单片机 定时闹钟

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定时闹钟单片机课程设计

定时闹钟单片机课程设计

定时闹钟单片机课程设计设计背景与目的定时闹钟是我们日常生活中经常使用的一种设备。

它可以帮助人们准时起床或提醒完成某项任务。

在现代社会快节奏的生活中,定时闹钟的使用频率越来越高,因此,设计一个定时闹钟单片机课程是非常有必要的。

本次设计的目的是让学生能够通过实践了解单片机的基本原理和操作。

通过设计一个定时闹钟,学生可以深入理解定时器的使用,了解时钟的工作原理,并通过实际操作掌握单片机编程技能。

设计原理和流程设计原理本次定时闹钟单片机课程设计主要使用了单片机的定时器和外部中断功能。

单片机的定时器可以生成计时中断,而外部中断可以用来接收按键输入。

设计的基本原理是,定时器定时一定的时间后触发计时中断,中断函数中实现闹钟功能。

同时,通过外部中断接收按键输入,用来设置闹钟时间。

设计流程1.设置定时器的工作模式和计时时间。

2.设置外部中断,用于接收按键输入。

3.编写中断函数,实现闹钟功能。

4.编写主函数,初始化单片机和相关端口。

5.在主函数中进入循环,不断监听按键输入和处理闹钟逻辑。

设计实现硬件设计本次设计使用的硬件主要包括单片机、按键和数码管。

1.单片机:选择一款适合的单片机,如STC89C52系列单片机,具备定时器和外部中断功能。

2.按键:使用几个按键来实现闹钟的设置和关闭。

3.数码管:用于显示当前时间和闹钟设置时间。

软件设计本次设计使用Keil C编程软件和Proteus仿真软件。

软件设计主要包括以下几个模块。

1.定时器和中断:初始化定时器并设置工作模式和计时时间,编写中断函数来实现闹钟的功能。

2.IO口:根据接线设计,设置IO口的输入输出模式并初始化端口状态。

3.按键扫描:通过外部中断接收按键输入,并根据按键的不同功能来进行相应的操作。

4.数码管驱动:编写数码管的显示函数,根据当前时间和闹钟设置时间来显示相应的信息。

设计测试与改进设计完成后,需要对定时闹钟进行测试和改进。

测试阶段主要包括功能测试和稳定性测试。

基于单片机的定时闹钟设计.

基于单片机的定时闹钟设计.

目录目录 (I)一设计题目 (1)二设计要求 (1)三作用与目的 (1)四设备及软件 (2)1.AT89C51单片机 (2)2. Proteus仿真软件 (2)3.Keil软件 (3)五系统设计方案 (4)1 电路的总体原理框图 (4)2 工作原理 (5)六系统硬件设计 (5)1.系统总体设计 (5)2.系统时钟电路设计 (6)3.系统复位电路的设计 (6)4.闹钟指示电路设计 (6)5.电子闹钟的显示电路设计 (6)七系统软件设计 (7)1.主模块的设计 (7)2.基本显示模块设计 (8)3. 时间设定模块设计 (9)4. 闹铃功能的实现 (10)八 Proteus软件仿真 (11)1.本次试验的效果图 (12)2.性能及误差分析: (12)九设计中的问题及解决方法 (13)十设计心得 (14)参考文献 (15)致谢 (16)附录1 系统整体结构电路原理图 (17)附录2 程序清单 (18)基于单片机的定时闹钟设计一设计题目基于单片机的定时闹钟二设计要求1、能显示时时-分分-秒秒。

2、能够设定定时时间、修改定时时间。

3、定时时间到能发出报警声或者启动继电器,从而控制电器的启停。

三作用与目的以单片机为核心的数字时钟是很有社会意义和社会价值的。

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数字闹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。

基于单片机的定时闹钟设计

基于单片机的定时闹钟设计

基于单片机的定时闹钟设计设计定时闹钟是人们日常生活中常见的需求之一,而单片机技术的发展为定时闹钟的实现提供了可行的解决方案。

本文将介绍基于单片机的定时闹钟设计。

一、研究背景及意义在现代社会中,时间是人们日常生活中非常重要的一个因素。

为了更好地规划时间和提高生活效率,人们需要定时提醒自己进行各种活动。

闹钟作为定时提醒的工具,在人们的日常生活中扮演着不可替代的角色。

而基于单片机的定时闹钟实现具有高精度、多功能等优点,因此备受人们青睐。

二、技术方案设计本文设计的基于单片机的定时闹钟主要由三部分组成:时钟电路、单片机控制电路和显示电路。

1. 时钟电路时钟电路采用RTC芯片,可以提供高精度的时间计量。

RTC芯片内部自带晶振,保证了较高的时钟精度。

时钟电路主要功能为提供当前时间,包括小时、分钟和秒。

2. 单片机控制电路单片机控制电路是实现定时闹钟的核心部分。

程序流程如下:①初始化:单片机启动后,需要对RTC芯片和闹钟设定进行初始化,包括设定当前时间和设定闹钟时间。

②计时函数:单片机开启定时器,在每秒钟时钟信号来临时,计时器会进行一次计数。

③闹钟判断:单片机判断当前时间是否等于闹钟设定时间,如果相等,则触发闹钟事件,启动蜂鸣器提示。

④按键设置:单片机可以通过按键进行时间设置和闹钟设置,包括增加或减少小时、分钟和秒数,并将设置信息保存至RTC芯片内存中。

3. 显示电路显示电路采用数码管进行显示,使用单片机控制输出数据。

数码管分为小时显示、分钟显示和秒显示,可以满足不同的显示需求。

三、实验结果分析通过实验结果可以发现,本文设计的基于单片机的定时闹钟可以准确地显示时间和定时提醒。

同时,可以通过按键进行时间和闹钟的设置,并存储至RTC芯片内部,保证了时间和闹钟的持久性。

四、结论及展望基于单片机的定时闹钟设计具有实用性和可行性,可以提高人们生活的效率和品质。

然而,本设计在信号筛选和抗干扰能力方面还有一定的改进空间,需要通过更深入的研究来进一步完善。

基于单片机定时闹钟的设计

基于单片机定时闹钟的设计

基于单片机定时闹钟的设计随着科技的快速发展,嵌入式系统已经深入到我们生活的各个角落。

其中,单片机以其高效性、灵活性和低成本性,广泛应用于各种设备的设计中。

本文将探讨如何基于单片机设计一个定时闹钟。

一、硬件需求1、单片机:选择一个适合你项目的单片机。

比如Arduino UNO,它具有丰富的IO口和易于使用的开发环境。

2、显示模块:为了能直观地展示时间,你需要一个LCD显示屏。

可以选择常见的16x2字符型LCD显示屏。

3、按键模块:用于设定时间和闹钟功能。

一般可以选择4个按键,分别代表功能设置、小时加、小时减和分钟加。

4、蜂鸣器:当到达设定时间时,蜂鸣器会发出声音提醒。

二、软件需求1、开发环境:你需要一个适用于你单片机的开发环境,例如Arduino IDE。

2、编程语言:一般使用C或C++进行编程。

3、程序设计:你需要编写一个程序来控制单片机,让其根据设定时间准时唤醒。

程序应包括初始化和设定时间的功能,以及到达设定时间后的闹钟提醒功能。

三、设计流程1、硬件连接:将单片机、显示模块、按键模块和蜂鸣器按照要求连接起来。

2、初始化:在程序中初始化所有的硬件设备。

3、时间设定:通过按键模块设定时间。

你需要编写一个函数来处理按键输入,并在LCD显示屏上显示当前时间。

4、闹钟提醒:在程序中加入一个计时器,当到达设定时间时,程序会唤醒并触发蜂鸣器发出声音。

5、循环检测:在主循环中不断检测时间是否到达设定时间,如果到达则触发闹钟提醒,然后继续检测。

四、注意事项1、时钟源:你需要一个稳定的时钟源来保证闹钟的准确性。

可以考虑使用网络时钟或者GPS模块。

2、功耗优化:如果你的设备需要长时间运行,那么需要考虑到功耗的问题,比如使用低功耗的单片机或者在不需要闹钟提醒的时候关闭蜂鸣器等。

3、人机交互:考虑增加更多的功能以满足用户的需求,如设置多个闹钟、调整闹钟的音量等。

4、安全性:保证设备的电源稳定,避免在突然断电的情况下数据丢失或设备损坏。

单片机定时闹钟课程设计

单片机定时闹钟课程设计

单片机定时闹钟课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握单片机的基本原理,理解定时器的功能和工作原理。

2. 使学生掌握定时闹钟程序编写的基本方法,了解中断处理的相关知识。

3. 帮助学生了解电子时钟的基本构成,掌握时间计算和显示的相关技巧。

技能目标:1. 培养学生动手实践能力,学会使用编程软件编写、调试程序,实现单片机定时闹钟功能。

2. 提高学生分析问题和解决问题的能力,能够独立完成定时闹钟课程的各项任务。

3. 培养学生团队协作能力,学会在项目过程中进行有效沟通和分工合作。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对单片机编程的兴趣,激发他们探索未知、自主学习的精神。

2. 培养学生勇于尝试、不怕失败的品质,提高他们面对困难时的心理素质。

3. 增强学生的创新意识,鼓励他们发挥想象力和创造力,设计出具有个性的定时闹钟作品。

课程性质分析:本课程属于电子技术与应用领域的实践课程,旨在让学生通过动手实践,掌握单片机定时闹钟的设计与制作。

学生特点分析:学生处于中学阶段,具有一定的电子技术基础和编程能力,对新鲜事物充满好奇,喜欢动手实践。

教学要求:1. 结合课本知识,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力。

2. 注重培养学生的创新精神和团队协作能力,提高他们的综合素质。

3. 以学生为主体,关注个体差异,因材施教,使每个学生都能在课程中取得进步。

二、教学内容1. 单片机基础原理回顾:包括单片机的结构、工作原理、定时器/计数器功能。

2. 定时器编程技术:重点讲解定时器的初始化、中断处理程序编写,以及定时器应用实例。

- 教材章节:第三章《单片机定时器/计数器》3. 中断系统原理:介绍中断的概念、中断优先级、中断向量表,以及中断处理流程。

- 教材章节:第四章《中断系统》4. 显示技术:讲解数码管、LCD等显示器件的工作原理和编程方法。

- 教材章节:第五章《显示技术》5. 定时闹钟设计与实现:包括闹钟功能的整体设计、程序编写、调试与优化。

基于单片机控制的智能定时闹钟设计(含完整程序仿真图)

基于单片机控制的智能定时闹钟设计(含完整程序仿真图)

摘要本设计是定时闹钟的设计,由单片机AT89C51芯片和LED数码管为核心,辅以必要的电路,构成的一个单片机电子定时闹钟。

电子钟设计可采用数字电路实现,也可以采用单片机来完成。

数字电子钟是用数字集成电路构成的,用数码管显示“时”,“分”,“秒”的现代计时装置。

若用数字电路完成,所设计的电路相当复杂,大概需要十几片数字集成块,其功能也主要依赖于数字电路的各功能模块的组合来实现,焊接的过程比较复杂,成本也非常高。

若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。

片内带有4KB的Flash存储器,且允许在系统内改写或用编程器编程。

另外, AT89C51的指令系统和引脚与8051完全兼容,片内有128B 的RAM、32条I/O口线、2个16位定时计数器、5个中断源、一个全双工串行口等。

AT89C51单片机结合七段显示器设计的简易定时闹铃时钟,可以设置现在的时间及显示闹铃设置时间,若时间到则发出一阵声响,进—步可以扩充控制电器的启停。

设计内容包括了秒信号发生器、时间显示电路、按键电路、供电电源以及闹铃指示电路等几部分的设计。

采用四个开关来控制定时闹钟的工作状态,分别为:K1、设置时间和闹钟的小时;K2、设置小时以及设置闹钟的开关;K3、设置分钟和闹钟的分钟;K4、设置完成退出。

课设准备中我根据具体的要求,查找资料,然后按要求根据已学过的时钟程序编写定时闹钟的程序,依据程序利用proteus软件进行了仿真试验,对出现的问题进行分析和反复修改源程序,最终得到正确并符合要求的结果。

设计完成的定时闹钟达到课程设计的要求,在到达定时的时间便立即发出蜂鸣声音,持续一分钟。

显示采用的六位数码管电路,如果亮度感觉不够,可以通过提升电阻来调节,控制程序中延迟时间的长短,可以获得不同的效果。

单片机课程设计定时闹钟

单片机课程设计定时闹钟

单片机课程设计定时闹钟一、课程目标知识目标:1. 理解单片机的基本原理和内部结构,掌握定时器/计数器的工作原理;2. 学会使用C语言编写单片机程序,实现对定时闹钟的功能设计;3. 掌握单片机中断系统的使用,了解其在定时闹钟中的应用。

技能目标:1. 能够运用所学知识,独立设计并实现一个具有定时功能的闹钟;2. 培养学生动手实践能力,学会使用编程软件和开发工具,进行程序编写、调试与下载;3. 提高学生的问题分析和解决能力,学会在设计过程中考虑实际需求,优化程序性能。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对单片机及电子制作的兴趣,激发学习热情;2. 培养学生的团队协作意识,学会在项目合作中沟通与分享;3. 培养学生严谨的科学态度,注重细节,追求卓越。

课程性质:本课程属于实践性较强的学科,要求学生将理论知识与实际操作相结合,完成具有实际应用价值的设计项目。

学生特点:学生已具备一定的单片机基础知识,对编程有一定了解,但实践经验不足。

教学要求:结合学生特点,注重实践操作,以项目为导向,引导学生通过自主探究、小组合作等方式,完成课程目标。

将目标分解为具体的学习成果,以便后续的教学设计和评估。

二、教学内容1. 理论知识:- 单片机内部结构及工作原理复习;- 定时器/计数器原理及其在单片机中的应用;- 中断系统原理及其使用方法;- C语言编程基础复习,重点讲解定时器编程方法。

2. 实践操作:- 使用编程软件(如Keil)进行程序编写和调试;- 单片机最小系统搭建,了解并实践时钟电路、复位电路等;- 设计并实现定时闹钟程序,掌握定时中断的使用;- 调试与优化,确保定时闹钟功能的准确性。

3. 教学大纲:- 第一周:复习单片机基础知识,讲解定时器/计数器原理;- 第二周:学习中断系统,实践定时器编程;- 第三周:编写定时闹钟程序,进行初步调试;- 第四周:优化程序,完成定时闹钟功能,并进行展示与评价。

教材章节关联:- 《单片机原理与应用》第三章:单片机的内部结构和工作原理;- 第四章:定时器/计数器及中断系统;- 第九章:C语言编程。

单片机定时闹钟课程设计

单片机定时闹钟课程设计

绪论摘要:单片机是一种集成在电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。

、电子闹钟是采用数字电路实现对.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, 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、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。

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车站、码头、剧场、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的领域。

因此,研究数字钟及扩大其应用,有着非常现实的意义。

关键字:C52、单片机、定时闹钟、电子设计一.设计目的和要求1.1设计任务:设计一个可控制的定时闹钟。

1.2设计目的:1.了解定时闹钟的组成及工作原理。

2.进一步熟悉和掌握单片机的结构和工作原理。

1.3设计要求:A.基本要求:1).由晶振电路产生1HZ标准秒信号。

2).秒、分为00-59六十进制计数器。

3).时为00-23二十四进制计数器。

4).可手动校正:能分别进行秒、分、时的校正。

只要将开关置于手动位置,可分别对秒、分、时进行连续脉冲输入调整。

5).当时间到达闹钟设定时间时,蜂鸣器发出报警声。

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摘要本设计是定时闹钟的设计,由单片机AT89C51芯片和LED数码管为核心,辅以必要的电路,构成的一个单片机电子定时闹钟。

电子钟设计可采用数字电路实现,也可以采用单片机来完成。

数字电子钟是用数字集成电路构成的,用数码管显示“时”,“分”,“秒”的现代计时装置。

若用数字电路完成,所设计的电路相当复杂,大概需要十几片数字集成块,其功能也主要依赖于数字电路的各功能模块的组合来实现,焊接的过程比较复杂,成本也非常高。

若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。

片内带有4KB的Flash存储器,且允许在系统内改写或用编程器编程。

另外, AT89C51的指令系统和引脚与8051完全兼容,片内有128B 的RAM、32条I/O口线、2个16位定时计数器、5个中断源、一个全双工串行口等。

AT89C51单片机结合七段显示器设计的简易定时闹铃时钟,可以设置现在的时间及显示闹铃设置时间,若时间到则发出一阵声响,进—步可以扩充控制电器的启停。

设计内容包括了秒信号发生器、时间显示电路、按键电路、供电电源以及闹铃指示电路等几部分的设计。

采用四个开关来控制定时闹钟的工作状态,分别为:K1、设置时间和闹钟的小时;K2、设置小时以及设置闹钟的开关;K3、设置分钟和闹钟的分钟;K4、设置完成退出。

课设准备中我根据具体的要求,查找资料,然后按要求根据已学过的时钟程序编写定时闹钟的程序,依据程序利用proteus软件进行了仿真试验,对出现的问题进行分析和反复修改源程序,最终得到正确并符合要求的结果。

设计完成的定时闹钟达到课程设计的要求,在到达定时的时间便立即发出蜂鸣声音,持续一分钟。

显示采用的六位数码管电路,如果亮度感觉不够,可以通过提升电阻来调节,控制程序中延迟时间的长短,可以获得不同的效果。

也可以改蜂鸣器为继电器,通过控制继电器从而进一步扩展的来控制一些家电开关。

目录1 概述 (3)2 系统总体方案及硬件设计 (4)2.1总体设计 (4)2.2系统时钟电路设计 (4)2.3系统复位电路的设计 (4)2.4闹钟指示电路设计 (5)2.5电子闹钟的显示电路设计 (5)3 软件设计 (6)3.1概述 (6)3.2主模块的设计 (6)3.3基本显示模块设计 (7)3.4时间设定模块设计 (7)3.5闹铃功能的实现 (8)4.PROTEUS软件仿真 (11)5课程设计体会 (13)参考文献 (14)附1:源程序代码 (15)附2:系统原理图 (25)1 概述本设计是定时闹钟的设计,由单片机AT89C51芯片和LED数码管为核心,辅以必要的电路,构成的一个单片机电子定时闹钟。

定时闹钟设计可采用数字电路实现,也可以采用单片机来完成。

定时闹钟是用数字集成电路构成的,用数码管显示“时”,“分”,“秒”的现代计时装置。

单片机具有集成度高、功能强、通用性好、特别是它能耗低、价格便宜、可靠性高、抗干扰能力强和使用方便等独特的优点,所以单片机现在广泛的应用到家用电器、机电产品、儿童玩具、机器人、办公自动化产品等领域。

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。

片内带有4KB的Flash存储器,且允许在系统内改写或用编程器编程。

另外, AT89C51的指令系统和引脚与8051完全兼容,片内有128B 的RAM、32条I/O口线、2个16位定时计数器、5个中断源、一个全双工串行口等。

AT89C51单片机结合七段显示器设计的简易定时闹铃时钟,可以设置现在的时间及显示闹铃设置时间,若时间到则发出一阵声响,进—步可以扩充控制电器的启停。

设计内容包括了秒信号发生器、时间显示电路、按键电路、供电电源以及闹铃指示电路等几部分的设计。

采用四个开关来控制定时闹钟的工作状态,分别为:K1、设置时间和闹钟的小时;K2、设置小时以及设置闹钟的开关;K3、设置分钟和闹钟的分钟;K4、设置完成退出。

课设准备中根据具体的要求,查找资料,然后按要求根据已学过的时钟程序编写定时闹钟的程序,依据程序利用proteus软件进行了仿真试验,对出现的问题进行分析和反复修改源程序,最终得到正确并符合要求的结果。

设计完成的定时闹钟达到课程设计的要求,在到达定时的时间便立即发出蜂鸣声音,持续一分钟。

显示采用的六位数码管电路,如果亮度感觉不够,可以通过提升电阻来调节,控制程序中延迟时间的长短,可以获得不同的效果。

也可以改蜂鸣器为继电器,通过控制继电器从而进一步扩展的来控制一些家电开关。

2 系统总体方案及硬件设计2.1 总体设计电子闹钟应包括秒信号发生器、时间显示电路、按键电路、供电电源以及闹铃指示电路等几部分。

按键功能说明:K1,设置时间和闹钟的小时;K2,设置小时以及设置闹钟的开关;K3,设置分钟和闹钟的分钟;K4;设置完成退出。

电子闹钟的系统框图如下所示:图 1电子闹钟的主电路指的是图1中虚线框内部分,主要涉及到CPU电路和按键按钮电路。

主机的设计具体地说有:1)系统时钟电路设计;2)系统复位电路设计;3)按键与按钮电路设计;4)闹铃声指示电路设计。

2.2 系统时钟电路设计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。

但由于原理图中的C1、C2电容起着系统时钟频率微调和稳定的作用,因此,在本闹钟系统的实际应用中一定要注意正确选择参数(30±10 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,温度系数要尽可能低。

实验表明,这2个电容元件对闹钟的走时误差有较大关系。

2.3系统复位电路的设计智能系统一般应有手动或上电复位电路。

复位电路的实现通常有两种方式:1)RC复位电路;2)专用µP监控电路。

前者实现简单,成本低,但复位可靠性相对较低;后者成本较高,但复位可靠性高,尤其是高可靠重复复位。

对于复位要求高、并对电源电压进行监视的场合,大多采用这种方式。

本次课程设计采用了上电按钮电平复位电路。

2.4 闹钟指示电路设计闹铃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,元件内部已封装了音频振荡电路,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。

闹钟电路是用比较器来比较计时系统和定时系统的输出状态,如果计时系统和定时系统的输出状态相同,则发出一个脉冲信号,再和一个高频信号混合,送到放大电路驱动扬声器发声,从而实现定时闹响的功能。

其电路设计参见系统原理图。

2.5 电子闹钟的显示电路设计本次课程设计采用了6位数码管显示电路。

在6位LED显示时,为了简化电路,降低成本,采用动态显示的方式, 6个LED显示器共用一个8位的I/O, 6位LED数码管的位选线分别由相应的P2. 0~P2. 5控制,而将其相应的段选线并联在一起,由一个8位的I/O口控制,即P0口。

译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态菁七段显示译码器译码,通过6位LED七段显示器显示出来。

到达定时电路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闹铃。

校时电路时用来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整的。

3 软件设计3.1 概述软件设计的重点在于秒脉冲信号的产生、显示的实现、以及按键的处理等方面。

基于软件的秒脉冲信号通常有延时法和定时中断法。

延时法一般采用查询方式,在延时子程序前后必然需要查询和处理的程序,导致误差的产生,因此其秒脉冲的精度不高;中断法的原理是,利用单片机内部的定时器溢出中断来实现。

例如,设定某定时器每100ms中断1次,则10次的周期为1s。

本系统中所使用的晶振频率为12MHZ。

3.2 主模块的设计主模块是系统软件的主框架。

结构化程序设计一般有“自上而下”和“自下而上”两种方式,“自上而下”法的核心就是主框架的构建。

它的合理与否关系到程序最终的功能的多少和性能的好坏。

本系统的主模块的程序框图如下图2所示:图 23.3 基本显示模块设计基本显示模块设计的重点是由显示代码取得相应的段码,显示段码数据的并行发送,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。

程序流程如图3所示。

图 33.4 时间设定模块设计时间设定模块的设计要点是按键的去抖处理与“一键多态”的处理。

即只涉及4个键完成了6位时间参数的设定。

软件法去抖动的实质是软件延时,即检测到某一键状态变化后延时一段时间,再检测该按键的状态是否还保持着,如是则作为按键处理,否则,视为抖动,不予理睬。

去抖中的延时时间一般参考资料多描述为10ms左右,实际应用中,应大于20ms,否则,会导致按一次作多次处理,影响程序正常执行。

“一键多态”即多功能键的实现思想是,根据按键时刻的系统状态,决定按键采取何种动作,即何种功能。

其流程图如下图4所示:图 43.5 闹铃功能的实现闹铃功能的实现涉及到两个方面:闹铃时间设定和是否闹铃判别与相应处理。

闹铃时间设定模块的设计可参照时间设定模块,这里着重阐述闹铃判别与处理模块的设计问题。

闹铃判别与闹铃处理的关键在于判别何时要进行闹铃。

当时十位、时个位、分十位、分个位中任一位发生改变(进位)时,就必须进行闹铃判别。

译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出送到七段显示译码驱动器译码驱动,通过六个七段LED显示器显示出来。

闹铃电路根据计时系统的输出状态产生一脉冲信号,然后加上一个高频或低频信号送到放大电路驱动蜂鸣器发声实现报时。

校时电路是直接加一个脉冲信号到时计数器或者分计数器或者秒计数器来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整。

其流程图如下所示:图5.1图5.2考虑到实用性,在该电子钟的设计中修改定时或调整时间时采用了闪烁,而且以定时20组闹钟。

在编程上,首先进行了初始化定义了程序的入口地址以及中断的入口地址,在主程序的开始定义了一组固定单元用来存储计数的秒,分,时以及定时时间的序号等。

在显示程序段中主要进行了闪烁的处理,采用定时器中断置标志位,再与位选相互结合的方法来控制调时或定时中的闪烁。

时,分,秒显示则是用了软件译码(查表)的方式,再用了一段固定的程序段进行进制转化。

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