单片机课设(完整版)
单片机课程设计说明书(word文档+全!)

调试工具:J-Link、ST-Link等 仿真工具:Proteus、Multisim等 编程技巧:模块化编程、代码优化等
程序流程图设计与实现
流程图设计:根据 需求分析,设计出 流程图
流程图实现:根据 流程图,编写程序 代码
程序调试:对编写 的程序进行调试, 确保其正确运行
人工智能:单片机在人工智能领域的应用将更加深入,如智能机器人、智能语音识别等
医疗健康:单片机在医疗健康领域的应用将更加普及,如智能医疗设备、智能穿戴设备等 环保节能:单片机在环保节能领域的应用将更加重要,如智能能源管理、智能环保设备等
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汇报人:
软件测试与优化
测试方法:单元测试、集成测试、系统测试等 测 试 工 具 : J U n i t 、 Te s t N G 、 S e l e n i u m 等 优化目标:提高代码质量、提高运行效率、降低资源消耗等 优化方法:代码重构、算法优化、性能调优等
课程设计总结与 展望
课程设计总结
课程设计目标:掌 握单片机基本原理 和编程方法
课程设计目的
掌握单片机的基本原理和应用
提高编程能力和硬件设计能力
培养创新思维和解决问题的能 力
提高团队合作和沟通能力
课程设计要求
课程设计 目的:掌 握单片机 原理和应 用技术
课程设计 内容:包 括硬件设 计和软件 设计两部 分
课程设计要 求:硬件设 计要求实现 特定功能, 软件设计要 求编写程序 实现特定功 能
调试步骤:根据测 试结果,对硬件进 行调试和优化
常见问题:信号 干扰、电源不稳 定、硬件故障等
解决方案:根据问题 原因,采取相应的解 决方案,如更换元器 件、调整电路参数等
单片机课程设计

单片机课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握单片机的基本原理和结构,理解其工作流程。
2. 使学生了解并熟练运用单片机的编程语言,如C语言或汇编语言。
3. 帮助学生掌握单片机外围电路的设计与搭建,使其能独立完成简单的电路系统。
技能目标:1. 培养学生运用单片机解决实际问题的能力,提高创新思维和动手实践能力。
2. 培养学生具备查阅资料、分析问题、设计方案、调试程序等综合技能。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对单片机课程的兴趣,激发学习热情,形成自主学习、合作学习的良好习惯。
2. 培养学生具备团队协作精神,学会与他人分享、交流、合作,提高沟通能力。
3. 培养学生关注科技发展,了解单片机在现实生活中的应用,增强社会责任感和创新意识。
课程性质分析:本课程为单片机课程设计,旨在让学生在掌握理论知识的基础上,通过实际操作,提高解决实际问题的能力。
学生特点分析:学生已具备一定的电子技术基础和编程能力,对单片机有一定了解,但实践经验不足,需要通过本课程加强实践操作和综合运用。
教学要求:1. 理论与实践相结合,注重培养学生的动手能力。
2. 引导学生主动思考,发现问题,解决问题。
3. 创设实际情境,提高学生的学习兴趣和参与度。
4. 注重培养学生的团队协作能力和沟通能力。
二、教学内容1. 单片机原理及结构:介绍单片机的组成、工作原理,重点讲解CPU、存储器、输入输出接口等部分。
参考教材章节:第一章 单片机概述2. 单片机编程语言:学习C语言和汇编语言的基础知识,掌握编程技巧,能独立编写简单的单片机程序。
参考教材章节:第二章 单片机编程语言3. 单片机外围电路设计:讲解并实践常用外围电路的设计与搭建,如LED 灯、蜂鸣器、数码管等。
参考教材章节:第三章 单片机外围电路设计4. 单片机程序下载与调试:学习使用编程器、仿真器等工具,掌握程序下载、调试方法。
参考教材章节:第四章 单片机程序下载与调试5. 实践项目:设计并实现几个实际项目,如温度控制器、智能小车、智能家居系统等,锻炼学生解决实际问题的能力。
简单51单片机课程设计

简单51单片机课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解51单片机的基本结构、工作原理及功能特点;2. 学会使用51单片机的开发环境,掌握相关编程语言及语法;3. 掌握51单片机外围电路的连接方法,了解常见传感器的使用;4. 掌握51单片机在实际应用中的调试与优化方法。
技能目标:1. 能够运用51单片机编写简单的程序,实现基本的功能;2. 能够分析并解决51单片机在实际应用中出现的问题;3. 能够运用所学知识,设计并实现简单的51单片机控制系统;4. 培养学生的动手能力、创新能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对单片机及嵌入式系统的兴趣,激发学习热情;2. 培养学生严谨、求实的科学态度,养成良好的学习习惯;3. 培养学生具备积极向上的心态,面对困难和挑战时保持乐观;4. 培养学生具备团队协作精神,学会与他人共同解决问题。
本课程针对初中学段学生,结合课程性质、学生特点和教学要求,明确以上课程目标。
通过本课程的学习,学生将能够掌握51单片机的基本知识和技能,培养实际应用能力,同时培养良好的情感态度价值观。
后续教学设计和评估将围绕这些具体的学习成果展开。
本章节教学内容依据课程目标,紧密结合教材,确保科学性和系统性。
具体教学内容如下:1. 51单片机基础知识:介绍51单片机的结构、原理及功能特点,包括内部资源、外部接口等,对应教材第一章。
2. 开发环境与编程语言:学习51单片机的开发环境搭建,掌握C语言编程基础,包括数据类型、运算符、控制语句等,对应教材第二章。
3. 基本I/O口操作:学习51单片机I/O口编程,实现LED灯、蜂鸣器等基本控制,对应教材第三章。
4. 中断与定时器:介绍中断系统、定时器原理及应用,学会编写中断服务程序,对应教材第四章。
5. 外围电路与传感器:学习51单片机与外围电路的连接方法,了解常见传感器的工作原理及使用,对应教材第五章。
6. 实际应用案例分析:分析51单片机在实际应用中的案例,如温度控制系统、智能家居等,对应教材第六章。
单片机课程教案设计模板

一、课程基本信息1. 课程名称:单片机原理与应用2. 课程性质:专业基础课程3. 适用专业:电子信息工程、计算机科学与技术、自动化等4. 学时安排:共计XXX学时,其中理论课XXX学时,实验课XXX学时5. 教学目标:(1)使学生掌握单片机的基本原理、组成、工作原理及性能特点;(2)使学生具备单片机的编程能力,能够熟练运用C语言进行单片机编程;(3)培养学生动手实践能力,提高学生的创新意识;(4)使学生了解单片机在各个领域的应用,为今后从事相关行业打下基础。
二、教学大纲1. 第一部分:单片机基本知识(1)单片机的发展与应用(2)单片机的组成及工作原理(3)单片机的性能特点2. 第二部分:单片机硬件系统(1)CPU(2)存储器(3)I/O接口(4)定时器/计数器(5)中断系统3. 第三部分:单片机编程技术(1)C语言编程基础(2)单片机程序设计方法(3)单片机常用指令集4. 第四部分:单片机应用系统设计(1)单片机系统设计方法(2)单片机接口技术(3)单片机应用实例5. 第五部分:实验课程(1)单片机实验平台介绍(2)实验项目一:点亮LED灯(3)实验项目二:按键输入(4)实验项目三:定时器/计数器(5)实验项目四:串口通信(6)实验项目五:单片机系统设计三、教学进度安排1. 第一周:单片机基本知识2. 第二周:单片机硬件系统3. 第三周:单片机编程技术4. 第四周:单片机应用系统设计5. 第五周:实验课程(实验项目一)6. 第六周:实验课程(实验项目二)7. 第七周:实验课程(实验项目三)8. 第八周:实验课程(实验项目四)9. 第九周:实验课程(实验项目五)10. 第十周:课程总结与复习四、教学方法1. 讲授法:讲解单片机的基本原理、组成、工作原理及性能特点;2. 案例分析法:通过分析实际应用案例,使学生了解单片机在各个领域的应用;3. 实验教学法:通过实验课程,让学生动手实践,提高学生的动手能力和创新意识;4. 讨论法:组织学生讨论单片机相关技术问题,培养学生的独立思考能力。
单片机课设 完整的

福州大学至诚学院《单片机原理及应用》课程设计题目:抢答器姓名:金鑫_学号: 210992115系别:电气工程与自动化系__专业:电气工程及其自动化__年级:2009 _起讫日期: 2011.12.12 ~2011.12.23__指导教师:张丽萍福州大学至诚学院单片机课设(论文)目录第1章课程设计目的,题目和目标以及设计方案............................11.1 课程设计目的...................................................11.2 课程设计题目和实现目标.........................................11.3 设计方案.......................................................11.3.1 设计思路................................................21.3.2 器件功能说明.............................................21.3.3 AT89C51..................................................21.3.4 振荡器特性...............................................5第2章 Proteus仿真原理图...............................................6第3章程序流程图......................................................7第4章程序代码.......................................................8第5章调试总结和心得体会.............................................18参考文献.............................................................20波形AD采样第1章课程设计目的,题目和目标以及设计方案1.1 课程设计目的《单片机原理及应用》课程设计是与《单片机原理及应用》课程相配套的实践教学环节。
(完整版)单片机毕业课程设计指导书

(完整版)单⽚机毕业课程设计指导书1 课程设计的⽬的通过本课程设计教学所要求达到的⽬的是:(1)培养学⽣理论联系实际的设计思想,训练综合运⽤所学知识的能⼒;(2)掌握以单⽚机核⼼的测控仪器设计的基本⽅法和技术,重点是接⼝技术及相关外围芯⽚的特性、使⽤⽅法,有关关电路参数的计算⽅法;(3)通过实际程序设计和调试,逐步掌握模块化程序设计⽅法和调试技术,特别要掌握仿真设计的⽅法;(4)使学⽣掌握开发计算机应⽤系统的全过程,为今后从事相应⼯作打下基础。
2 课程设计组织形式学⽣每⼀⼈⼀个设计题⽬,相同题⽬的同学,设计⽅案、特别是设计程序不能完全相同,每⼈都必须独⽴完成设计课题。
设计结束时每⼈都要进⾏答辩。
3 课程设计步骤和要点3.1 电路原理图设计(1)查阅相关资料,进⾏总体设计。
主要是确定设计的思路,总体设想。
(2)设计电路原理图。
电路原理图设计要符合项⽬的⼯作原理,连线要正确,端⼝要有标号。
图中所使⽤的元器件要合理选⽤,电阻,电容等器件的参数要正确标明。
原理图要完整,CPU,外围器件,扩器接⼝,输⼊输出装置,电源等要⼀应俱全。
(3)⽤Protel画出电路原理图。
(4)⽤Protel画出印制板图(选作)。
3.2 程序设计与调试(1) 根据要求,将总体功能分解成若⼲个⼦功能模块,每个功能模块完成⼀个特定的功能。
(2) 根据总体要求及分解的功能模块,确定各功能模块之间的关系,设计直出完整的程序流程图。
(3) 调试设计的程序,编译,排除语法错误,能⽣成HEX⽂件。
(4)将汇编后⽣成的HEX⽂件传送到实验装置或Proteus,执⾏该程序,检查该程序、是否达到设计要求,若未达到,修改程序,直到达到要求为⽌。
3.3 编写设计说明书3.3.1写⼀个100~300字的摘要,3~5个关键词。
3.3.2 前⾔简要说明设计任务;简述所设计项⽬有何应⽤或者意义。
3.3.3 总体⽅案设计清楚地说明设计的⽅案,画出设计⽅案的框图。
学单片机的课程设计

学单片机的课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解单片机的基本结构、工作原理及其在各行各业的应用。
2. 掌握单片机编程的基本语法、指令系统以及编程技巧。
3. 学习并掌握单片机外围电路的设计方法,如传感器、执行器等。
技能目标:1. 能够运用所学知识设计简单的单片机控制系统,具备实际操作能力。
2. 培养学生具备分析和解决单片机应用过程中出现问题的能力。
3. 提高学生的团队协作能力和创新能力,能够共同完成复杂的单片机项目。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对单片机技术的兴趣和热情,激发学习动力。
2. 培养学生具备良好的工程素养,关注单片机技术的发展趋势。
3. 增强学生的自信心和责任感,使其在单片机项目实践中能够克服困难,勇于担当。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合理论知识,培养学生的动手操作能力和创新能力。
学生特点:学生处于高年级阶段,已具备一定的电子技术基础和编程能力,具有较强的求知欲和探索精神。
教学要求:教师应注重理论与实践相结合,关注学生的个体差异,引导学生在实践中掌握单片机技术,提高学生的综合素养。
通过分解课程目标为具体的学习成果,为教学设计和评估提供明确的方向。
二、教学内容1. 单片机基础理论- 单片机的基本结构及工作原理- 单片机指令系统与编程语法- 单片机外围电路设计方法2. 单片机编程与操作- 常用单片机开发环境介绍- 单片机C语言编程基础- 单片机程序下载与调试方法3. 单片机应用实例- 传感器与单片机的接口技术- 执行器与单片机的控制方法- 常见单片机应用系统的分析与设计4. 实践项目与案例分析- 设计简单的单片机控制系统- 分析并解决单片机应用中的问题- 团队合作完成复杂单片机项目教学内容安排与进度:第一周:单片机基础理论第二周:单片机编程与操作第三周:单片机应用实例第四周:实践项目与案例分析教材章节:第一章:单片机概述第二章:单片机结构与原理第三章:单片机指令与编程第四章:单片机外围电路设计第五章:单片机应用系统实例教学内容注重科学性和系统性,结合课程目标,让学生在实践中掌握单片机技术,培养其动手能力和创新能力。
单片机课程设计word

单片机课程设计word一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握单片机的基本原理和结构,理解其工作流程和编程方法。
2. 使学生了解单片机在现实生活中的应用,如智能家居、自动化控制等领域。
3. 帮助学生掌握与单片机相关的电子元器件的原理和使用方法。
技能目标:1. 培养学生运用C语言进行单片机编程的能力,能够独立完成简单的程序设计。
2. 提高学生动手实践能力,学会使用面包板、编程器等工具进行单片机系统的搭建和调试。
3. 培养学生团队协作和问题解决能力,能够共同完成具有一定难度的单片机项目。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对单片机及电子技术的兴趣,培养其主动探索、勤于思考的学习习惯。
2. 培养学生的创新意识,鼓励他们勇于尝试,将所学知识应用于实际项目中。
3. 引导学生认识到单片机技术在我国科技发展中的重要性,增强国家认同感和自豪感。
课程性质:本课程为实践性较强的学科,注重理论联系实际,强调动手能力和创新能力的培养。
学生特点:学生具备一定的电子基础和编程能力,对单片机有一定了解,但实践经验和系统设计能力不足。
教学要求:结合学生特点和课程性质,采用案例教学、任务驱动、小组合作等方法,注重理论与实践相结合,提高学生的综合运用能力。
通过本课程的学习,使学生能够达到上述课程目标,为后续相关课程和未来职业发展打下坚实基础。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 单片机基础知识:介绍单片机的原理、结构和功能,使学生了解单片机的基本概念,对应教材第一章。
- 单片机的组成与工作原理- 单片机的性能指标和分类2. 单片机编程语言:学习C语言编程,掌握单片机程序设计方法,对应教材第二章。
- C语言基础知识- 单片机编程语法和技巧3. 单片机I/O接口技术:学习并实践单片机与外部设备的通信和控制,对应教材第三章。
- I/O接口的工作原理- 常用I/O接口编程及应用4. 单片机中断与定时器:介绍中断系统、定时器的工作原理和应用,对应教材第四章。
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摘要近几年,单片机在各个领域得到广泛的应用。
从工业到人们的日常生活,大部分的科技产品都是通过单片机来控制。
在它问世之前,自动控制设备得不到广泛的应用,这是因为控制设备的体积庞大,耗电量大,价格昂贵。
在第一台微处理器成功研制不久,第一个单片机就问世了。
因为其小巧的体积,低功耗,以及高效的性能,单片机受到了大家的欢迎。
本设计利用Atmel公司的AT89C52单片机对电子时钟进行开发,设计了实现所需功能的硬件电路,应用C语言进行软件编程,并用Proteus软件进行演示、验证。
主要介绍用单片机部的定时/计数器来实现电子时钟的方法,本设计由单片机AT89C52芯片为核心,辅以必要的电路,构成了一个单片机的数字电子时钟。
它的计时周期为24小时,显满刻度为“23时59秒”,且配有4个独立按键,可以灵活地调节时间和日期,并具有一定的扩展性。
关键词:单片机;数字电子钟;数码管驱动显示电路。
目录1简介 (1)1.1基于单片机的数字钟介绍 (1)1.2本系统的特点和功能介绍 (2)2 硬件设计 (3)2.1总体设计方案 (3)2.1.1 AT89C51的介绍 (3)2.2硬架结构设计 (5)2.2.1 51单片机的最小系统 (5)2.2.2显示部分设计 (5)2.2.3电源部分设计 (7)2.2.4报时部分的设计 (8)2.2.5键盘部分的设计 (8)2.2.6总体硬件电路图 (9)2.6.7 proteus仿真 (9)3软件部分 (10)3.1部分设计思想的说明 (10)3.2 C语言、keil、proteus的介绍 (11)3.2.1 C语言 (11)3.2.2 keil (12)3.2.3 proteus (12)3.3参考程序 (13)总结 (24)参考文献 (24)1简介1.1基于单片机的数字钟介绍1.单片机的介绍:“单片机”就是将计算机的基本部件集成到一块芯片上,包括CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、并行口(Parallel Port)、串行口(Serial Port)、定时器/计数器(Timer/Counter)、中断系统(Interrupt System)、系统时钟及系统总线等。
计算机系统已明显地朝巨型化、单片化、网络化三个方向发展。
巨型化发展的目的在于不断提高计算机的运算速度和处理能力,以解决复杂系统计算和高速数据处理,比如系统仿真和模拟、实时运算和处理。
单片化是把计算机系统尽可能集成在一块半导体芯片上,其目的在于计算机微型化和提高系统的可靠性,这种单片计算简称单片机。
单片机的部硬件结构和指令系统主要是针对自动控制应用而设计的所以单片机又称微控制器MCU(Micro Controller Unit)。
用它可以很容易地将计算机嵌入到各种仪器和现场控制设备中,因此单片机又叫做嵌入式微控制器(Embedded MCU)。
单片机自20世纪70年代问世以来,以其鲜明的特点得到迅猛发展,已广泛应用于家用电器、智能玩具、智能仪器仪表、工业控制、航空航天等领域,经过30多年的发展,性能不断提高,品种不断丰富,已经形成自动控制的一支中坚力量。
据统计,我国的单片机年容量已达1~3亿片,且每年以大约16%的速度增长,但相对于国际市场我国的占有率还不到1%。
这说明单片机应用在我国有着广阔的前景。
对于从事自动控制的技术人员来讲,掌握单片机原理及其应用已经成为必不可少的学习任务。
单片机的应用十分广泛,在工业控制领域、家电产品、智能化仪器仪表、计算机外部设备,特别是机电一体化产品中,都有重要的用途。
2.数字钟介绍:本设计中的数字钟的核心是AT89C52单片机,,硬件电路主要由四部分构成:时钟电路,复位电路,键盘以及显示电路。
时钟是将小时、分钟、秒钟显示于人的肉眼的计时装置。
而单片机模块中最常见的正是数字钟,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。
而LED电子定时时钟是以单片机为基础的数字电路实现对时、分、秒的数字显示的数字计时装置,它的计时周期为12小时,另外应有校时功能和一些显示日期、闹钟等附加功能。
由于时钟的实用性和在人们生活中的重要性,所以尝试设计以单片机为核心的数字时钟是很有意义的。
钟表原先的报时功能已经原不能满足人们日益增长的要求,现代的电子时钟多带有类似自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等功能。
1.2本系统的特点和功能介绍1. 特点:我所设计的是LED显示的自动报时系统,是一种基于单片机技术的电子产品,用到的单片机芯片是AT89C52芯片,除此之外还包括晶振电路和复位/时钟电路构成单片机最小应用系统,还有按键电路,显示电路,报时电路等等。
计时方案采用软件控制利用AT89C52单片机部的定时/计数器进行定时,配合软件延时实现时、分的计时。
2.本单片机报时控制系统具备以下功能:(1)有电子时钟,定时闹铃功能。
(2)时钟显示功能:4位LED从左到右依次显示“时时分分”,采用12小时制显示。
(3)采用4个独立按键(移位键、加1键、减1键、校时置入键)移位键:每按动移位键一次,小数点从左向右移动1位。
加1键:对小数点所在位的数什进行十进制加1。
减1键:对小数点所在位的数值进行十进制减1。
校时置入键:将显示的时间值置入实时时钟的计时缓冲区。
(4)预设定时时间到则发出闹铃声。
2 硬件设计2.1总体设计方案本以数码管驱动显示的闹钟,是以单片机及外围接口电路为核心硬件,辅以其他外围硬件电路,用软件程序来实现的。
单片机定时报时控制系统硬件原理图如下图所示。
图2-1 总体设计方案图2.1.1 AT89C51的介绍AT89S51是美国ATMEL公司生产的低功耗,高性能CMOS 8位单片机,片含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器,器件采用ATMEL公司的高密度、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,芯片集成了通用8位中央处理器和ISP Flash 存储单元,功能强大的AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。
AT89S51有40个引脚,与MCS—51系列单片机引脚完全兼容。
如图2-2所示。
其各自引脚功能如下:Vcc:电源电压。
GND:地。
P0口:P0口是一组8位漏极开路型双向I/O接口,也即地址/数据总线复用口。
当访问外部数据存储器或程序存储器时,这组口线分时转换地址和数据总线复用,在访问期间激活部上拉电阻。
在FLASH编程时,P0口接受指令字节,而在程序校验时,输出指令字节。
P1口:P1口是一个带部上拉电阻的8位双向I/O接口,P1的输出缓冲级可驱动4个TTL逻辑门电路。
FLASH编程和程序校验时,P1接收低8位地址。
P2口:P2口是一个带有部上拉电阻的8位双向I/O口,P2的输出缓冲级可驱动4个TTL逻辑门电路。
在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器时P2口送高8位地址数据。
FLASH编程或校验时,P2亦接收高位地址和其他控制信号。
P3口:P3口是一组带有部上拉电阻的8位双向I/O接口。
P3口输出缓冲级可驱动4个TTL逻辑门电路。
RST:复位输入。
ALE/ PROG:当访问外部数据时,ALE(地址锁存允许)输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。
对FLASH存储器编程时,该引脚还用于输入编程脉冲(PROG)。
EA/VPP:外部访问允许。
PSEN:程序储存允许。
PSEN输出是外部程序存储器的度选通信号。
XTAL1:振荡器反相放大及部是钟发生器的输入端。
XTAL2:振荡器反相放大器的输出端。
2.2硬架结构设计2.2.1 51单片机的最小系统(见图2-2、2-3、2-4所示)在晶振电路中XTAL1、XTAL2为AT89C52中连接晶振的管脚,本系统中所使用的晶振频率为12MHZ 。
XTAL1为振荡器反相放大器及部时钟发生器的输入端,XTAL2为振荡器反相放大器的输出端。
其中电容C8、C9起着系统时钟频率微调的作用,因此,在本定时报时系统的实际应用中一定要注意正确选择参数(30±10PF),并保证对称性(尽可能匹配),可能的话,温度系数要尽可能的低。
实验表明这两个电容元件对时钟走时误差有较大关系。
本系统采用了RC复位电路,其实现简单,成本低,但复位可靠性相对较低。
当振荡器工作时,RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。
2.2.2 显示部分设计作为本次设计中使用的核心元件AT89C51,其结构如下图:图2-2 引脚图晶振与复位电路主要作用是保证电子钟时间的走时精准度和其复位,是电子钟使用与设计中主要的模块,也是校验时钟是否合格的硬性标准。
复位/时钟电路如图2-3所示。
图2-3 复位/时钟电路用4位LED七段数码管作为显示器,到达定时时根据计时系统的输出状态产生一脉冲信号,然后去触发一音频发生器实现报时。
其驱动电路简单。
采用了四个三极管和四个5.1K的电阻,还有八个510欧姆的限流电阻。
图2-4数码管驱动显示电路2.2.3电源部分设计AT89C51系列单片机工作电源围宽达4~5.5V。
单片机供电方式有两种:①集成稳压电源方式②电池供电①集成稳压电源方式:利用变压器、整流、滤波、稳压自制电源如图2-5所示。
图2-4 稳压电源电路②电池供电:由于电池携带方便,此次设计采用此方式,供电电压直流5V。
图2-6 供电指示电路2.2.4报时部分的设计报时指示可以有声或光两种形式,本系统采用声音指示。
关键元件是蜂鸣器,蜂鸣器有无源和有源两种,前者需要输入声音频率信号才能正常发声,后者则只需外加适当直流电源电压即可,元件部已封装了音频震荡电路,在得电状态下即起振发声。
市场上的有源蜂鸣器分为3V、5V、6V等系列,以适应不同的应用需要,本系统采用5V有源蜂鸣器实现报时。
由软件产生方波输出经三极管放大后驱动蜂鸣器发音,不用硬件振荡电路,电路图如图2-7所示。
图2-7 报时电路2.2.5键盘部分的设计如果设置过多按键,将会占用较多I/O口,而且会给布线带来不便,因此采用4个独立按键。
由于按键较少,在修改时间时就不能直接输入,只能通过加或减完成,稍为麻烦一些,但其程序简单,而且并不需要经常修改时间。
图2-8 按键电路2.2.6总体硬件电路图通过Proteus画出的总体硬件电路图如下所示。
图2-9 总体硬件电路图2.6.7proteus仿真图2-10 proteus仿真3软件部分3.1部分设计思想的说明软件设计的重点在于秒脉冲信号的产生、显示的实现、以及按键的处理等。