单片机电子时钟论文

合集下载

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

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。

毕业设计论文_单片机电子时钟的设计

毕业设计论文_单片机电子时钟的设计

毕业设计论文_单片机电子时钟的设计摘要:电子时钟作为一种常见的时间显示装置,在现代社会中应用广泛。

本文设计了一款基于单片机的电子时钟,使用DS1307实时时钟芯片来获取系统时间,并通过数码管进行显示。

设计过程中,通过对单片机的编程和电路的连接,实现了时间的显示与调节功能,具有较高的准确性和稳定性。

该设计方案简单、实用,可用于各种场合。

关键词:单片机;电子时钟;DS1307;数码管1.引言电子时钟是一种利用电子技术构造的显示时间的装置,具有时间准确、使用简单、显示清晰等特点,广泛应用于生活和工作中。

本文以单片机为核心,设计了一款实时准确的电子时钟,提高了时间的准确度和稳定性。

2.设计原理该设计的核心是通过单片机与DS1307实时时钟芯片的连接,使得单片机可以获取到准确的系统时间,并通过数码管进行显示。

DS1307芯片通过I2C总线与单片机连接,通过读取芯片中的时间寄存器,单片机可以获得当前的时间信息。

3.硬件设计本设计中使用了AT89S52单片机作为主控芯片,通过引脚与DS1307芯片相连。

单片机的P0口接到数码管的段选信号,P1口接到数码管的位选信号,通过控制这两个口的输出状态,可实现对数码管上显示的数字进行控制。

同时,为了使时钟可以正常运行,需外接一个晶振电路为单片机提供时钟信号。

4.软件设计通过对单片机的编程,实现了以下功能:(1)初始化DS1307芯片,设置初始时间;(2)每隔一秒读取一次DS1307芯片的时间寄存器,将时间信息保存到单片机的RAM中;(3)根据当前时间信息,在数码管上显示对应的小时和分钟。

5.调试与测试经过硬件的连接以及软件的编写,进行了调试与测试。

将初始时间设置为08:30,观察数码管上的显示是否正确,以及时间是否准确。

同时,通过手动调节DS1307芯片中的时间,检查单片机是否能正确获取时间,并进行显示。

6.总结与展望本文设计了一款基于单片机的电子时钟,通过单片机与DS1307芯片的连接和编程,实现了准确的时间显示功能。

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

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。

基于单片机的电子时钟设计

基于单片机的电子时钟设计

基于单片机的电子时钟设计摘要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。

基于单片机设计的电子时钟精确度较高,因为在程序的执行过程中,任何指令都不影响定时器的正确计数,即便程序很长也不会影响中断的时间。

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驱动电路,实现在6个LED数码管上显示时间,通过8个按键实现计时,调整时间等功能。

软件部分用汇编实现,分为显示、延时、调时等部分。

通过软硬件结合达到最终目的。

关键词:电子钟,单片机,动态扫描,汇编语言Based on Single-chip Electronic Clock DesignABSTRACTBecause of its main microcontroller component integrated in a chip named,is the MCU,ram and ROM,interrupt system,timer/counter and I/O interface circuit and other parts in a single chip integrated.Based on the design of the electronic clock with high accuracy, because during the execution of the program, any command does not affect the normal counting timer, even when the program is very long and will not affect the interruption time This design uses a 12 MHZ crystal to connect with the machine AT89C51,takes AT89C51 chips as core.It adopts the dynamic state of the scanning method to ing this MCU and drive electric circuit,we are able to show time on six LED figures tubes.We can use eight key to constitute time and adjust time.The software part is realized by assembler language.It was divided into to show ,delay,adjust time etc.We get the end purpose combining the software and the hardware.KeyWords: Electric clock, MCU, Dynamic state scanning, Assembler language目录前言 (1)第1章绪论 (2)1.1 Proteus软件简介 (2)1.2 单片机的型号选择 (3)1.3 数码管显示工作原理 (4)1.4 晶振介绍 (5)第2章整体设计思路 (7)2.1 方案论证与比较 (7)2.1.1电子时钟方案 (7)2.1.2数码管显示方案 (7)2.1.3 设计思路分析 (8)2.2 A T89C51单片机简介 (8)2.2.1 主要特性 (9)2.2.2 管脚说明 (10)2.2.3 振荡器特性 (11)2.3 TMOD定时器/计数器 (12)2.3.1 TMOD定时器/计数器方式寄存器 (12)2.3.2 TCON定时器/计数器控制寄存器 (12)2.3.3 定时器/计数器的初始化 (13)2.3.4 LED数码管 (13)第3章系统硬件设计 (15)3.1总体设计 (15)3.1.1系统说明 (15)3.2模块设计 (15)3.2.1电源部分 (15)3.2.2复位电路 (16)3.2.3 程序下载接口 (17)3.3 显示部分 (17)3.4时钟电路DS1302工作原理 (18)3.4.1时钟电路DS1302工作原理 (18)3.4.2引脚功能及结构 (18)3.4.3 DS1302的寄存器 (19)3.5 MAX7219工作原理简介 (19)3.5.1引脚分配及功能 (20)3.5.2 寄存器介绍 (20)3.6 按键电路 (22)3.6.1 74HC21 (22)3.6.2 74HC02 (23)3.6.3 74HC373 (23)3.7 晶振电路 (24)3.8系统总体原理图 (25)第4章系统软件设计 (26)4.1系统主程序流程图 (26)4.2时钟显示程序流程图 (26)4.3外部中断处理流程图 (27)4.4子程序举例 (28)4.4.1 显示子程序 (28)4.4.2 定时中断子程序 (29)4.4.3键盘处理程序 (30)第5章系统调试与仿真 (34)5.1系统软件调试 (34)5.2 Proteus软件介绍 (34)5.2.1 Keil uVision4软件介绍 (35)5.3 Proteus中Hex 文件选择 (37)结论 (39)谢辞 (40)参考文献 (41)附录 (42)外文资料翻译 (50)中文翻译 (55)前言一寸光阴一寸金,寸金难买寸光阴。

论文_单片机电子时钟 毕业设计论文

论文_单片机电子时钟 毕业设计论文

单片机电子时钟的设计摘要单片机自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。

关键词:单片机 AT89S51 电子时钟数码管Design of the singlechip electronics clockAbstractSingle slice machine from published in 70's for 20 centuries, is compare with its very high function price, is value by people and pay attention to, apply very widely, develop very quickly. Single slice the machine physical volume is small,the weight is light,the anti- interference ability is strong,the environment haven't high request,the price is cheap,the credibility is high,vivid good,develop more easy. In order to having an above-mentioned advantage, at the our country, single slice the machine is broadly applied already to turn an equipment at industrial automation control,automatic examination,intelligence instrument appearance,home appliances,electric power electronics,the machine electricity integral whole etc. each aspect, but 51 machines is is a typical model most and have a representative most in each machine of a kind. This graduation design passes to its study and application, Take the AT89S51 chips as core, assist with the electric circuit of the necessity, design a simple electronics clock, it from the 4.5 V direct current power supply power supply, pass the figures tube can accurate manifestation time, adjust time。

基于单片机的简易电子时钟设计_毕业设计论文 精品

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。

51单片机的电子时钟设计

51单片机的电子时钟设计

51单片机的电子时钟设计摘要:本文介绍了基于51单片机的电子时钟的设计,从硬件和软件两个方面给出了具体实现过程。

该时钟的设计采用功能分块的思想方法,将硬件电路划分为开关电路,显示驱动电路和数码管电路等假设干独立模块,而软件的实现那么由闹钟的声音程序、时间显示程序、日期显示程序,秒表显示程序,时间调整程序、闹钟调整程序、定时调整程序,延时程序等组成。

文中给出了各个模块的电路图,并用Proteus的ISIS软件对电子时钟系统的各个功能进展了仿真,并给出了相应的仿真结果图像。

关键词:单片机;电子时钟;键盘控制一、引言1957年,Ventura创造了世界上第一个电子表,从而奠定了电子时钟的根底,电子时钟开场迅速开展起来。

现代的电子时钟是基于单片机的一种计时工具,采用延时程序产生一定的时间中断,用于一秒的定义,通过计数方式进展满六十秒分钟进一,满六十分小时进一,满二十四小时小时清零。

从而到达计时的功能,是人民日常生活补课缺少的工具。

现在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、石英钟、石英表都采用了石英技术,因此走时精度高,稳定性好,使用方便,不需要经常调试,数字式电子钟用集成电路计时时,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,还可以进展时和分的校对,片选的灵活性好。

二、时钟的根本原理分析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,那么表示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。

基于52单片机电子时钟的设计论文(纯汇编语言编写)

基于52单片机电子时钟的设计论文(纯汇编语言编写)

编号单片机课程设计(2013 级)题目:基于52单片机电子时钟的设计学院:物理与机电工程学院专业:电子信息科学与技术作者姓名:陈✘✘党✘✘杜✘✘指导教师:张✘✘职称:教授完成日期:2016 年7 月 2 日二〇一六年七月基于52单片机电子时钟的设计摘要本次设计的多功能时钟系统采用STC89C52单片机为核心器件,利用其定时器/计数器定时和记数的原理,结合液晶显示电路、时钟芯片DS1302电路、电源电路以及按键电路来设计计时器。

将软硬件有机地结合起来,使得系统能够实现液晶显示,显示有年、月、日、时、分、秒以及星期,还可以设置闹钟和整点报时。

其中软件系统采用单片机汇编语言编写程序,包括显示程序、闹钟程序、中断、延时程序,按键消抖程序等,并在keil中调试运行,硬件系统利用PROTEUS 强大的功能来实现,简单且易于观察,在仿真中就可以观察到实际的工作状态。

关键词:STC89C52芯片;时钟芯片DS1302;单片机汇编语言;液晶显示电路1 设计任务及要求分析1.1 设计任务:基于单片机的电子时钟设计1.2 要求:1.2.1 用LCD液晶作为显示设备1.2.2 可以分别设定小时、分钟和秒,复位后时间为 00 00 001.2.3 能实现日期的设置年、月、日1.3 扩展要求:如闹钟功能、显示星期、整点音乐报时等2 系统方案2.1 系统整体方案的论证电路原理设计是基于小系统板包括电源电路、复位电路、按键电路、DS1302时钟电路、液晶显示驱动电路、输出控制电路。

电源部分是用电池来提供的3v-5v,晶体振荡器采用的是12MHz的石英晶体振荡器。

整个系统用单片机为中央控制器,由单片机执行采集时钟芯片的时间信号并通过显示模块来输出信号及相关的控制功能。

时钟芯片产生时钟信号,利用单片机的I/O口传给单片机;并通过I/O口实现LCD的显示。

系统设有4个独立式按键可以对时间年、月、日和星期进行调整,还可以设置闹钟。

具体如图2.1所示:图2.1 系统整体框图3硬件设计与实现3.1单片机最小系统STC89C52是一款非常适合单片机初学者学习的单片机,它完全兼容传统的8051,8031的指令系统,他的运行速度要比8051快最高支持达33MHz的晶体震荡器,在此系统中使用12MHz的晶振。

  1. 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. 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. 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)。

CHANGCHUN INSTITUTE OF TECHNOLOGY 单片机原理及应用课程设计论文设计题目:单片机电子时钟设计学生姓名:别申浩戴秀锋王铸学院名称:电气于信息工程学院专业名称:电子信息工程班级名称:电子1142学号:10 16 33完成时间: 2014年3月6日2014年3月6日任务分配表单片机电子时钟设计别申浩戴秀锋王铸电子1142 10 16 33摘要:本文设计以ATM89C51芯片作为硬件核心,用LCD液晶显示屏为显示系统,使用单片机自身计时系统,完成一个简易的电子时钟系统。

该系统具有订正时间,秒表,闹钟等功能。

设计过程中运用了protues,keil软件进行了画图仿真及系统程序的编写,还运用了protel软件进行了原理图及pcb图的设计绘制。

本次实习通过对电子时钟的设计,熟悉了各种软件的运用,加深了对单片机语言的理解,学习了对LCD液晶显示设备的控制,对以后的学习工作积累了宝贵经验。

关键词:A T89C51单片机LM016L显示器电子时钟0 引言当你每天被床边的电子时钟叫醒的时候,你便开始了与单片机相处的一天。

首先,你需要用电热水器来洗个澡;然后,你需要用电饭煲来填饱肚子,你或许还需要用洗衣机来清理换下来的脏衣服。

当一切都准备好了,你需要一辆汽车载你去上班。

当你工作的时候还需要用到手机去联系你的大客户。

终于,到了下班时间,需要放松一下的你又打开了电视机……看,这些与我们生活息息相关的电器,他们都有一个同一样的心脏—单片机。

而本次设计就是以我们最亲密的朋友51系列单片机为基础的电子时钟设计。

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。

时钟电路在计算机系统中起着非常重要的作用,是保证系统正常工作的基础。

在一个单片机应用系统中,时钟有两方面的含义:一是指为保障系统正常工作的基准振荡定时信号,主要由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。

本文主要介绍用单片机内部的定时/计数器来实现电子时钟的设计,本设计由单片机AT89C51芯片和LCD液晶显示屏为核心,辅以必要的电路,构成了一个单片机电子时钟。

1 系统方案我们的设计思路分为两大块:在主程序中需要完成时间显示、计时输出判断功能。

中断服务程序中完成日期、时间切换功能,秒钟复位功能,闹钟等功能。

在主程序中需要考虑两个问题。

1.显示器的选择:可以选择用六个7段LED数码管为显示系统,也可以使用LCD取代LED作为显示设备,对于两种不同的显示系统,需要使用不同的程序语言来实现功能。

2.时钟如何计时:可以使用单片机自身计时系统,也可以使用专门的计时芯片。

在中断服务程序中,根据前面选择的硬件,来编写相关程序实现各种功能。

综上所述,我们有以下几种设计方案。

方案一:采用ATM89C51芯片作为硬件核心,用六个7段LED数码管为显示系统,使用单片机自身计时系统。

方案二:采用ATM89C51芯片作为硬件核心,用LCD液晶显示屏为显示系统,使用单片机自身计时系统。

方案三:采用ATM89C51芯片作为硬件核心,用六个7段LED数码管为显示系统,使用时钟芯片作为计时系统。

方案四:采用ATM89C51芯片作为硬件核心,用LCD液晶显示屏为显示系统,使用时钟芯片作为计时系统。

这四个方案中,方案一为最简单的时钟设计系统,采用六位LED数码管作为时钟的时,分,秒来显示。

优点是:控制简单,节省单片机资源;缺点也很明显,LED只能显示数字,因而在扩展功能上可以发挥的空间较小。

使用单片机自身计时系统,优点是可以减少芯片使用,降低成本;缺点是计时不够精确。

因此整个系统电路简单,功能较少。

根据我们自身能力,希望可以拓展更多的功能,因此不选方案一。

方案四是四个方案中最复杂的方案,采用LCD显示,可以显示数字,字母,汉字等,因此被广泛应用于电子时钟系统中。

因此,其缺点为控制系统较为复杂,优点是显示更加灵活,有较大的发挥空间。

优点是计时精确,功能多样。

缺点是会使电路变得复杂。

由于我们对于时钟芯片并不太了解,为减少工作量,以及简化后续PCB设计考虑,我们不选方案四。

对于方案二与方案三,一个是舍弃了计时精准的时钟芯片,一个是舍弃了显示多样的LCD。

由于我们此次的设计性质是一次实习,旨在检验我们运用单片机来实现各种功能的能力,时间的准确性并不那么重要,因此我们选择了工作量适中,显示灵活多样的方案二作为此次的设计方案。

2 系统硬件电路如图所示,本文设计是通过单片机自身计时,通过外部中断按键来控制修改时间,秒表,闹钟等功能。

各部分硬件电路图及其功能如下。

○1单片机:AT89C51单片机引脚功能及工作原理如下。

VCC:电源。

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P1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口作为第八位地址接收。

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取时,P2口输出地址的高八位。

在给出地址“1”时,它利用内部上拉优势,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内容。

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(ILL)这是由于上拉的缘故。

P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口,如下表所示:口管脚备选功能P3.0 RXD(串行输入口)P3.1 TXD(串行输出口)P3.2 /INT0(外部中断0)P3.3 /INT1(外部中断1)P3.4 T0(记时器0外部输入)P3.5 T1(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)P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。

RST:复位输入。

当振荡器复位器件时,要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。

○2显示系统显示系统主要由LCD显示器构成,本文设计选择了LM016L显示器作为显示器件,外观如图。

LM016L液晶模块采用HD44780控制器,hd44780具有简单而功能较强的指令集,可以实现字符移动,闪烁等功能,LM016L与单片机MCU通讯可采用8位或4位并行传输两种方式,hd44780控制器由两个8位寄存器,指令寄存器(IR)和数据寄存器(DR)忙标志(BF),显示数RAM(DDRAM),字符发生器ROMA(CGOROM)字符发生器RAM(CGRAM),地址计数器RAM(AC)。

IR用于寄存指令码,只能写入不能读出,DR用于寄存数据,数据由内部操作自动写入DDRAM和CGRAM,或者暂存从DDRAM和CGRAM读出的数据,BF为1时,液晶模块处于内部模式,不响应外部操作指令和接受数据,DDTAM用来存储显示的字符,能存储80个字符码,CGROM由8位字符码生成5*7点阵字符160中和5*10点阵字符32种.8位字符编码和字符的对应关系,可以查看参考文献(30)中的表4. CGRAM是为用户编写特殊字符留用的,它的容量仅64字节,可以自定义8个5*7点阵字符或者4个5*10点阵字符,AC可以存储DDRAM和CGRAM的地址,如果地址码随指令写入IR,则IR自动把地址码装入AC,同时选择DDRAM或CGRAM但愿,LM016L 液晶模块的引脚功能如下表所示: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 flang)○3闹钟系统闹钟系统结构较为简单,只需要等待单片机定时中断返回,来控制其报警即可。

主要结构是报警器,辅以必要电路构成了电子时钟的闹钟系统。

3 系统软件设计(包括主流程图及各部分功能模块流程图,部分需要讲解的模块源码)4 系统调试与结果分析(包括调试过程中遇到的问题及解决方法,最终实现的结果,要有各种运行结果的仿真截图)经过一系列的查找资料和总结的过程,我们的这次实习也来到了调试和分析这一步。

在这个过程中我们遇到的主要问题有以下几个:1.单片机工作过慢,按键频率过快时会出现未知的乱码现象。

2.闹钟声音太小在电脑上仿真基本很难被发觉。

3.时钟功能选择键在初始状态下功能冗余不够简洁。

解决方案:1.对于第一个问题,主要还是程序体庞大单片机芯片效率跟不上在按键控制时应控制频率不能过快,这样可以减少这个问题的发生。

相关文档
最新文档