多功能数字时钟毕业设计
毕业设计37多功能时钟控制器设计

目录摘要 (1)ABSTRACT (2)第1章前言 (3)第2章设计电路原理和器件简介 (4)第2.1节总体设计电路框图 (4)第2.2节 AT89S52单片机介绍 (4)第2.3节各功能模块器件应用说明 (8)2.3.1 液晶显示简介 (8)2.3.2 温度传感器说明 (9)2.3.3 数字时钟简介 (10)2.3.4 键盘调节模块 (11)第3章系统硬件电路设计 (13)第3.1节硬件设计原理图 (13)第3.2节单片机外围电路原理 (13)3.2.1 复位、时钟、电源电路原理 (13)3.2.2 DS1302实时时钟芯片说明 (14)3.2.3 128*64 LCD接口和显示原理 (17)3.2.4 高精度数字温度传感器DS18B20实现方式 (19)3.2.5 键盘对于时间调节功能实现说明 (21)第4章系统软件设计 (22)第4.1节软件设计流程图 (22)第4.2节各模块程序框图 (23)第4.3节软件主程序和各模块子程序 (25)第5章时钟控制系统调试 (27)第5.1节单片机应用系统调试工具说明 (27)第5.2节程序调试 (28)结论 (29)参考文献 (30)致谢 (31)附录 (32)【摘要】本论文介绍了多功能时钟控制器的系统设计。
系统具有时间设置及显示、定时闹铃、温度检测并显示等功能。
系统以 AT89S52单片机为核心,主要进行基于AT89S52低功耗MCU的字符型数字钟及其系统的研究。
系统带有GXM12864液晶显示器,配合按键提供友好的用户界面,操作简单,同时具有实时温度检测功能。
该数字钟能够长期、连续、可靠、稳定的工作;同时还具有体积小、功耗低等特点,便于携带,使用方便。
系统设计包括单片机及其外围硬件部分和计算机软件编程部分。
硬件部分主要为软件的实现提供一个运行的基础,计算机软件编程主要实现键盘调节、液晶显示、温度检测等各模块的功能,采用C语言编程。
关键字单片机液晶显示温度检测数字钟键盘输入【ABSTRACT】This thesis describes the design of a multifunctional digital clock and control system. It as displaying and setting time for clock and alarm, this system has another special feature, as temperature measurement and display. The core part of the system is based on a king of an advanced MCU, AT89S52, this system mainly carries on low power consume MCU the character list type the research of the digital clock and its system according to the AT89S52. The system takes GXM 128*64 Liquid Crystal Display, matching with a key to provide amity of customer interface, the operation is simple, having the temperature examination function in the meantime. Consecution, credibility, stable work, still have a physical volume in the meantime small, the power consume a low etc. characteristics, easy to take, the usage convenience. The system design includes a MCU with its periphery hardware circuit unit and a computer soft programming unit. The hardware circuit unit only provides the run basement for the software, the computer software programming unit mainly contains keyboard adjust, Liquid Crystal Display, temperature examination functions, adoption the C language.Keyword Single-Chip Microcomputer, LCD, Temperature Examination, Digital Clock, Keyboard Input第1章前言近年来随着计算机在社会领域的渗透, 单片机的应用正在不断地走向深入,同时带动传统控制检测日新月益。
数字电子钟毕业设计(数字IC构成)

论文题目:数字电子时钟一、设计题目数字电子钟设计二、设计要求1.能够利用软件设计数字电子钟电路原理图。
2.要求熟悉集成芯片功能。
前言目前市场上提供的无论是机械钟还是石英钟在晚上无照明的情况下都是不可见的。
要知道当前的时间,必须先开灯,故较为不便。
现在市场上出现了这样一类的电子钟,它以六只LED数码管来显示时分秒,与传统的以指针显示秒的方式不同,超越了人们传统的习惯与理念。
数字电子钟是一种用数字显示秒、分、时的计时装置,与传统的机械钟相比,具有走时准确、显示直观、无机械传动装置等优点,因而得到广泛的应用。
如,日常生活中的电子手表,车站、码头、机场等公共场所的大型数显电子钟。
要实现数字电子钟的设计可以由单片机控制或者由数字IC构成。
这里我们要做的是一个由数字IC构成的数字电子钟设计。
目录1 设计功能要求 (1)2 设计方案 (2)3设计中所用到的元器件 (3)3.1译码器 (3)3.2计数器 (4)3.3显示器 (5)3.4振荡器 (5)4 电路设计 (7)4.1时分秒计数器 (7)4.1.1秒计数器的设计 (7)4.1.2分计数器的设计 (8)4.1.3时计数器的设计 (8)4.2校时电路 (9)4.3译码显示电路 (10)4.4总体电路 (11)5器件清单 (13)结束语 (14)致谢 (15)参考文献 (16)附录A 数字电子钟整体体电路图 (17)1 设计功能要求设计一数字钟,该数字钟能够准确计时,以数字形式显示时、分、秒的时间和校时功能。
在电路中,振荡电路提供的1Hz脉冲信号。
在计时出现误差时电路还可以进行校时、校分和校秒的功能。
并且要用数码管显示时、分、秒,各位均为两位显示。
具体要求如下:1.时的计时要求为“23置0”,分和秒的计时要求为60进制。
2.准确计时,以数字形式显示时,分,秒的时间。
3.校正时间。
2 设计方案根据设计要求首先建立了一个多功能数字钟电路系统的组成框图,框图如图2.1所示。
毕业设计63单片机控制时钟设计

目录摘要 (1)引言 (2)1. 多功能数字时钟的特点及发展趋势的概述 (3)1.1多功能数字时钟的特点及发展趋势 (3)2 多功能数字时钟电路的原理与设计 (3)2.1电路组成及工作原理 (3)2.2软件设计 (4)2.3写操作 (5)2.4读操作 (6)2.5 X1 226独特的振荡器频率在线补偿调节功能 (6)3. 多功能数字时钟电路的主要程序设计 (7)结论 (14)结束语 (15)致谢 (16)参考文献 (17)摘要随着人类科技文明的发展,人们对于时钟的要求在不断地提高,时钟已不仅仅被看成一种用来显示时间的工具,在很多实际应用中它还需要能够实现更多其它的功能。
在二十一世纪,随着社会的发展,多功能数字时钟应用更为广泛,并成为所有产品中不可或缺的一部分,象手机、计算机、冰箱都运用得到时钟控制电路,更多的高科技产品也有这不能缺少,而在生活中也用时间来定时及控制功能。
关键词:实时时钟, I2C接口, 应答信号ACK , 掉电时的电池切换AbstractAlong with human science and technology civilization development, the people in enhance unceasingly regarding the clock request,the clock has been regarded not merely as one kind to use for to demonstrate the time the tool, it also needs in very many practical applications to be able to realize more other functions.In the 21st century, along with society's development, the multi-purpose digital clock application is more widespread, and becomes in all products an indispensable part, looks like the handset, the computer, the refrigerator all utilizes obtains the clock controlling electric circuit, the more high tech product also has this not to be able to lack, but also uses the time in the life to come fixed time and the control function.Key word: Real-time clock,The I2C connection, the answering signal, ACK, falls when the electricity battery cut引言X1226具有时钟和日历的功能,时钟依赖时、分、秒寄存器来跟踪,日历依赖日期、星期、月和年寄存器来跟踪,日历可正确通过2099年,具有自动闰年修正。
基于PLC的数字电子钟毕业设计完整版.doc

基于PLC的数字电子钟毕业设计完整版.doc 本文是关于基于PLC的数字电子钟毕业设计完整版的介绍,下面将为大家详细阐述。
一、选题背景随着现代社会的发展,数字电子钟成为了人们生活中不可缺少的物品之一。
数字电子钟可以直观地显示时间,并且具有定时、闹钟、铃声等功能,受到了广泛的青睐。
本文选题基于PLC的数字电子钟,旨在运用数字电子技术和现代化工业控制技术,设计制作一款具有高精准度、稳定性、可靠性的数字电子钟。
二、选题目的本文选题的目的是设计制作一款基于PLC的数字电子钟,该产品具有以下优点:1、高精度计时功能:该数字电子钟采用高第二振荡器,具有秒级精度。
2、多功能组合:该数字电子钟可以实现闹钟和定时功能,并且具有3种铃声选择。
3、PLC可编程控制:采用PLC技术进行控制,可实现电子钟的编程控制和调试。
4、良好的稳定性和可靠性:数字电子钟的硬件部分采用高质量的元器件,具有良好的稳定性和可靠性。
三、技术路线本文的数字电子钟主要由显示模块、控制模块和电源模块组成。
显示模块:显示模块采用4位7段数码管,通过PLC输出控制信号,实现数字时钟的显示功能。
控制模块:控制模块采用PLC进行控制,信号处理电路通过采集各种外部信号控制数码管的显示和闹铃的启停。
另外,该数字电子钟还具有闹钟、定时等功能,可实现按键控制。
电源模块:电源模块采用变压器降压、稳压电路进行变压、稳压,以保证电子钟的正常工作。
四、设计思路1、数字显示功能的实现显示模块采用4位7段数码管,通过PLC输出控制信号,实现数字时钟的显示功能。
以公共阳极方式接线,通过PLC输出控制信号,选择要显示的数字,在输出控制信号后,使其中的1位7段数码管上显示相应的数字。
2、实现外部信号采集3、 PL C可编程控制实现功能数字电子钟的编程控制和调试可以通过PLC技术来实现,用户可根据需要编制相应的程序来实现不同的功能。
例如,对不同的闹钟周期进行设置、调整铃声大小等。
四、实验结果与分析本文设计制作的基于PLC的数字电子钟具有高精准度、稳定性、可靠性等优点,通过实验测定,数字电子钟的时钟计时误差在1s以内,稳定性好,可靠性高,其功能实现较为完善。
数字钟毕业论文

数字钟毕业论文数字钟毕业论文一、引言在现代社会中,数字钟已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分。
无论是手机、电脑还是家居装饰,数字钟都无处不在。
然而,数字钟的发展背后隐藏着许多有趣的技术和设计原理。
本篇论文将探讨数字钟的历史、工作原理以及未来发展方向。
二、历史回顾数字钟的历史可以追溯到20世纪70年代。
当时,电子技术的快速发展使得人们开始尝试用数字显示时间。
最早的数字钟采用了七段显示器,通过控制灯泡的亮灭来表示数字。
然而,这种显示方式存在一些问题,例如能耗较高、显示效果不够清晰等。
随着技术的不断进步,液晶显示器逐渐取代了七段显示器,成为数字钟的主流显示技术。
液晶显示器具有低能耗、高对比度和可定制性等优点,使得数字钟的显示效果得到了极大的提升。
三、工作原理数字钟的工作原理可以简单地分为三个部分:时钟芯片、显示器和控制电路。
时钟芯片是数字钟的核心部件,它负责计时和时间的精确控制。
时钟芯片通常由晶体振荡器和计数器组成。
晶体振荡器产生稳定的振荡信号,计数器将振荡信号转换为可读的时间格式。
显示器是数字钟的输出部分,它用来显示时间。
除了液晶显示器,数字钟还可以采用LED显示器等其他技术。
不同的显示器技术有不同的特点,例如LED显示器亮度高、反应速度快,而液晶显示器则更加省电。
控制电路负责接收用户的输入,并将其转化为对时钟芯片和显示器的控制信号。
用户可以通过控制电路来调整时间、设置闹钟等功能。
四、数字钟的应用领域数字钟在日常生活中有着广泛的应用。
首先,数字钟作为时间的显示工具,被广泛应用于办公室、学校、医院等场所。
其次,数字钟还可以作为家居装饰品,为室内空间增添一份现代感。
此外,数字钟还可以用于计时器、闹钟等功能,方便人们的生活。
除了日常应用,数字钟在科学研究、航空航天等领域也有着重要的作用。
例如,在航空航天领域,数字钟的精确计时能力对于飞行任务的安全和准确性至关重要。
五、数字钟的未来发展随着科技的不断进步,数字钟的未来发展前景广阔。
毕业设计227湛江海洋大学数字时钟设计

数字电子技术基础课程设计题目:数字时钟的设计学年:04—05年第二学期班级专业:电子信息工程1034班设计人:徐贤晓学号:200310811431指导老师:李小立时间:2005年6月19号—2005年6月23号湛江海洋大学信息学院2005年6月23号数字电子技术基础课程设计—数字时钟设计一.设计目的(1)掌握数字钟的设计,初步了解设计的要求和步骤(2)熟悉集成电路的使用方法和各种芯片的功能二.设计要求(1)设计指标1.时钟以十二小时为一个周期2.显示时、分、秒;3.具有校时功能,可以对时和分单独校时;4.为了设计的稳定性和准确,由石英晶体振荡电路提供时间基准信号(2)设计要求1.画出电路原理图;2.元件及参数选择;(3)制作要求:自己独立完成设计,并能发现问题解决问题。
(4)编写设计报告:写出设计过程,附上有关资料和图纸,写上心得体会。
三.原理框图数字钟的构成:数字钟的逻辑框图如下图所示,它由石英晶体振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器和校时电路组成,石英晶体振荡器产生的信号经过分频作为秒脉冲,秒脉冲送入计数器计数,计数结果通过“时”、“分”、“秒”译码器显示时间。
四、各块的功能电路图1、石英晶体振荡电路石英晶体振荡器的特点是振荡频率准确、电路结构简单、频率容易调整。
用反相器与石英晶体构成的振荡电路如下图。
常取振荡的频率为32768Kz,因其内部有15级2分频集成电路,所以输出端正好可得到1Hz 的标准脉冲。
如果精度要求不高可以采用集成电路定时器555与RC 组成的多谐振荡。
2.(1)由于石英晶体振荡器产生的频率很高,要得到秒脉冲,需要用分频电路。
(2)选用3片中规模集成电路计数器74LS90可以完成分频+5Vv o的功能(3)因每片为十分之一分频,3片级联则可获得所需要的频率信号,即第一片的Q0端输出频率为500Hz,第二片的Q3端输出为10H z。
(4)分频器的功能只要有两个:第一是产生标准脉冲信号,第二提供功能扩展电路所需要的信号1.时间计数电路:脉冲信号经过计数器,分别得到:秒“个位、十位,”分“个位、十位以及“时”个位、十位的计时。
基于单片机的多功能数字钟的设计毕业设计
基于单片机的多功能数字钟的设计毕业设计目录第1章绪论 (3)1.1 前言 (3)1.2 设计的目的及意义 (3)第2章数字钟的功能实现与设计方案 (4)2.1 数字钟的功能及设计要求 (4)2.2数字钟的实现形式 (4)2.3 方案的确定 (5)2.3.1 微处理器 (5)2.3.2 显示电路 (5)2.3.3 按键电路 (6)第3章数字钟的硬件系统设计 (7)3.1数字时钟的硬件系统框架 (7)3.2 数字时钟的主机电路设计 (7)3.2.1系统控制芯片CPU(AT89C2051)的选择 (7)3.2.2系统时钟电路设计 (12)3.2.3 系统复位电路设计 (14)3.2.4 按键与按钮电路设计 (15)3.2.5闹铃声光指示电路设计 (15)3.2.6 数字钟的显示电路设计 (15)3.3校时电路设计 (19)3.3.1校时原理 (20)3.3.2 国家授时中心 (20)3.3.3窗口比较器 (21)3.3.4 校时电路电路图 (22)3.4 电源设计 (22)第4章程序设计 (26)4.1 主控模块设计 (26)4.2基本现实模块设计 (27)4.3 当前编辑位闪烁功能的实现 (28)4.4时间设定模块设计 (28)4.5脉冲发生器原理与走时处理 (29)4.6 闹铃功能的实现 (30)第5章系统的调试及结果 (32)5.1 系统调试环境 (32)5.2 软件调试 (32)5.3硬件调试 (32)5.4调试结果 (32)结论 (33)致谢 (34)参考文献 (35)附录1:完整的汇编语言源程序 (36)附录2:系统设计原理图 (59)附录3:系统设计PCB图 (60)附录4:实物照片 (61)第1章绪论1.1前言计算机尤其是以微细加工技术支持的微型计算机技术飞速发展,其应用渗透到了各行各业。
以单片机、嵌入式处理器、数字信号处理器(DSP)为核心的计算机系统,以其软硬件可裁剪、高度的实时性、高度的可靠性、功能齐全、低功耗、适应面广等诸多优点而得到极为广泛的应用。
毕业设计---基于STC89C52RC单片机多功能时钟设计论文
多功能数字钟设计报告目录第一部分摘要 (4)第二部分1.设计任务 (4)1.1基本要求 (4)1.2发挥部分 (4)1.3创新部分 (4)2.方案论证与比较 (4)2.1显示部分 (4)2.2数字时钟 (4)2.3温度采集 (5)2.4闹铃部分 (5)2.5电源模块 (5)3.总体方案 (5)3.1工作原理 (5)3.2总体设计 (5)4.系统硬件设计 (6)4.1 STC89C52RC单片机最小系统 (6)4.2测温模块 (6)4.3时钟模块 (7)4.4存储器模块 (7)4.5 LCD显示模块 (8)4.6电源模块 (8)4.7整体电路 (8)5.系统软件设计 (9)5.1主程序流程 (9)5.2时间设定程序流程 (10)5.3温度测量程序流程 (10)5.4闹铃设定程序流程 (11)5.5生日设定程序流程 (11)6.测试与结果分析 (12)6.1基本部分测试与分析 (12)6.2发挥部分测试与分析 (12)6.3创新部分测试与分析 (12)7.设计总结 (12)8.参考资料 (13)附录 (14)附一 (14)获取时钟芯片DS1302时间信息的程序 (14)附二 (15)多功能数字时钟使用方法 (15)摘要本设计采用LCD液晶屏幕显示系统,以STC89C52RC单片机为核心,由键盘、温度采集、定时闹铃、日期提醒等功能模块组成。
基于题目基本要求,本系统对时间显示、闹铃方式进和温度采集系统行了重点设计。
此外,扩展了整点报时、非易失闹铃信息存储、国内外重要节日提醒等功能。
本系统大部分功能由软件来实现,吸收了硬件软件化的思想,大部分功能通过软件来实现,使电路简单明了,系统稳定性大大提高。
本系统不仅成功的实现了要求的基本功能,多数发挥部分也得到了实现,而且还具有一定的创新功能。
关键字:STC89C52RC单片机、LCD液晶显示、双电源供电、温度采集、非易失定时闹铃、生日提醒、重要节日提醒、整点报时1、任务设计1.1基本要求:设计并制作一个多功能数字钟。
数字时钟显示系统——毕业设计
日历时钟显示系统论文设计摘要电子万年历是一种非常广泛日常计时工具,对现代社会越来越流行。
它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时,还具有闰年补偿等多种功能,而且DS1302的使用寿命长,误差小。
对于数字电子万年历采用直观的数字显示,可以同时显示年、月、日、周日、时、分、秒和温度等信息,还具有时间校准等功能。
该电路采用AT89S52单片机作为核心,功耗小,能在3V的低压工作,电压可选用3~5V电压供电。
本设计是基于51系列的单片机进行的电子万年历设计,可以显示年月日时分秒及周信息,具有可调整日期和时间功能。
在设计的同时对单片机的理论基础和外围扩展知识进行了比较全面准备。
日历时钟的设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。
硬件部分主要由AT89C52单片机,LED显示电路,以及调时按键电路等组成。
在单片机的选择上本人使用了AT89C52单片机,该单片机适合于许多较为复杂控制应用场合。
显示器使用2片7SEG-MPX8-CA和一片7SEG-MPX4-CA。
7SEG-MPX8-CA是一种八个共阳二极管显示器,7SEG-MPX4-CA是一种四个共阳二极管显示器。
为了能更轻松的控制这三片显示器,本人使用了3片74HC164来驱动。
74HC164 是 8 位边沿触发式移位寄存器,串行输入数据,然后并行输出。
关键词:时钟电钟,DS1302,DS18B20,动态扫描,单片机AbstractE-calendar day time is a very wide range of tools, increasingly popular in modern society. It can be year, month, day, Sunday, hours, minutes, seconds for time, but also has a leap year compensation to a variety of functions, and the DS1302's long life, small error. For the digital electronic calendar using an intuitive digital display can simultaneously display year, month, day, Sunday, hours, minutes, seconds, and temperature and other information, but also a time-calibration and other functions. The circuit uses AT89S52 microcontroller as the core, power consumption, low-voltage work in 3V, the voltage can choose 3 ~ 5V voltage supply.The design is based on 51 series of microcontrollers to the design of electronic calendar, you can display date information on when the minutes and seconds, and weeks, with adjustable date and time functions. Monitor the use of two 7SEG-MPX8-CA and a 7SEG-MPX4-CA. 7SEG-MPX8-CA is a total of eight-yang diode display, 7SEG-MPX4-CA is a total of four-yang diode display. In order to more easily control the three monitors, I use three 74HC164 to drive.74HC164 is an 8-bit edge-triggered shift register, serial input data, and parallel output. The software includes calendar program, time to adjust procedures, turn the lunar calendar programs, display programs.Keywords:Clock electric clock:DS1302;DS18B20:Dynamic scan:scm目录一、设计要求与方案论证 (4)1.1设计要求: (4)1.2 系统基本方案选择和论证 (4)1.2.1单片机芯片的选择方案和论证 (4)1.2.2 显示模块选择方案和论证 (5)1.2.3时钟芯片的选择方案和论证 (5)1.2.4温度传感器的选择方案与论证 (6)1.3 电路设计最终方案决定 (6)二.系统的硬件设计与实现 (7)2.1 电路设计框图 (7)2.2 系统硬件概述 (7)2.3 主要单元电路的设计 (8)2.3.1单片机主控制模块的设计 (8)2.3.2时钟电路模块的设计 (9)2.3.3温度采集模块设计 (10)2.3.4 电路原理及说明 (10)2.3.5显示模块的设计 (12)三、系统的软件设计 (14)3.1程序流程框图 (14)3.2计算阳历程序流程图 (15)3.3时间调整程序流程图 (16)3.4阴历程序流程图 (17)四. 指标测 (18)4.1 测试仪器 (18)4.2硬件测试 (18)4.3软件测试 (19)4.4测试结果分析与结论 (20)4.4.1 测试结果分析 (20)4.4.2 测试结论 (20)五、总结 (21)致谢词 (22)参考文献 (22)附录一:系统电路图 (23)附录二:源程序代码 (23)附录三:系统使用说明书 (35)一、设计要求与方案论证1.1 设计要求:(1)基本要求①具有年、月、日、星期、时、分、秒等功能;②时间与阴、阳历能够自动关联;③具有温度计功能;④具备年、月、日、星期、时、分、秒校准功能;( 2 ) 创新要求①具有上、下课响铃功能;②具有防御报警功能;1.2 系统基本方案选择和论证1.2.1单片机芯片的选择方案和论证方案一:采用89C51芯片作为硬件核心,采用Flash ROM,内部具有4KB ROM 存储空间,能于3V的超低压工作,而且与MCS-51系列单片机完全兼容,但是运用于电路设计中时由于不具备ISP在线编程技术, 当在对电路进行调试时,由于程序的错误修改或对程序的新增功能需要烧入程序时,对芯片的多次拔插会对芯片造成一定的损坏。
基于51单片机设计的多功能数字时钟毕业设计
基于51单片机多功能数字时钟1系统设计1.1设计要求设计制作一个24小时制多功能数字钟。
1.1.1主要性能指标1、数字显示年、月、周、日、时、分、秒。
1.1.2创意部分要求准确的进行年、月、周、日、时、分、秒的转换,切换两种显示模式。
1.2总体设计方案1.2.1概述及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,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)。
1.2.2方案论证(1)时钟模块【方案一】采用单片机内置定时/计数器。
它的处理过程主要是先设定单片机内部定时/计数器的工作方式,对机器周期计数确定基准时间,然后用另外一个定时器软件计数的方法对基准时间形成秒,秒计60次形成分,分计60次形成小时。
依此类推,获取日期也是采用相同的方法。
该方案在具体实现过程中,计时存在较大的误差。
如果晶振受到其他外界信号干扰,或者基准时间计算不准确,都会导致时间显示错误。
【方案二】采用555多谐振荡器。
由555定时器组成一个多谐振荡器,产生周期为100HZ的脉冲,然后经过两个74LS160组成的分频器得到1HZ的秒脉冲。
多谐振荡器的稳定度及频率的准确度决定了数字钟计时的准确程度,通常选用成品晶振构成振荡器电路。
计时精度取决于振荡器的频率,振荡器频率越高计时精度越高。
【方案三】采用DS1302时钟芯片。
DS1302是一种高性能、超低功耗的实时时钟芯片,附加31字节静态RAM,可以通过串行接口与单片机进行通信。
实时时钟提供秒、分、时、日、星期、月、年的信息,每个月的天数和闰年的天数可自动调整,时钟操作可通过AM/PM标志位决定采用24或12小时时间格式。
芯片内部集成备用电源,当外围电路电路有电源供应的时候,备用电源充电储能。
当外围电路掉电时,DS1302芯片工作在休眠状态,以备用电源供电。
当外围电路再次供电,即可唤醒休眠进入正常工作状态,显示时间无任何异常。
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一引言 (2)二硬件系统方案设计 (3)2.1电话拨号防盗报警器硬件系统方案 (3)2.1.1 硬件系统方案设计 (3)2.1.2 脉冲拨号原理 (3)2.1.3 脉冲拨号实现过程 (5)2.1.4 AT89S2052单片机的功能特点 (6)2.2 时钟计时器的硬件设计方案论证分析 (8)2.2.1 功能要求 (8)2.2.2 方案论证 (8)2.2.3 系统硬件电路设计 (9)4.1.2时钟计时器的硬件电路设计描述 (10)三系统的软件设计 (12)3.1电话拨号防盗报警器程序设计 (12)3.1.1主程序设计 (12)3.2 时钟显示程序设计 (13)3.2.1主函数 (13)3.2.2 LED显示子函数 (14)3.2.3 定时器T0中断函数 (14)3.2.4 中断函数 (15)3.2.5 功能函数 (15)四系统的调试部分 (17)4.1 时钟系统的调试 (17)4.1.1 时钟系统的硬件调试 (17)4.1.2 时钟系统的软件调试 (17)4.1.3 性能分析 (17)4.2 拨号报警器功能调试 (17)五总结 (19)参考文献 (20)附录 (22)附录1 程序清单 (22)附录2 系统使用说明 (22)附录3 英文资料 (22)附录4 系统PCB板图 (22)附录1:程序清单 (23)附录2:系统使用说明 (40)一引言随着人们生活水平的不断提高,大家对住宅和办公室的安全意识也日益增加。
因此,研究和开发防盗报警装置引起了科研单位和生产厂家的重视,特别是面对普通居民、价格低、运行可靠的自动报警系统。
长期以来,一些电子杂志介绍的廉价防盗报警均无电话拨号报警功能,而市售的可自动拨号报警的防盗器材又价格高昂。
这里介绍的电话拨号防盗报警器可在这两者之间找到平衡,即兼具高性能和低价位。
为了以低成本实现高性能,设计时利用了电信局的交换机支持脉冲拨号方式来实现拨号报警,这样可利用单片机直接发出拨号脉冲,精简了电路,降低了成本。
电话拨号防盗报警器作为家庭防盗报警器材的一员,非常经济实用。
它进入工作警戒后,主控CPU不断检查触发开关的状态,当盗贼入室触发开关时,立即启动电话拨号报警程序向主人告警(当然也可以通过修改软件使其在现场发出高分贝报警音)。
实践证明,该系统报警快速、准确。
由于该系统电路简单,而且利用的是公共通信网,因此不存在建立的报警系统网络问题,具有成本低、体积小、能耗极低、体积小、能耗极低且不影响正常打电话等突出优点。
平时可以作为时钟计时器来使用,真是一举两得。
二硬件系统方案设计2.1电话拨号防盗报警器硬件系统方案2.1.1 硬件系统方案设计图2.1为电话拨号报警器的系统构成方框图,由单片机控制器、键盘输入、数码管显示、触发电路、拨号电路及电源等6部分组成。
单片机控制器是整个系统的核心,负责控制检测输入/输出显示、模拟摘机、拨号摘机、拨号报警、挂机等一系列的程序动作。
这里使用了小引脚、高性能、低价位的AT89S2052。
键盘输入电路负责输入电片机中一系列工作参数及功能设定。
发光二极管数码管显示器在整个系统工作过程中充当一个简单的人机界面,用以显示工作状况及输入/输出的数据等。
电话拨号防盗报警器的触发电路用磁性开关(门磁开关),简单可靠,也可用红外探测器或无线门磁,以实现全方位远距离监测。
报警器应采用隐蔽安装,防止小偷发现。
拨号及报警电路用来完成模拟摘机、拨号、发出报警音、挂机等工作过程,它的工作由单片机控制。
电源部分负责对整个系统供电。
平时由电话线上取得工作电流并对后备电池充电,拨号报警时转由后备电池供电。
图2.1 电话拨号防盗报警器方框图2.1.2 脉冲拨号原理脉冲拨号是目前电话机两种拨号方式中的一种,另一种为双音多频拨号方式。
脉冲拨号就是指在电话机上拨入的电话号码以脉冲个数的形式发出,也就是说,在已经通以直流电流的回路上,利用拨号盘及发号电路将回路断开、再接通而形成的脉冲信号,来完成输入电话号码的发送。
在操作中,若用户拨1,则送出1个脉冲,回路中断一次、接通一次;拨2,则发出2个脉冲,回路断一次、接通一次、再断一次;……;而拨0时,则发出10个脉冲,回路断、接通轮流10次。
图2.2为电话号码“32”的脉冲波形。
图2.2 电话号码“32”的脉冲波形正常拨号时,电路电流中断的时间一般在58~65ms之间,视断续比的不同而不同。
快速拨号时,只要取一半时间即可。
电路电流接通的时间(即在同一位号码中的2个断脉冲之间的接通电流时间)约在32~42ms之间,视断续比的不同而不同。
快速拨号时,只要取一半时间即可。
显然脉冲周期等于脉冲中断时间和脉冲接通时间之和,每一个周期的时间为100ms左右。
快速拨号时,在50ms左右。
2位号码(即2组脉冲串)之间的最小时间间隔,通常为800ms左右;而快速拨号时,其值减半,为400ms左右。
我国目前采用的电话脉冲拨号的速率是10PPS(每秒的脉冲数),即每秒发出10个脉冲,因此上述各参数不存在快速拨号时的值。
为了提高拨号的可靠性及稳定性,这里设计时选定更低的脉冲拨号速率:1个脉冲代表播出1,2个脉冲代表拨出2,……,10个脉冲代表拨出0,每个脉冲的宽度和间隔为100ms。
工作时首先进行模拟摘机,然后开始脉冲拨号,拨出1位号码后停顿500ms(保持接通)再拨下一位,直至全部拨完后再发报警音,……,最后挂机。
2.1.3 脉冲拨号实现过程图2.3为脉冲拨号的实现电路。
平时电话线上的电压约为50~60V左右。
未拨号时电片机的P3.0、P3.1 均输出低电平。
拨号过程如下:①单片机的P3.0输出高电平,使TR1导通,由于电话线路上接入了负载R1,这样电话线的电压下降,模拟摘机。
②单片机的P3.0开始输出拨号脉冲,使电话线的电压(电平)也呈高、低变化。
1个脉冲代表拨出1,2个脉冲代表拨出2,……,10个脉冲代表拨出0,每个脉冲的宽度和间隔均为100ms。
拨出1位号码后停顿500ms(保持P3.0高电平)再拨下一位,直至全部拨完。
③P3.0 保持高电平(保持电话线路接通),P3.1输出1KHz的报警音脉冲驱动TR2,以2Hz进行调制(即接通1kHz信号0.5s、断开1kHz信号0.5s),这样从接听方的电话中就会听到“嘟、嘟……”的报警声。
报警音的时间根据设计为60s。
④60后,P3.1输出低电平,TR2 截止,停止报警。
随后P3.0也输出低电平,模拟挂机。
完成一次报警过程。
2.1.4 AT89S2052单片机的功能特点电话拨号防盗报警器的核心控制器是单片机AT89S2052。
AT89S2052 是美国ATMEL半导体公司生产的一种高性能单片机。
该单片机以与MCS-51系列单片机高度兼容、低功耗、可以在接近零频率下工作等诸多优点,而广泛应用于各类计算机系统、工业控制、电信设备、消费类产品中。
由于ATMEL是全球最大的FLASH 和EEPROM生产制造公司之一,加之以其EEPROM技术与INTEL的80C51内核技术交换,使ATMEL拥有了80C51内核的使用权,其生产的AT89系列电片机不仅与80C51有极好的兼容性,而且具有极高的性能价格比。
1.AT89S2051的主要性能特点指令与MCS-51完全兼容;内带2KB可编程闪速存储器(FLASH MEMORY)可重复擦写1000次;数据保留10年;工作电压范围2.7~6V;工作频率0~24MHZ;两极程序加密锁定;128B内部RAM;15条可编程双向I/O口线;2个16位定时器/计时器;5个中断源;可编程串行UART通道;输出口可直接驱动LED;片内含模拟比较器;低功耗的闲置和掉电模式。
AT89S2052是AT89 系列电片机种的一种精简产品。
它是将TA89C52的P0口、P2口、EA/Vpp、ALE/PROG、PSEN口线省去后,形成的一种仅20个引脚的单片机,相当于早期INTEL8031的最小应用系统。
这对于一些不太复杂的控制场合,仅用一片AT89S2052就足够了,是真正意义上的“单片机”。
由于将多功能8位CPU和2KB的闪速存储器集成在单个芯片中,使其成为一种高效的微控制器。
AT89S2052的出现为很多规模不太大的嵌入式控制系统提供了一种极佳的选择方案,使传统的51系列单片机的体积大、功耗大、可选模式少等诸多困扰设计工程师们的致命弱点不复存在。
2.引脚功能介绍AT89S2052引脚外形如图所示。
Vcc:电源端。
GND:接地。
P1 口(P1.0~P1.7):是一个8位双向I/O口,其中P1.2至P1.7提供内部上拉电阻,P1.0和P1.1需外接上拉电阻。
P1.0和P1.1也可作为片内精确模拟比较器的正向输入(AINO)和反向输入(AINI)。
P1口输出缓冲器能提供20mA的灌电流,可直接驱动LED。
P1口写入“1”后可用作输入。
P3口:引脚P3.0至P3.7(P3.5除外)是7个带内部上拉电阻的双向I/O口线。
原P3.6不能使用,已连接片内比较器输出端。
与P1口相同,P3口也能提供20mA 的灌电流,并可直接驱动LED显示器。
与80C51相同,P3口也有第2功能,P3.0作为串行数据接收RXD;P3.1作为串行数据发送TXD;P3.2为外部中断0申请INT0;P3.3 为外部中断1申请INT1;P3.4 为定时器/计时器0输入;P3.5位定时器/计数器1输入;P3.7无第2功能RD。
RST:复制输入。
要使芯片可靠复位,要保持RST引脚2个机器周期的高电平。
XTAL1:反向振荡放大的输入及内部时钟电路的殊荣。
XTAL2:来自反向振荡放大器的输出。
3.特殊功能寄存器(SFR)与80C51完全相同4.程序存储器锁定AT89S2052片内有2个锁定位,可以不编程(U),也可以编程(P),以获得一些附加的特性,如表2.1所示。
表2.1 程序存储器锁定5、闲置模式在闲置模式下,CPU自身处于休眠状态,而片内所有其他外围设备保持工作状态。
该模式是软件生成的。
在该模式期间,片内RAM和所有特殊功能寄存器的内容保持不变。
闲置模式可以允许由中断或硬件复位终止。
如果不采用外部上拉,P1.0和P1.1应置0;如果采用外部上拉,则置1。
应注意的是,当闲置模式被硬件复位中止时,器件要从闲置处恢复程序的执行,执行2个机器周期后,内部复位算法才起作用。
此时,硬件禁止访问内部RAM,但允许访问端口引脚。
为了排除闲置被复位中止时对端口意外写入的可能性,跟在生成闲置模式后的指令不应是对端口引脚的读/写操作。
6.掉电模式在掉电模式下,振荡器停止工作,生成掉电状态的指令是最后执行的一条指令。
片内RAM和特殊功能寄存器保持其值不变直到掉电模式终止。
从掉电模式退出的唯一办法是硬件复位。
复位将重新定义特殊功能寄存器(SFR),但不会影响片内RAM。