基于单片机的电子时钟系统设计
基于单片机电子时钟设计

基于单片机电子时钟设计电子时钟是一种利用单片机技术来实现精确时间显示的装置。
它可以准确地显示时间,并且可以根据需要进行闹铃功能等扩展。
接下来,我将详细介绍基于单片机的电子时钟设计。
首先,我们需要选择合适的单片机来实现电子时钟。
目前,常用的单片机有STC51系列、PIC系列、AVR系列等。
在选择单片机时,我们需要考虑其性能参数、价格以及开发环境等因素。
接下来,我们需要设计电子时钟的电路结构。
电子时钟的核心是单片机,通过连接显示屏、RTC(实时时钟)、按键以及扬声器等设备,来实现时间的显示、调整以及报警功能。
首先,我们需要选择合适的显示屏。
常用的显示屏有数码管、液晶显示屏、LED点阵等。
数码管和液晶显示屏可以直接连接到单片机的IO口,而LED点阵需要借助驱动芯片来完成控制。
其次,我们需要选择合适的RTC模块,以确保时钟的准确性。
RTC模块可以借助于DS1302等实时时钟芯片来实现。
同时,我们还需要连接按键,来实现对时钟进行调整的功能。
通过按键的组合操作,我们可以调整年、月、日、小时、分钟等时间参数。
此外,如果我们希望实现报警功能,我们还需要连接一个扬声器。
通过控制扬声器的开关,我们可以在设定的时间点播放报警铃声。
在硬件设计完成后,我们就可以进行软件开发工作了。
首先,我们需要编写主程序来初始化硬件设备,并进入主循环。
在主循环中,我们需要不断读取RTC模块的时间数据,并在显示屏上进行实时显示。
同时,我们也需要编写按键检测和处理的程序。
按键检测可以通过查询IO口的状态来实现,而按键处理则需要根据按键的值进行相应的功能调整。
如果需要实现报警功能,我们还需要编写报警处理的程序。
在设定的时间点,我们可以通过控制扬声器的开关来实现报警铃声的播放。
最后,我们需要进行整体的调试和测试工作。
通过不断地调整和优化程序,来确保整个电路和软件的正常运行。
总结起来,基于单片机的电子时钟设计包括硬件设计和软件开发两部分。
通过选择合适的单片机、显示屏、RTC模块、按键和扬声器等设备,并编写相应的程序,我们可以实现一个功能完善的电子时钟。
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。
基于单片机电子时钟的设计与实现

基于单片机电子时钟的设计与实现一、设计目标设计一个基于单片机的电子时钟,能够准确显示时间并能够进行设置和调整。
二、硬件设计1.时钟部分:采用晶振芯片提供准确的时钟信号2.数码管显示部分:使用共阴数码管进行数字显示3.按键部分:设计几个按键用于设置和调整时间4.电源部分:采用直流电源供电三、软件设计1.功能设计a.时间设置功能:通过按键可以设置当前的时间,包括小时、分钟和秒钟。
b.时间调整功能:通过按键可以调整当前的时间,包括小时、分钟和秒钟。
c.时间显示功能:通过数码管可以实时显示当前的时间。
2.代码实现以C语言为例,以下是一个基于单片机的电子时钟的代码实现示例:```c#include <reg51.h>sbit DS18B20=P1^3; // 定义18B20数据线接口sbit beep=P2^3; // 定义蜂鸣器接口unsigned char hour,min,sec; // 定义小时、分钟、秒钟变量//函数声明void Delay_1ms(unsigned int count);bit Ds18b20Init(;unsigned char Ds18b20ReadByte(;void ReadTime(;void WriteTime(;void DisplayTime(;//主函数void mainP2=0x00;WriteTime(; // 写入时间while(1)ReadTime(; // 读取时间DisplayTime(; // 显示时间Delay_1ms(1000); // 延时1秒}//毫秒延时函数void Delay_1ms(unsigned int count) unsigned int i, j;for(i=0; i<count; i++)for(j=0; j<1275; j++);//18B20初始化函数bit Ds18b20Initbit presence;DS18B20=0;Delay_1ms(100); // 延时450us~1000us DS18B20=1;Delay_1ms(10); // 延时15us~60us presence=DS18B20;Delay_1ms(30); // 延时60us~240us return presence;//18B20读取字节函数unsigned char Ds18b20ReadByte unsigned char i, dat;for(i=0; i<8; i++)DS18B20=0;//主机发起读时序_nop_(; // 延时1us_nop_(; // 延时1us_nop_(; // 延时1usDS18B20=1;//主机释放总线_nop_(; // 延时1us_nop_(; // 延时1us_nop_(; // 延时1usdat,=(DS18B20<<i); // 读取数据位,存放在dat变量中Delay_1ms(3); // 读时序完成后等待48us再接收下一位}return dat;//读取时间函数void ReadTimeunsigned char temp;temp=0x00;while(temp!=0xaa)Ds18b20Init(; // 初始化温度传感器Delay_1ms(1);DS18B20=0xcc;Delay_1ms(1);DS18B20=0xbe;Delay_1ms(1);temp=Ds18b20ReadByte(; // 读取时间数组的标志位}for(temp=0; temp<7; temp++)//写入时间函数void WriteTimeunsigned char i,j;while(1)Ds18b20Init(;Delay_1ms(1);DS18B20=0xcc;Delay_1ms(1);DS18B20=0x4e;Delay_1ms(1);for(i=0; i<7; i++)DS18B20=0x55;Delay_1ms(1);DS18B20=0xaa;Delay_1ms(1);Ds18b20Init(;Delay_1ms(1);DS18B20=0xcc;Delay_1ms(1);DS18B20=0x48;Delay_1ms(1);j=Ds18b20ReadByte(; // 判断是否写入成功if(j==0x0a)break;}//显示时间函数void DisplayTimeP1=seg[hour/10]; // 显示十位小时P2=(P2&0xf0),0x08; // 点亮第一个数码管Delay_1ms(5); // 延时一段时间P2=0x0f;//熄灭数码管P1=seg[hour%10]; // 显示个位小时P2=(P2&0xf0),0x04; // 点亮第二个数码管Delay_1ms(5); // 延时一段时间P2=0x0f;//熄灭数码管P1=seg[min/10]; // 显示十位分钟P2=(P2&0xf0),0x02; // 点亮第三个数码管Delay_1ms(5); // 延时一段时间P2=0x0f;//熄灭数码管P1=seg[min%10]; // 显示个位分钟P2=(P2&0xf0),0x01; // 点亮第四个数码管Delay_1ms(5); // 延时一段时间P2=0x0f;//熄灭数码管P1=0x00;//空显示P2=0x00;//熄灭数码管```四、总结通过以上的硬件设计和软件实现,可以实现一个基于单片机的电子时钟。
基于单片机电子时钟的设计

基于单片机电子时钟的设计一、设计背景随着科技的不断进步,电子设备在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。
时钟作为时间的测量工具,也从传统的机械时钟逐渐发展为电子时钟。
单片机作为一种集成度高、功能强大的微控制器,为电子时钟的设计提供了高效、可靠的解决方案。
基于单片机的电子时钟具有精度高、易于编程、成本低等优点,能够满足人们对时间测量和显示的各种需求。
二、系统设计方案1、硬件设计单片机选择:选择合适的单片机是整个系统设计的关键。
常见的单片机如STM32、AT89C51 等,具有不同的性能和特点。
根据系统需求,我们选择了 AT89C51 单片机,其具有成本低、性能稳定等优点。
时钟芯片:为了保证时间的准确性,需要选择高精度的时钟芯片。
DS1302 是一款常用的实时时钟芯片,具有低功耗、高精度等特点,能够为系统提供准确的时间信息。
显示模块:显示模块用于显示时间。
常见的显示模块有液晶显示屏(LCD)和数码管。
考虑到显示效果和成本,我们选择了 1602 液晶显示屏,能够清晰地显示时间、日期等信息。
按键模块:按键模块用于设置时间和调整功能。
通过按键可以实现时间的校准、闹钟的设置等功能。
电源模块:为整个系统提供稳定的电源。
可以选择电池供电或外部电源供电,根据实际使用场景进行选择。
2、软件设计编程语言:选择合适的编程语言进行软件编程。
C 语言是单片机编程中常用的语言,具有语法简单、可读性强等优点。
主程序流程:主程序首先进行系统初始化,包括单片机端口初始化、时钟芯片初始化、显示模块初始化等。
然后读取时钟芯片中的时间信息,并将其显示在液晶显示屏上。
通过按键检测模块,判断是否有按键操作,如果有,则进行相应的处理,如时间校准、闹钟设置等。
中断服务程序:为了保证时间的准确性,需要使用定时器中断来实现时钟的计时功能。
在中断服务程序中,对时钟芯片进行时间更新,确保时间的准确性。
三、硬件电路设计1、单片机最小系统单片机:AT89C51 单片机是整个系统的核心,负责控制和协调各个模块的工作。
基于单片机的电子时钟设计

基于单片机的电子时钟设计电子时钟是一种显示时间的设备,通常基于单片机设计。
它不仅可以准确显示时间,还可以具备闹钟、日历等功能。
本文将介绍基于单片机的电子时钟的设计。
首先,我们来看单片机的选择。
在设计电子时钟时,常用的单片机有PIC、AVR和STM32等。
这些单片机都有较强的计算能力和丰富的外设接口,非常适合用于电子时钟的设计。
具体的选择可以根据需求和个人熟悉程度做出决定。
接下来,我们需要设计时钟的显示部分。
一般来说,电子时钟的显示可以采用液晶显示屏或LED数码管。
液晶显示屏具有占用空间小、显示效果清晰等优点,适合用于大号时钟;而数码管则适合用于小型时钟。
根据具体需求选择合适的显示器件。
在电子时钟设计中,如何准确获取时间是关键。
可以利用主频计数的方法,通过单片机的定时器来获取时间。
比如用32.768kHz的振荡源作为单片机的时钟源,然后每秒进行一次中断计数,通过累加中断计数值,即可得到秒数、分钟数、小时数等。
在此基础上,可以进一步添加日历计算功能,如年、月、日的计算。
闹钟功能是电子时钟的重要组成部分之一、我们可以通过按键输入设置闹钟的时间和开关状态。
当闹钟时间到达时,可以通过蜂鸣器或液晶显示器等方式提醒用户。
闹钟的开关状态可以通过EEPROM等非易失性存储器来保存,以实现断电重启后不丢失设置的功能。
除了基本的显示和计时功能,电子时钟还可以增加其他实用的功能。
比如温湿度显示功能,可以通过外部传感器获取环境的温度和湿度,并显示在屏幕上。
还可以添加定时开关机功能,通过按键设置时间和开关状态,控制电源的开关。
这些功能的实现都需要通过合理的硬件设计和软件编程来完成。
总的来说,基于单片机的电子时钟设计需要首先选择合适的单片机,并根据具体需求设计显示部分、时间获取部分、闹钟部分以及其他扩展功能。
其中涉及到硬件设计和软件编程的内容,需要有一定的电子和计算机基础知识。
通过合理的设计和编程,我们可以实现一个功能齐全、准确可靠的电子时钟。
基于单片机的电子时钟设计与实现

基于单片机的电子时钟设计与实现电子时钟是现代人生活中不可或缺的一部分。
随着现代科技的发展,基于单片机的电子时钟已经成为人们常见的选择。
本文将详细介绍基于单片机的电子时钟设计与实现。
一、基于单片机的电子时钟的原理基于单片机的电子时钟是通过控制晶体振荡器的频率来实现时钟的精度。
当晶体振荡器振荡周期稳定时,控制晶体振荡器的频率就可以实现时钟的精确。
二、基于单片机的电子时钟的设计1、硬件设计(1)时钟芯片:MCU常用的计时器是AT89S52,这是一个高性能的、低功耗的8位CMOS微控制器,使用半导体工艺方案,集成了66个I/O口和4个定时/计数器。
MCU的定时器的时钟源要保证准确,采用低失真、低相位噪声的晶振可以保证这一点。
(2)显示器件:本设计采用单片机驱动数码管来显示时间,以节省成本。
数码管是由点阵组成的,共有八段,其中七段是用来表示数字的,而第八段是用来显示小数点、时间标志等字符。
(3)按键及配套链路:按键和链路的作用是用来调整电子时钟的计时和校准。
采用常开或常闭接触式按钮即可实现这一功能。
2、软件设计(1)时钟芯片:AT89S52时钟芯片采用C语言编程,最终生成.HEX文件,充当芯片程序的载体,烧录进芯片后即可实现自动扫描、计时、纠偏、时间显示、闹铃、定时关闭等多项功能。
(2)扫描及计时:8个数码管需要进行扫描的操作,程序运行时根据八个位选信号,依次驱动八个共阳数码管的位选脚。
在每次扫描完成后即进行时钟计时的工作,判断闹钟时间是否到达,若到达则执行闹铃程序。
(3)时间设置:根据按键的输入状态,进行时间值的修改,来实现时钟时间的设置。
(4)闹铃:当当前时间与闹钟设置时间相等时,启动闹铃程序,进行可选的led闪烁、蜂鸣器响声等提醒操作。
三、基于单片机的电子时钟的实现将设计好的电路板焊接好,控制程序烧录进入AT89S52芯片,并将电子时钟放置在合适的位置或固定于墙壁上即可使用。
四、基于单片机的电子时钟的优缺点优点:精度高、误差小、易于校对和设置、功能多样化、体积小、寿命长。
基于单片机的数字电子时钟设计

基于单片机的数字电子时钟设计数字电子时钟是一种非常常见的电子产品,它可以帮助我们实现精确的时间显示,让我们的生活更加方便。
随着科技的不断发展,数字电子时钟也在不断更新和发展,基于单片机的数字电子时钟已经成为当前最先进的技术之一。
本文将介绍基于单片机的数字电子时钟的设计原理和实现方法。
一、数字电子时钟的设计原理数字电子时钟的实现原理就是把时间信号转换成数字信号,再通过计算机芯片来显示时间。
其中,时间信号可以是电缆信号或者无线信号,并且也可以通过外部的控制电路进行调节。
而计算机芯片可以采用单片机、PLC控制器等方案进行设计。
基于单片机的数字电子时钟,可以使用数字时钟芯片和定时器芯片来完成。
数字时钟芯片是一种能够实现数据的统计、时钟显示等功能的IC芯片,通过将其与定时器芯片相连,就能够实现精确的时间统计和显示。
此外,在设计时还需要进行软硬件电路的优化和调试。
二、基于单片机的数字电子时钟的实现方法1、硬件设计基于单片机的数字电子时钟的硬件设计,主要包含单片机控制电路、显示电路、外设接口电路、供电电路、时钟芯片和定时器芯片等部分。
其中,时钟芯片用于提供精准的时间信号,定时器芯片则用于进行计时,而单片机和外设接口电路则用于控制整个数字电子时钟的功能。
另外,数字电子时钟还需要进行外观设计,通常采用的是数码管或液晶屏幕显示时间。
通过优化电路布局和参数匹配,可以有效地提高整个数字电子时钟的稳定性和精度。
2、软件设计在数字电子时钟的软件设计中,主要包含固件设计和操作系统设计两部分。
固件设计是指对单片机系统进行程序编写、调试和优化,以实现时钟的各种功能;而操作系统设计,则是对固件进行封装,建立起一套完整的操作环境,方便用户进行操作。
在固件设计中,需要考虑到时钟的显示、调节、闹钟、定时等多种功能的实现。
通常,这些功能都会涉及到多个模块和数据结构的设计,需要通过循序渐进的方式逐步实现。
在操作系统设计中,需要对时钟的各种操作进行封装,形成一套完整的操作界面。
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。
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摘要加入世贸组织以后,中国会面临激烈的竞争。
这种竞争将是一场科技实力、管理水平和人才素质的较量,风险和机遇共存。
于是老师在单片机理论课程学习的基础上,为我们安排了一个涉及MCS—51单片机多种资源应用及具有综合功能的电子时钟设计。
关键字:显示时间;定时;温度采集;系统仿真1引言《单片原理及应用》是一门技术性、应用性很强的学科,实践教学是它的一个极为重要的环节。
不论是硬件扩展、接口应用还是编程方法、程序调试,都离不开实验教学。
如果不在切实认真地抓好学生的实践技能的锻炼上下功夫,单凭课堂理论课学习,势必出现理论与实践脱节的局面。
任随书本上把单片机技术介绍得多么重要、多么实用多么好用,同学们仍然会感到那只是空中楼阁,离自己十分遥远,或者会感到对它失去兴趣,或者会感到它高深莫测无从下手,这些情况都会令课堂教学的效果大打折扣。
本次仿真设计的目的就是让同学们在理论学习的基础上,通过完成一个涉及MCS —51单片机都种资源应用并具有综合功能的小系统目标板的设计与编程应用,使学生不但能够将课堂上学到的理论知识与实际应用结合起来,而且能够对电子电路、电子元器件、印制电路板等方面的知识进一步加深认识,同时在软件编程、排版调试、焊接技术、相关仪器设备的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高,为今后能够独立进行某些单片机应用系统的开发设计工作打下一定的基础。
该电子时钟不但具有定时作用还有温度采集作用。
定时部分可以显示时、分、秒,而且用按键还可以实现时间的调整和闹铃的设定。
温度采集部分实现环境温度数据的采集。
在上一学期进行的EDA课程设计中,同学们完成了单片机数据采集与定时系统的硬件电路设计。
本次综合实践是在此基础上,焊接制作电路板,完成该系统的软件设计与调试。
待仿真成功后,再将程序烧写入单片机中。
2 系统结构整个电子时钟系统电路可分为五大部分:中央处理单元(CPU)、电源电路部分、显示部分、键盘输入部分、温度采集部分。
2.1 中央处理单元CPU选用A T89C—2051对整个系统进行控制:1)它将定时数据输出到LED,实现时间的显示;2)根据键盘输入调用相应键处理子程序,实现时间的调整和闹铃的设定;3)接收温度传感器输入的温度数据,进行一定的转换,然后输出到2位的LED显示器显示出来。
2.2电源电路部分在各种电子设备中,直流稳压电源是必不可少的组成部分,它是电子设备唯一能量来源,它的设计思路是根据我们以前学过的模电电子技术,要想得到我们所要的+6V输出电压,就需将交流220V的电压经过变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四个部分。
2.3 显示部分显示部分是整个电子时钟最为重要的部分,它分为时间的显示和温度的显示两部分,共需要8位LED显示器。
采用动态显示方式,所谓动态显示方式是时间(或温度)数字在LED上一个一个逐个显示,它是通过位选端控制在哪个LED上显示数字,由于这些LED数字显示之间的时间非常的短,使的人眼看来它们是一起显示时间数字的,并且动态显示方式所用的接口少,节省了CPU的管脚。
由于端口的问题以及动态显示方式的优越性,在此设计的连接方式上采用共阴级接法。
显示器LED有段选和位选两个端口,首先说段选端,它由LED八个端口构成,通过对这八个端口输入的不同的二进制数据使得它的时间(或温度)显示也不同,从而可以得到我们所要的时间显示和温度。
但对于二十个管脚的A T89C2051来说,LED八个段选管脚太多,于是我选用74LS164芯片来扩展主芯片的管脚,74LS164是数据移位寄存器,还选用了74LS244作为数据缓存器。
2.4 键盘部分它是整个系统中最简单的部分,根据功能要求,本系统共需四个按键:功能移位键、功能加键、功能减键、定闹键。
且采用独立式按键。
温度采集部分,此部分选用DS18B20传感器,主要由四部分组成:64位ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。
有三个管脚:DQ为数字信号输入/输出端;GND为电源地;VDD为外接供电电源输入端。
电源有两种接法:1)远端因入;2)寄生电源方式。
它是支持“一线总线”接口的温度传感器,测量温度范围为-55°C~+125°C,在-10~+85°C范围内,可编程为9位—12位A/D转换精度,工作电压在3V—5V之间。
现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输,大大提高了系统的抗干扰性。
何为“一线总线”:独特的电源和信号复合在一起;仅使用一条口线;每个芯片唯一编码,支持联网寻址;简单的网络化的温度感知;零功耗等待。
2.电路制作根据电路图(如图示1)将元器件布置在电路板上:如图(1)根据元器件种类和体积以及技术要求将其布局在电路板上的适当位置。
可以先从体积较大的器件开始,如单片机底座、电源稳压器、变压线圈、锁存器、温度传感器等。
待体积较大的元器件布局好之后,小型的电子元器件就可以根据间隙面积灵活布置。
二极管、电感器、阻容元件的装配方式一般有直立式、俯卧式和混合式三种。
①直立式。
电阻、电容、二极管等都是竖直安装在印刷板上的。
这种方式的特点是:在一定的单位面积内可以容纳较多的电子元件,同时元件的排列也比较紧凑。
缺点是:元件的引线过长,在一个平面上,欠美观,元器件引脚弯曲,且密度较大,元器件之间容易引脚碰触,可靠性欠佳,且不太适合频率较高的电路采用。
②俯卧式。
电阻、电容、二极管等都是俯卧式安装在印刷板上的。
这样可以明显地降低元件的排列高度,可实现薄形化,同时元器件的引脚也最短,适合于较高工作频率的电路采用,也是目前采用最广泛的一种安装方式。
③混合式。
为了适应各种不同条件的要求或某些位置受面积所限,在一块印刷电路板上,有的元器件则采用俯卧式。
这受到电路结构各式以及机壳内尺寸的限制,同时灵活处理。
元器件配置布局应考虑的因素:①电路板是矩形,元件排列的长度方向一般应与电路板的长边平行,这样不但可以提高元件的装配好的印刷电路板更美观。
②应尽可能地缩短元件及元件之间的引线。
尽量避免电路板上的导线的交叉,设法减小它们的分布电容和互相之间的电磁干扰,以提高系统工作的可靠性。
③应以功能电路的核心器件为中心,外围元件围绕它进行布局。
④要注意各种门电路多余的处理,或接电源端或接地端,并按照正确的方法实现不同逻辑门的组合转换。
⑤元器件的配置和布局应有利于设备的装配、检查、高度和维修。
元器件焊接注意事项:焊接前务必认准元件数值,会认元件上的标识和会用数字多用表测试。
焊接时速度要快,电烙铁不可长时间停留在电路板和元件的焊脚上。
特别是晶振、发光二极管、电解电容、9041三极管等元件,时间过长容易导致元器件损坏。
3.软件仿真3.1仿真器介绍仿真器采用伟福仿真器系统,该仿真器介绍如下:系统的特点介绍本仿真器系统由仿真主机+仿真头、MULTIA用户板、实验板、开关电源等组成。
本系统的特点是:1.主机+仿真头的组合,通过更换不同型号的仿真头即可对各种不同类型的单片机进行仿真,是一种灵活的多CPU仿真系统。
采用主机+POD组合方式,更换POD,可以对各种CPU 进行仿真。
本仿真器主机型号为E2000/S,仿真头型号为POD8X5X(可仿真系列8X5X单片机)。
2.双平台,具有DOS版本和WINDOWS版本,后者功能强大,中/英文界面任选,用户源程序的大小不再有任何限制,支持ASM,C,PLM语言混合编程,具有项目管理功能,为用户的资源共享、课题重组提供强有力的手段。
支持点屏显示,用鼠标左键点一下源程序中的某一变量,即可显示该变量的数值。
有丰富的窗口显示方式,多方位,动态地显示仿真的各种过程,使用极为便利。
本操作系统一经推出,立即被广大用户所喜爱。
3.双工作模式1)软件模拟仿真(不要仿真器也能模拟仿真)。
2)硬件仿真。
4.双CPU结构,100%不占用户资源。
全空间硬件断点,不受任何条件限制,支持地址、数据、外部信号、事件断点、支持实时断点计数、软件运行时间统计。
5.双集成环境编辑、编译、下载、调试全部集中在一个环境下多种仿真器,多类CPU仿真全部集成在一个环境下。
可仿真51系列,196系列,PIC系列,飞利蒲公司的552、LPC764、DALLAS320,华邦438等51增强型CPU。
为了跟上形势,现在很多工程师需要面对和掌握不同的项目管理器、编辑器、编译器。
他们由不同的厂家开发,相互不兼容,使用不同的界面,学习使用都很吃力。
伟福WINDOWS调试软件提供了一个全集成环境,统一的界面,包含一个项目管理器,一个功能强大的编辑器,汇编Make,Build和调试工具并提供千个与第三方编译器的接口。
由于风格统一,大大节省了精力和时间。
6.强大的逻辑分析仪综合调试功能。
逻辑分析仪由交互式软件菜单窗口对系统硬件的逻辑或时序进行同步实时采样,并实时在线调试分析,采集深度32K(E2000/L),最高时基采样频率达20MHz,40路波形,可精确实时反映用户程序运行时的历史时间。
系统在使用逻辑分析仪时,除普通的单步运行、键盘断点运行、全速硬件断点运行外,还可实现各种条件组合断点如:数据、地址、外部控制信号、CPU内部控制信号、程序区间断点等。
由于逻辑仪可以直接对程序的执行结果进行分析,因此极大地便利于程序的调试。
7.强大的追踪器功能追踪功能以总线周期为单位,实时记录仿真过程中CPU发生的总线事件,其触发条件方式同逻辑分析仪。
追踪窗口在仿真停止时可收集显示追踪的CPU指令记忆信息,可以以总线反汇编码模式、源程序模式对应显示追踪结果。
屏幕窗口显示波形图最多追踪记忆指令32K并通过仿真器的断点、单步、全速运行或各种条件组合断点来完成追踪功能。
总线跟踪可以跟踪程序的运行轨迹。
可以统计软件运行时间。
伟福系统仿真如图(2)所示:如图(2)3.2仿真器编程双击桌面上的WAVE图标或从开始/程序/WAVE FOR WINDOWS/WAVE进入本开发环境。
在实验开始时要先根据需要设置好仿真器类型、仿真头类型以及CPU类型,并注意是否“使用伟福软件模拟器”,若使用硬件仿真,请注意去掉“使用伟福软件模拟器”前的选择。
在文件窗口下可进行包括新建、打开、保存等文件操作。
在编译文件窗口下可将源文件编译成目标文件。
在窗口窗口下可以观察各种窗口信息,其中最常用到的是CPU窗口和数据窗口。
在CPU窗口下可以通过CPU窗口看到编译正确的机器码及反汇编程序,可以更清楚地了解程序执行过程。
CPU窗口中还有SFR窗口和位窗口,了解程序执行过程中寄存器内容的变化。
在数据窗口下有DATA内部数据窗口;CODE程序数据窗口;XDATA外部数据窗口;PDTA外部数据窗口。
结束语通过这次的设计使我认识到我对单片机方面的知识知道的太少了,对于书本上的很多知识还不能灵活运用,有很多我们需要掌握的知识在等着我去学习,我会在以后的学习生活中弥补我所缺少的知识。