2.2.7元件清单

电子钟元件清单如表5所示:

表5元器件清单

元件名称 规格型号 数量(个)

单片机 AT89C52 1

LCD 显示器 1602 1

晶振 12MHz 1

电阻 10K 3

瓷片电容 30pF 2

电解电容 22 F 1

按键 BUTTON 2

3 软件设计

本设计采用中断方式进行设计程序的,在中断中应注意的问题:采用中断的方式,最好将定时器中断的优先级设置为最高层,关于程序数据的稳定性应注意两个问题:一、在低优先级中断响应时,应在入栈保护数据时禁止高优先级的中断响应;二、在入栈保护有关数据后,对中断程序执行有响应的状态图,寄存器,必须恢复为复位状态的值。例如,在以下程序中,由于用到了十进制调整,所以在中断进入时,将PSW中的AC,CY位清零,否者,十进制调整出错。定时准确性的讨论:程序中定时器,一直处于运行状态,也就是说定时器是理想运作的,其中断程序每隔0.1秒执行一次,在理想状态下,定时器定时是没有系统误差的,但由于定时器中断溢出后,定时器从0开始计数,直到被重新置数,才开始正确定时,这样中断溢出到中断响应到定时器被重新置数,其间消耗的时间就造成了定时器的定时的误差。如果在前述定时器不关的情况下,在中断程序的一开始就给定时器置数,此时误差最小,误差大约为:每0.1秒,误差7—12个机器周期。当然这是在定时器定时刚好为0.1秒时的情况,由以上分析,如果数字钟设计为查询的方式或是在中断的方式下将定时器中断设置为最高级,我们在定时值设置时,可以适当扣除9个机器周期的时间值。但如果在中断的情况下,没有将定时器中断设置为最高级,那就要视中断程序的大小,在定时设置时,扣除相应的时间值。

3.1 系统主程序设计

该流程图3-1,先对电路进行初始化,然后程序从伪指令(ORG)开始顺序执行,进入主程序,在主程序中调用各个子程序,在各个子程序中利用数据传送,循环移位指令等和中断方式,以及各个子程序,始终开始运行,在运行时可对时钟进行调整,K1键是进行校时,K2键是进行校分,利用中断进行校时,校分,最终实现了电子时钟的设计。

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

单片机电子时钟程序

程序开始 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 000BH AJMP CLOCK ORG 0100H 主程序开始: MAIN: MOV SP,#70H MOV 6EH,#00H ;显示缓存器初始值设定 MOV 6DH,#00H MOV 6CH,#00H MOV 6BH,#00H MOV 6AH,#00H MOV 69H,#00H MOV 50H,#00H ;秒,分,小时初始值设定 MOV 51H,#00H MOV 52H,#00H MOV DPTR,#0F003H ;8255端口定义,PA,PB为输出 MOV A,#80H MOVX @DPTR,A MOV 4FH,#00H MOV TMOD,#01H ;定时器T0及TL0,TH0初始值设定 MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0B0H SETB EA ;开总中断 SETB ET0 ;开定时器中断 SETB TR0 循环程序开始,并显示时间: START: MOV A,50H LCALL BCD MOV 6AH,A ;显示秒十位 MOV 69H,B ;显示秒个位 MOV A,51H LCALL BCD MOV 6CH,A ;显示分十位 MOV 6BH,B ;显示分个位 MOV A,52H LCALL BCD ;调用十六进制至BCD码转换子程序 MOV 6EH,A MOV 6DH,B LCALL DIS ;调用显示子程序 LCALL KEY ;调用键盘子程序 AJMP START ;主程序结束

BCD: MOV B,#0AH ;BCD码转换子程序 DIV AB RET CLOCK: PUSH ACC ;保护现场 PUSH PSW CLR TR0 MOV TH0,#3CH ;定时参数重新设置 MOV TL0,#0B0H SETB TR0 INC 4FH ;100ms单元加1 MOV A,4FH CJNE A,#0AH,D0 ;100ms单元=10,就秒单元加1 MOV 4FH,#00H ;100ms单元内容清0 MOV A,50H ADD A,#01H ;秒单元加1 MOV 50H,A CJNE A,#3CH,D0 ;秒单元内容=60,则秒单元清0 MOV 50H,#00H MOV A,51H ;分,时单元代码 ADD A,#01H MOV 51H,A CJNE A,#3CH,D0 MOV 51H,#00H MOV A,52H ADD A,#01H LCALL RING ;报警子程序 MOV 52H,A CJNE A,#18H,D0 MOV 52H,#00H D0: POP PSW ;出栈,退出中断子程序 POP ACC RETI RING: MOV R3,A CLR P1.0 LCALL DELL50 SETB P1.0 LCALL DELL50 DJNZ R3,RING RET 键盘子程序: KEY: JB P1.7,MSET ;秒设定子程序 LCALL DELL ;防抖动延时 JB P1.7,MSET INC 50H

基于单片机电子时钟的设计

单片机课程设计 姓名:刘韶辉 学号:32 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

STC89C51是公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有 4K 在系统可编程Flash存储器。STC89C51使用经典的MCS-51内核,但做了很多的改进使得芯片具有传统不具备的功能。在单芯片上,拥有灵巧的8 位和在系统可编程Flash,使得STC89C51为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的。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 (5) 图5 单片机系统冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35MHz,6T/12T可选。 (5) 将所有数码管的8个显示段码"a,b,c,d,e,f,g,dp"的同名端连在一起,另外为每个数码管的公共极COM增加位选通控制电路,位选通由各自独立的I/O线控制,当单片机输出字形码时,所有数码管都接收到相同的字形码,但究竟是那个数码管会显示出字形,取决于单片机对位选通COM端电路的控制,所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开,该位就显示出字形,没有选通的数码管就不会亮。通过分时轮流控制各个数码管的COM端,就使各个数码管轮流受控显示,电路如下图: (5) 图6 数码管显示电路 (6) 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

基于单片机的电子日历时钟设计

#include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int //----端口定义--- sbit ACC_7=ACC^7; sbit RST1=P2^5; sbit IO=P2^6; sbit SCLK=P2^7; sbit k1=P3^2; sbit k2=P3^3; sbit k3=P2^2; sbit k4=P2^3; //uchar wei[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f}; // 数码的位选,左到右 uchar tab_1302[7]={45,50,11,19,1,1,15}; uchar tab_time[8]={0,0,10,0,0,10,0,0}; //时间 uchar tab_day[8]={0,0,10,0,0,10,0,0,}; //年月日 uchar tab_num[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xbf}; //0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 - {"0123456789-"} ////////////=============函数声明============//////////////// void display_time(); void delayms(uint); void display_day(); void ds1302(); //获取DS1302的时间 void ds1302_init(); //DS1302的初始化 void write1302(uchar,uchar); //指定地址向DS1302写数据 uchar read1302(uchar); //指定地址向DS1302读数据 void ds1302(); void int0_init(); /////////=======中断初始化=======/////////// void int0_init() { EX0=1;

基于单片机的电子时钟课程设计报告

目录 一、引言········ 二、设计课题········· 三、系统总体方案········· 四、系统硬件设计······ 1.硬件电路原理图 2.元件清单 五、系统软件设计········· 1.软件流程图 2.程序清单 六、系统实物图········ 七、课程设计体会········ 八、参考文献及网站········· 九、附录·········

一.引言 单片机因将其主要组成部分集成在一个芯片上而得名,就是把中央处理器、随机存储器、只读存储器、中断系统、定时器/计数器以及I/O接口电路等部件集成在一个芯片上。 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。 数字钟是采用数字电路实现对日期、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。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。 本设计使用12MHZ晶振与单片机AT89C51相连接,以AT89C51芯片为核心,采用动态扫描方式显示,通过使用该单片机,加之在显示电路部分使用HD74LS373驱动电路,实现在8个LED数码管上显示时间,通过4个按键进行调时、复位等功能,在实现各功能时数码管进行相应显示。软件部分用C语言实现,分为显示、延迟、调时、复位等部分。通过软硬件结合达到最终目的。

单片机电子时钟

单片机电子时钟 DS1302是Dallas公司生产的一种实时时钟芯片。它通过串行方式与单片机进行数据传送,能够向单片机提供包括秒、分、时、日、月、年等在内的实时时间信息,并可对月末日期、闰年天数自动进行调整;它还拥有用于主电源和备份电源的双电源引脚,在主电源关闭的情况下,也能保持时钟的连续运行。另外,它还能提供31字节的用于高速数据暂存的RAM。鉴于上述特点,DS1302已在许多单片机系统中得到应用,为系统提供所需的实时时钟信息。 一、 DS1302的主要特性 1. 引脚排列 500)this.width=500 border=0>;图1 DS1302引脚排列图 DS1302的引脚排列如图1所示,各引脚的功能如下: X1,X2——32768Hz晶振引脚端;RST——复位端;I/O——数据输入/输出端; SCLK——串行时钟端;GND——地;VCC2,VCC1——主电源与后备电源引脚端。 2. 主要功能

DS1302时钟芯片内主要包括移位寄存器、控制逻辑电路、振荡器、实时时钟电路以及用于高速暂存的31字节RAM。DS1302与单片机系统的数据传送依靠RST,I/O,SCLK三根端线即可完成。其工作过程可概括为:首先系统RST引脚驱动至高电平,然后在作用于SCLK时钟脉冲的作用下,通过I/O引脚向DS1302输入地址/命令字节,随后再在SCLK时钟脉冲的配合下,从I/O引脚写入或读出相应的数据字节。因此,其与单片机之间的数据传送是十分容易实现的。 二、时钟的产生及存在的问题 (1) 在实际使用中,我们发现DS1302的工作情况不够稳定,主要表现在实时时间的传送有时会出现误差,有时甚至整个芯片停止工作。我们对DS1302的工作电路进行了分析,其与单片机系统的连接如图2所示。从图中可以看出,DS1302的外部电路十分简单,惟一外接的元件是32768Hz的晶振。通过实验我们发现:当外接晶振电路振荡时,DS1302计时正确;当外接晶振电路停振时,DS1302计时停止。因此,我们认为32768Hz晶振是造成 DS1302工作不稳定的主要原因。 500)this.width=500 border=0>;图2 DS1302与单片机系统的连接图 (2) DS1302时钟的产生基于外接的晶体振荡器,

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

基于单片机的电子闹钟设计

基于单片机的电子闹钟设计 摘要 本设计以AT89C51芯片为核心,辅以必要的外围电路,设计了一个结构简单,功能齐全的电子时钟,它由5V直流电源供电。 关键词:单片机;led;闹钟;定时器 Abstract This design, adopting AT89C51 chip as the core part with some necessary peripheral circuits, is a simple electronic clock which uses 5V DC as the power supply. Keywords:single chip machine ,in fixed time machine, alarm clock,LED 1 引言 1.1设计目的 此次课程设计是在学习先修课程《单片机原理与系统设计》之后,为加强对学生系统设计和应用能力的培养而开设的综合设计训练环节。本课程设计应结合《单片机原理与系统设计》课程的基础理论,重点强调实际应用技能训练,包括单片机系统设计的软件和硬件两部分。其课程设计任务是使学生通过应用单片机系统设计的基本理论,基本知识与基本技能,掌握单片机应用系统各主要环节的设计、调试方法,初步掌握并具备应用单片机进行设备技术改造和产品开发的能力,培养学生的创新意识,提高学生的动手能力和分析问题、解决问题的能力。 1.2设计要求 结合单片机知识,以AT89C51单片机为核心,利用七段LED数码管实现计时、校时及闹钟功能。 1.3设计方法 以AT89C51单片机为核心,外加晶振电路,使用8个七段数码管显示,LED 采用动态扫描,用74ls245芯片作为驱动电路。通过四个独立按键对时间进行定时、校时,从而实现闹钟提醒功能。 2 设计方案及原理 2.1设计方案 选AT89C51单片机作为系统核心,辅助外部产生时钟信号的晶振电路,再加上四个独立按键作为输入信号,使用8个七段数码管显示时间,芯片74ls245为数码管段选线的驱动,最后用蜂鸣器实现闹铃功能。使用单片机的定时器T0计时时间为50ms,计时20次作为1s的时间基准。第一部分,12MHz的晶振连接至单片机的时钟信号输入端;第二部分,四个独立按键加上四个上拉电阻连接至单片机

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51单片机的电子时钟的设计

目录 0 前言 (1) 1 总体方案设计 (2) 2 硬件电路设计 (2) 3 软件设计 (5) 4 调试分析及说明 (7) 5 结论 (9) 参考文献 (9) 课设体会 (10) 附录1 电路原理 (12) 附录2 程序清单 (13)

电子时钟的设计 许山沈阳航空航天大学自动化学院 摘要:传统的数字电子时钟采用了较多的分立元器件,不仅占用了很大的空间而且利用率也比很低,随着系统设计复杂度的不断提高,用传统时钟系统设计方法很难满足设计需求。 单片机是集CPU、RAM、ROM、定时器/计数器和多种接口于一体的微控制器。它体积小、成本低、功能强,广泛应用于智能产品和工业自动化上。而51系列的单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。,本次设计提出了系统总体设计方案,并设计了各部分硬件模块和软件流程,在用C语言设计了具体软件程序后,将各个模块完全编译通过过后,结果证明了该设计系统的可行性。该设计给出了以AT89C2051为核心,利用单片机的运算和控制功能,并采用系统化LED显示模块实时显示数字的设计方案,适当地解决了实际生产和日常生活中对计时高精确度的要求,因此该设计在现代社会中具有广泛的应用性。 关键字:AT89C2051,C语言程序,电子钟。 0前言 利用51单片机开发电子时钟,实现时间显示、调整和闹铃功能。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; (5)实现闹钟功能,在设定的时间给出声音提示。 1总体方案设计 该电子时钟由89C51,BUTTON,1602 LCD液晶屏等构成,采用晶振电路作为驱动电路,利用单片机内部定时计数器0通过软件扩展产生的一秒定时,达到时分秒的计时,六十秒为一分钟,六十分钟为一小时,满二十四小时为一天。闹钟和时钟的时分秒的调节是由一个按键控制,而另外一个按键控制时钟和闹钟的时间的调节。 图1 系统结构框图 该电子时钟由STC89C51,BUTTON,1602 LCD液晶屏等构成,采用晶振电路作为驱动电路,晶振电路的晶振频率为12MHZ,使用的定时器/计数器工作方式0,通过软件扩展产生的一秒定时,达到时分秒的计时,60秒为一分钟,60分钟为一小时,24小时为一天,又重00:00:00开始计时。没有按键按键按下时,时钟正常运行,当按下调节时钟按键K1,就会关闭时钟,当按下闹钟按键K3时时钟就会进入设置时间界面,但是时钟不会停止工作,按K2键,,就可以对时钟和闹钟要设置的时间进行调整。 2硬件电路设计

单片机课程设计多功能数字电子时钟

目录 第1章系统总体方案与说明................... 错误!未定义书签。 1.1系统总体方案...................................................... 错误!未定义书签。 1.2 系统设计说明..................................................... 错误!未定义书签。 1.3系统设计目的...................................................... 错误!未定义书签。 1.4系统设计要求...................................................... 错误!未定义书签。第2章硬件电路设计........................... 错误!未定义书签。 2.1总原理图.............................................................. 错误!未定义书签。 2.2各个模块设计...................................................... 错误!未定义书签。 2.3 器件清单............................................................. 错误!未定义书签。第3章软件设计............................... 错误!未定义书签。 3.1 硬件框图............................................................. 错误!未定义书签。 3.2 程序流程图......................................................... 错误!未定义书签。第4章心得体会............................... 错误!未定义书签。第5章附件................................... 错误!未定义书签。 附录A. 源程序清单.................................................. 错误!未定义书签。 附录B.硬件原理图.................................................... 错误!未定义书签。 附件C 参考文献........................................................ 错误!未定义书签。电气信息学院课程设计评分表.................... 错误!未定义书签。

(完整word版)基于单片机电子时钟的制作

毕业综合实训概述 实训目的: 对单片机电子时钟的制作及设计原理的掌握,利用本次实训对所学的理论课程进行实际论证,更好的掌握理论知识。能够更好的运用在实践当中。 实训时间: 2015年9月21日-2015年11月8日 实训要求: 1.独立完成实物的制作及理解设计原理; 2.分析及制作程序流程图; 3. 绘制电路图; 4.了解个元器件在电路中的作用。

目录 1 引言 (1) 1.1选题背景 (1) 1.2设计原理 (1) 1.3单片机简介 (2) 1.4单片机的发展历史 (2) 1.5单片机的应用领域及发展趋势 (2) 2 方案议论 (5) 2.1 设计要求 (5) 2.2 系统描述 (5) 2.3 设计方案 (5) 2.3.1 集成电路 (5) 2.3.2 单片机的最小系统 (6) 2.3.3结论 (7) 3 硬件设计 (8) 3.1硬件结构 (8) 3.2中心控制模块 (8) 3.3电源模块 (11) 3.4控制电路 (12) 3.5复位电路 (12) 4软件设计 (15) 4.1电子时钟的设计原理 (15) 4.2 软件设计流程 (15) 5 总结 (17) 致谢 (18) 参考文献 (18) 附录电子时钟程序 (19)

1 引言 1.1选题背景 单片微型计算机简称单片机,是典型的嵌入式微控制器(Microcontroller Unit),常用英文字母的缩写MCU表示单片机,它最早是被用在工业控制领域。单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。单片机由运算器,控制器,存储器,输入输出设备构成,相当于一个微型的计算机(最小系统),和计算机相比,单片机缺少了外围设备等。概括的讲:一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。 INTEL的8080是最早按照这种思想设计出的处理器,当时的单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8051,此后在8051上发展出了MCS51系列单片机系统。因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。尽管2000年以后ARM 已经发展出了32位的主频超过300M的高端单片机,直到现在基于8051的单片机还在广泛的使用。现代人类生活中所用的几乎每件有电子器件的产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电子产品中都含有单片机。汽车上一般配备40多片单片机,复杂的工业控制系统上甚至可能有数百片单片机在同时工作! 利用单片机实现电子时钟有很多优点,例如外部电路简单,控制方便等,因而备受广大单片机爱好者的喜爱。通过电子时钟的制作方案,掌握C语言的编程方法。并熟练的运用89S52单片机定时器准确的实现时间的递进,按下按键可以设置时间,最重要的是自己还可以通过程序设计输入自己需要的定点时间。 1.2设计原理 通过单片机对时间准确的控制,实现时间的递进。 定时器:时钟周期T是时序中最小的时间单位,具体计算的方法是1/时钟源频率,我们KST-52单片机开发板上用的晶振是11.0592M,那么我们对于这个单

单片机电子时钟设计报告

单片机电子时钟设计报告 随着我国科学技术的飞速发展,单片机的应用越来越广泛。单片机是由随机存储器、只读存储器和中央处理器组成的单片机。它是一个集成定时计数和各种接口的微控制器。它体积小、成本低、功能强,广泛应用于智能工业和工业自动化。为了进一步了解51单片机的定时器,设计一个电子时钟,本文对AT89C51单片机的时钟计数进行了研究。数字时钟是一种使用数字电路技术来计时小时、分钟和秒钟的时钟。与机械钟相比,它具有更高的精度和直观性,更长的使用寿命,并得到了广泛的应用。设计数字时钟有很多方法。例如,中小规模的集成电路可以用来形成电子钟。特殊的电子钟芯片也可以用来形成需要显示电路和外围电路的电子钟。单片机也可以用来实现电子钟等。3,实际任务和内容 设计内容: 1,利用其定时器/计数器计时和计数原理,结合显示电路、发光二极管数码管和外部中断电路来设计定时器 2,系统可实现六位发光二极管显示,显示时间以小时:分:秒为单位3.当系统时间正好是1: 00时,指示灯闪烁(2hz)5秒钟设计目标: 1。掌握单片机定时器和中断的应用方法2.掌握按键和数码管的扩展方法 4、团队合作 项目组组长:张成 项目组成员:余江东、张翔

项目组,共三人,以张成为组长,分工合作,各负其责。具体分工如下:(1)负责数字钟硬件设计和调试;主要由张翔完成(2)基于proteus 的电路仿真;主要在江东完成(3)负责数字钟程序编写;主要由张成完成(4)报告编写;主要由张成、余江东、张翔完成。在我们小组拿到作业后,我们首先讨论了实习的内容和任务。一起讨论用什么方法来实现任务手册的要求和细节。为了不浪费时间,每个人都开始分工合作,专注于自己的任务,同时互相帮助。在这个过程中,我们互相合作,默契配合。我们一起讨论并解决了遇到的问题。两个有着不同想法和观点的人一起分享了讨论,最终采用了获得的最理想和最完美的方案。最后的调试是和我们一起进行的。我们在调试过程中遇到了许多问题。我们一起分析和搜索数据。百度试图解决这些问题。在这个过程中,我们训练了自己的团队合作和沟通技巧。这次供应链管理实习在我们三人的完美合作下圆满完成。每个人都很好地完成了自己的任务,充分证明了团结就是力量。同时,它也使我们认识到团队合作的重要性质。我们是一个完美的团队。 5、总体设计方案概述 系统总体结构图A T89C51单片机显示电路时钟电路机复位电路系统分为单片机控制模块、时钟电路模块、复位电路模块和发光二极管显示模块(1)时钟电路设计 单片机采用外部12MHZ晶振形成振荡电路作为时钟源,时钟电路原理如下当系统通电并启动时,

基于单片机电子闹钟的设计

西南石油大学 单片机课程设计 学院: 电气信息学院 专业年级: 通信工程2013级 姓名: 王昕铃 学号: 课题:基于单片机的定时闹钟设计 指导老师: 邓魁 日期: 2016 年 6月 30日 前言 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。例如,许多火灾都是由于人们一时忘记了关闭煤气或是忘记充电时间。所以有必要制作一个定时系统。随时提醒这些容易忘记时间的人。而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、定时启闭电路、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。 随着生活水平的提高,人们越来越追求人性化的事物。传统的时钟已不能满足人们的需求。而现代的时钟不仅需要模拟电路技术和数字电路技术而且更需要单片机技术,增加数字钟的功能。利用软件编程尽量做到硬件电路简单稳定,减小电磁干扰和其他环境干扰,减小因元器件精度不够引起的误差,但是数字钟还是可以改进和提高如选用更精密的元器件。但与机械式时钟相比已经具有

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。 数字钟通过数字电路实现时、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。 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。输出设备显示器可以用液晶显示技术和数码管来显示技术。 本系统利用单片机实现具有计时、校时等功能的数字时钟,是以单片机AT89C51为核心元件同时采用LED数码管显示器动态显示“时”、“分”、“秒”的现代计时装置。另外具有校时功能,秒表功能,和定时器功能,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。 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。而51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。 本设计以AT89C51芯片为核心,辅以必要的外围电路,设计了一个结构简单,功能齐全的电子时钟,它由5V直流电源供电。在硬件方面,除了CPU外,使用八个七段LED数码管来进行显示,LED采用的是动态扫描显示,使用74LS245芯片进行驱动。通过LED能够较为准确地显示时、分、秒。四个简单的按键实现对时间的调整。软件方面采用C语言编程。整个电子钟系统能完成时间的显示、调时、校时和三组定时闹钟的功能。 选用单片机最小系统应用程序,添加比较程序、时间调整程序及蜂鸣程序,通过时间比较程序触发蜂鸣,实现闹钟功能,完成设计所需求的软件环境。介绍并使用Keil单片机模拟调试软件,测试程序的可行性并用Proteus进行仿真。 关键词:单片机,定时器,中断,闹钟,LED

基于C51单片机的多功能电子时钟设计完美实现版

单片机课程设计报告——电子时钟作业名: 指导老师: 戴胜华 学生姓名: lycaner 班级: 北京交通大学电子信息工程学院自动化 学号: XXXXXXXX 电子时钟实验报告

一,实验目的 1. 学习8051定时器时间计时处理、按键扫描及LED数码管显示的设计方法。 2. 设计任务及要求利用实验平台上4个LED数码管,设计带有闹铃功能的数字时钟 二,实验要求 A.基本要求: 1. 在4位数码管上显示当前时间。显示格式“时时分分” 2. 由LED闪动做秒显示。 3. 利用按键可对时间及闹玲进行设置,并可显示闹玲时间。当闹玲时间到蜂鸣器发出声响,按停止键使可使闹玲声停止。 4.实现秒表功能(百分之一秒显示) B.扩展部分: 1.日历功能(能对年,月,日,星期进行显示,分辨平年,闰年以及各月天数,并调整) 2.音乐闹铃(铃音可选择,闹铃被停止后,闪烁显示当前时刻8秒后,或按键跳入正常时间显示状态) 3.定时功能(设定一段时间长度,定时到后,闪烁提示) 4.倒计时功能(设定一段时间长度,能实现倒计时显示,时间长减到0时,闪烁提示) 5.闹铃重响功能(闹铃被停止后,以停止时刻开始,一段时间后闹铃重响,且重响时间的间隔可调) 三,实验基本原理 利用单片机定时器完成计时功能,定时器0计时中断程序每隔0.01s中断一次并当作一个计数,设定定时1秒的中断计数初值为100,每中断一次中断计数初值减1,当减到0时,则表示1s 到了,秒变量加1,同理再判断是否1min钟到了,再判断是否1h到了。 为了将时间在LED数码管上显示,可采用静态显示法和动态显示法,由于静态显示法需要译码器,数据锁存器等较多硬件,可采用动态显示法实现LED显示,通过对每位数码管的依次扫描,使对应数码管亮,同时向该数码管送对应的字码,使其显示数字。由于数码管扫描周期很短,由于人眼的视觉暂留效应,使数码管看起来总是亮的,从而实现了各种显示。 四,实验设计分析 针对要实现的功能,采用AT89S51单片机进行设计,AT89S51 单片机是一款低功耗,高性能CMOS8位单片机,片内含4KB在线可编程(ISP)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器,器件采用高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准MCS- 51指令系统及80C51引脚结构。这样,既能做到经济合理又能实现预期的功能。. 在程序方面,采用分块设计的方法,这样既减小了编程难度、使程序易于理解,又能便于添加各

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