基于单片机的数字钟设计 (1).

基于单片机的数字时钟摘要20世纪末,电子技术获得了飞速的发展,在其推动下,现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域,有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高,同时也使现代电子产品性能进一步提高,产品更新换代的节奏也越来越快。

单片机模块中最常见的是数字钟,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,具有更更长的使用寿命,因此得到了广泛的使用。

本课题主要研究的是基于单片机的数字钟设计,采用AT89C51单片机作为系统的主控芯片,外接LED显示电路,按键电路,晶振电路,复位电路模块构成一个简单的数字钟。

通过按键电路能对时、分、秒分别进行设置和实时调整,并将结果显示在数码管上。

关键词:数字钟,单片机,数码管AbstractAuthor:cheng dongTutor:wang xin Electronic technology has been developed rapidly in the 20 century,with its modern electronic products, pushed by almost permeated every area of society has vigorously promoted social productive forces development and improvement of social informatization level, also make modern electronic product performance further improved, and the rhythm of upgrade its products is becoming more and more quickly.The most common SCM module is a digital clock, a digital clock is a kind of digital circuit technology implementation, minutes and seconds, the timing device with mechanical clock compared with higher accuracy and intuitive and no mechanical device, has more longer service life, so it has been widely used.This topic research is the digital clock design based on SCM, AT89C51 SCM as the main control chip system, external LED display circuit, key circuits, crystals circuit, reset circuit module constitute a simple digital clock. Through the key circuits can respectively the diffculties, minutes and seconds setting and real-time adjustment, and the result showed that in the digital tube.Key words:digital clock SCM ; digital目录1 引言 (4)2 单片机介绍 (5)3 数字钟硬件设计 (6)3.1 系统方案的确定 (6)3.2功能分析 (6)3.3数字钟设计原理 (6)3.3.1晶振电路 (7)3.3.2复位电路 (8)3.3.3数码显示电路 (8)4.数字钟的软件设计 (10)4.1程序设计内容 (10)4.2 系统设计流程图 (10)4.2.1主程序流程 (10)4.2.2定时器中断流程 (11)4.2.3时间显示流程图 (12)5.系统调试 (13)5.1 Keil C51软件环境简介 (13)5.2 Proteus软件环境简介 (13)5.3 数字钟系统PROTEUS仿真调试结果 (14)参考文献 (16)致谢 (17)附录 (18)元件列表 (18)源程序 (18)1 引言在单片机技术日趋成熟的今天,其灵活的硬件电路和软件电路的设计,让单片机得到广泛的应用,几乎是从小的电子产品,到大的工业控制,单片机都起到了举足轻重的作用。

单片机小的系统结构几乎是所有具有可编程硬件的一个缩影,可谓是“麻雀虽小,肝胆俱全”,单片机的学习和研究是对微机系统学习和研究的简捷途径。

基于单片机的定时和控制装置在许多行业有着广泛的应用,而数字钟是其中最基本的,也是最具有代表性的一个例子,用数字电路实现对时、分、秒数字显示的计时装置。

因为机具有体积小、功耗低、功能强、性价比高、易于推广应用的优点,在自动化装置、智能仪器表、过程控制、通信、家用电器等许多领域得到日益广泛的应用,因此具有很大的研究价值。

2 单片机介绍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。

由于单片机的这种结构形式及它所采取的半导体工艺,使其具有很多显著的特点,因而在各个领域都得到了迅猛的发展。

单片机主要有如下特点:(1)性价比高;(2)集成度高、体积小、可靠性强。

机把各功能部件集成在一块芯片上,内部采用总线结构,减少了各芯片之间的连线,大大提高了单片机的可靠性与抗干扰能力。

另外,其体积小,对于强磁场环境易于采取屏蔽措施,适合在恶劣环境下工作;(3)控制功能强;(4)功耗小、电压低、便于生产的携式产品。

;(5)外部总线采用串行总线连接,以此缩小了体积;(6)单片机的系统扩展和系统配置典型、规范,容易构成各种规模的应用系统。

3 数字钟硬件设计3.1 系统方案的确定硬件电路是一个系统的重要部分,在本次设计中主要是以AT89C51为核心控制器,外加一些控制电路来实现数字钟的基本功能。

单片机芯片作为控制系统的核心部件,它除了具备微机CPU 的数值计算功能外,还具有灵活强大的控制功能,以便实时检测系统的输入量、控制系统的输出量,实现自动控制,外围控制电路主要包括晶振电路模块、复位电路模块、按键电路模块以及数码管显示电路模块,通过这些控制电路的连接构成完整的电路,其结构框图如图3.1所示。

图3.1 数字钟系统结构图 3.2功能分析1.准确计时,以数字形式显示时、分的时间;2. 小时的计时为24小时制,分和秒的计时要求为60进位;3. 四位数码管 显示HH-MM(时分), 4.晶振电路起到减小误差,提高精确度的作用;5.复位电路是对单片机的初始化操作。

3.3数字钟设计原理数字钟的实现一般有两种方法:其一是直接用单片机的定时计数器产生固定时间,这种方法的优点是可以省去一些外围的芯片,其缺点是只能适用于一些要求不是十分精确、不作长期保留的场合;而对于要求较高的场合,则必须选用专用的芯片,本设计采用的是第一种方法。

直接用单片机的定时计数器产生固定时间,这种方法的工作原理是利用单片机芯片的定时器产生固定时间,模拟时钟的时、分、秒。

基于这一原理构成的数字钟系统主要由以下几部分组成:89C51单片机控制器电路, 4位数码管显示电路,复位电路,晶振电路四部分构成。

其工作原理电路图如图3.3所示。

80C51 单片机控制器 8位数码管显示 晶振电路复位电路图3.3 数字钟设计原理图3.3.1晶振电路晶振的全称叫晶体振荡器,它在单片机系统里作用非常大,主要作用是产生单片机所需的时钟频率,单片机执行程序所需的时间完全取决于单片机晶振所提供的时钟频率,时钟频率越高,那么单片机运行速度就越快。

在通常工作条件下,普通的晶振频率绝对精度可达百万分之五十。

高级的精度更高。

有些晶振还可以由外加电压在一定范围内调整频率,称为压控振荡器(VCO)。

晶振用一种能把电能和机械能相互转化的晶体在共振的状态下工作,以提供稳定,精确的单频振荡。

晶振电路如图3.3.1所示。

图3.3.1 晶振电路3.3.2复位电路复位是单片机的初始化操作。

单片机启动运行时,都需要先复位,其作用是使CPU和系统中其他部件处于一个确定的初始状态,并从这个状态开始工作。

因而,复位是一个很重要的操作方式。

当MCS-5l系列单片机的复位引脚RST(全称RESET)出现2个机器周期以上的高电平时,单片机就执行复位操作:07H写入堆栈指针SP,P0口—P3口均置1,程序计数器PC和其他特殊功能寄存器SFR全部清零。

只要RST持续为高电平,单片机就处于循环复位状态。

单片机的复位方式有上电自动复位和手工复位两种,本设计采用的是手动复位方式,其电路图如图3.3.2所示。

图3.3.2 复位电路3.3.3数码显示电路发光二极管显示器驱动(点亮)的方法有两种。

一种是静态驱动法,即给欲点亮的LED通以恒定的定流。

这种驱动方法要有寄存器,译码器,驱动电路等逻辑部件。

当需要显示的位数增加时,所需的逻辑部件及连线也相应增加,成本也增加。

另一种是动态驱动方法,这种方法是给欲点亮的LED通过通以电流,此时LED的亮度是通断的平均亮度。

为保证亮度,通过LED的脉冲电流应数倍于其额定电流值。

利用动态驱动法可以减少需要的逻辑部件和连线,单片机应用系统中常采用动态驱动法。

数码管有两种接法即共阳极接法和共阴极接法。

所谓共阳共阴,是针对数码管的公共脚而言的。

一个1位典型的数码管,一般有10个脚,8个段码(7段加1个小数点),剩下两个脚接在一起。

共阳指的是公共脚是正极(阳极),所有的段码实际上是负极,当某一个或某几个段码位接低电平,公共脚接高电平时,对应的段码位就能点亮,进而组合形成我们看到的数字或字母。

共阴刚好相反,也就是公共脚是负极(阴极),段码位是阳极,当公共脚接地,段码位接高电平时,对应段码位点亮,本次设计选择共阴极数码管,其中有4位显示“时”,“分”,,数码管A~DP 接单片机P0端口用于段选,1~4接单片机P2端口用于位选。

4位共阴极LED数码显示电路如图3.3.3所示。

图3.3.3 八位8段共阴极LED数码显示4.数字钟的软件设计4.1程序设计内容单片机软件设计主要包括执行软件(完成各种实质性功能)的设计和监控软件的设计。

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基于单片机的多功能数字时钟设计

基于单片机的多功能数字时钟设计

技术平台采用碱性电解液电沉积活性锌粉,选取电解液浓度1.25g/cm3,电流密度150mA/cm2,电解槽温度只需控制在室温,锌粉洗涤后真空干燥,所制得的锌粉比表面积大于0.8m2/g,具有较高的电化学活性,能满足锌银电池生产需要,生产效率也达到批量生产要求。

参考文献:[1]侯新刚,王胜,王玉棉.超细活性锌粉的制备与表征[J].粉末冶金工业,2004,14(1):10-13.[2]李永祥,黄孟阳,任锐.电解法制备树枝状锌粉工艺研究[J].四川有色金属,2011,(3):45-50.[3]胡会利,李宁,程瑾宁,等.电解法制备超细锌粉的工艺研究[J].粉末冶金工业,2007,17(1):24-29.基于单片机的多功能数字时钟设计刘晓萌(安徽职业技术学院铁道学院/合肥铁路工程学校,安徽 合肥 230011)摘 要:常见的数字钟有时间、闹钟等功能。

本文基于单片机、温度传感器、液晶显示屏、时钟芯片等硬件设计了多功能数字时钟,软件部分采用C语言编程实现。

该多功能数字时钟包含万年历、节日、节气、温度信息显示等功能,并且在断电的情况下也能正常工作。

关键词:单片机;多功能数字时钟;C语言编程0 引言人类对于时间的需求从古到今始终存在。

古代有浑天仪、日晷,近代出现了机械时钟。

如今,传统的计时工具,甚至是电子钟都已经满足不了人们多元化的时间需求。

数字时钟具有读取方便、显示直观、功能多样、电路简洁、成本低廉等诸多优点,符合电子仪器仪表的发展趋势,具有广阔的应用空间[1]。

使用数字时钟,用户可以获取精确到秒的时间信息,或是对时钟进行自定义的操作,为现代社会提供了极大的方便[2]。

然而,传统的数字时钟只包含时间显示、闹钟等功能,存在一定的局限性。

本文基于单片机、温度传感器、液晶显示屏、时钟芯片、键盘模块、闹铃模块和电力支持模块等硬件,设计了一款多功能的数字时钟。

1 系统硬件组成数字时钟的硬件由七个模块组成,包括:STC89C52单片机主控芯片、DS1302时钟芯片、DS18B20温度芯片、LCD1602液晶显示模块、闹铃模块、键盘模块和电源。

基于C51单片机的数字时钟课程设计(C语言,带闹钟).

基于C51单片机的数字时钟课程设计(C语言,带闹钟).

单片机技术课程设计数字电子钟学院:班级:姓名:学号:教师:摘要电子钟在生活中应用非常广泛,而一种简单方便的数字电子钟则更能受到人们的欢迎。

所以设计一个简易数字电子钟很有必要。

本电子钟采用AT89C52单片机为核心,使用12MHz 晶振与单片机AT89C52 相连接,通过软件编程的方法实现以24小时为一个周期,同时8位7段LED数码管(两个四位一体数码管)显示小时、分钟和秒的要求,并在计时过程中具有定时功能,当时间到达提前定好的时间进行蜂鸣报时。

该电子钟设有四个按键KEY1、KEY2、KEY3、KEY4和KEY5键,进行相应的操作就可实现校时、定时、复位功能。

具有时间显示、整点报时、校正等功能。

走时准确、显示直观、运行稳定等优点。

具有极高的推广应用价值。

关键词:电子钟 AT89C52 硬件设计软件设计目录一、数字电子钟设计任务、功能要求说明及方案介绍 (4)1.1 设计课题设计任务 (4)1.2 设计课题的功能要求说明 (4)1.3 设计课的设计总体方案介绍及工作原理说明 (4)二、设计课题的硬件系统的设计 (5)2.1硬件系统各模块功能简要介绍 (5)2.1.1 AT89C52简介 (5)2.1.2 按键电路 (6)三、设计课题的软件系统的设计 (6)3.1 使用单片机资源的情况 (6)3.2 软件系统个模块功能简要介绍 (7)3.3 软件系统程序流程框图 (7)3.4 软件系统程序清单 (7)四、设计课题的设计结论、仿真结果、误差分析 (9)4.1 设计结论及使用说明 (9)4.2 仿真结果 (10)结束语 (12)参考文献 (12)附录 (13)附录A:程序清单 (13)一、数字电子钟设计任务、功能要求说明及方案介绍1.1 设计课题设计任务设计一个具有特定功能的电子钟。

具有时间显示,并有时间设定,时间调整功能。

1.2 设计课题的功能要求说明设计一个具有特定功能的电子钟。

该电子钟上电或按键复位后能自动显示系统提示符“d.1004-22”,进入时钟准备状态;第一次按电子钟启动/调整键,电子钟从12时59分0秒开始运行,进入时钟运行状态;按电子钟S5键,则电子钟进入时钟调整状态,此时可利用各调整键调整时间,调整结束后可按S5键再次进入时钟运行状态。

基于单片机的多功能数字钟60秒LED旋转电子钟

基于单片机的多功能数字钟60秒LED旋转电子钟

第1节引言1.1 电子钟概述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。

现在市场上也出现了一些电子钟,它以六只LED数码管来显示时分秒,违背了人们指针式的传统习惯与理念,而且这类电子钟一般是采用大型显示器件,适用于银行、车站等公共场所,且外观设计欠美观,很少进入百姓家庭。

此外,无论是机械钟、石英钟还是电子钟,都存在着共同的问题:时间误差。

针对以上存在的问题,我们设计了一款采用LED显示器件显示的电子时钟,解决了时钟存在的误差问题,并能在夜间不必其它照明就能看到时间,且以60只发光管实现秒显示,接近于传统的秒针来显示秒的形式,用户容易接受,而且美观大方。

另加七只装饰用的LED灯,使整个时钟显的相当美观新颖,故还可作为室内装饰用。

1.2 设计任务本次设计通过对一个实现定时、双时钟显示、闹钟、温度等功能的时间系统的设计,其中结合了数据转换显示、数码管显示、动态扫描、单片机定时中断等技术。

系统由AT89C2051、LED数码管、按键、三极管、两片CD4017BE、CD4069BE、DS18B20、电阻等组成。

能实现时钟时、分、秒的显示。

也具有温度显示、时间设置、闹铃开和关设置、制式切换。

文章后附有电路图、程序清单。

1.3 系统主要功能电子钟的外观如图1所示。

周边60只发光管顺时旋转来显示秒,中间四只LED 数码管用于显示时间,中下方的七只LED灯顺时旋转,供装饰用。

其主要功能有:①整点报时;②四只LED数码管显示当前时分;③每隔一秒钟周边的60只LED发光管旋转一格;④当发生停电事件时,由后备电池供电,系统进入低功耗状态,所有显示部件停止显示,这样即延长了电池的寿命,同时又保证CPU继续计数,不至于因停电而时钟停止运行。

⑤当恢复供电后,系统自动恢复工作状态,不影响计时。

图一第2节电子钟硬件设计2.1系统的硬件构成及功能电子钟的原理框图如图2所示。

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。

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

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。

基于单片机的数字钟设计

基于单片机的数字钟设计
8位高亮共阴极型数码管,单片机P1.0~P1.7接数码管A~DP脚,P2.0~P2.7接数码管9~1脚,P3.0~P3.2接模式键,加键,减键三个控制键,晶振电路连接单片机18,19端口(XTAL1,XTAL2),复位电路连接单片机端口9(RST),单片机的31号端口接VCC,
(注意:20和40引脚分别接地和VCC),如图12所示。
图9 时间显示流程图
5.
5
Keil C51集成开发环境是基于80C51内核的微处理器软件平台,内嵌多种符合当前工业标准的开发工具,可以完成从工程建立、管理、程序编译、链接、目标代码生成、软硬件仿真等完整的开发流程[12]。尤其是C编译工具在产生代码的准确性和效率方面达到了较高水平,而且可以附加灵活的控制选项,在开发大型项目时非常理想。Keil C51集成开发环境的主要功能有以下几点[13]:
单片机模块中最常见的是数字钟,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,具有更更长的使用于单片机的数字钟设计,采用AT89C51单片机作为系统的主控芯片,外接LED显示电路,按键电路,晶振电路,复位电路模块构成一个简单的数字钟。通过按键电路能对时、分、秒分别进行设置和实时调整,并将结果显示在数码管上。
图3 键盘控制电路
3.3.2
晶振的全称叫晶体振荡器,它在单片机系统里作用非常大,主要作用是产生单片机所需的时钟频率,单片机执行程序所需的时间完全取决于单片机晶振所提供的时钟频率,时钟频率越高,那么单片机运行速度就越快[8]。在通常工作条件下,普通的晶振频率绝对精度可达百万分之五十。高级的精度更高。有些晶振还可以由外加电压在一定范围内调整频率,称为压控振荡器(VCO)。晶振用一种能把电能和机械能相互转化的晶体在共振的状态下工作,以提供稳定,精确的单频振荡。晶振电路如图4所示。

单片机实验报告数字时钟设计报告

单片机实验报告数字时钟设计报告一、实验目的本次单片机实验的目的是设计并实现一个基于单片机的数字时钟。

通过该实验,深入了解单片机的工作原理和编程方法,掌握定时器、中断、数码管显示等功能的应用,提高综合运用知识解决实际问题的能力。

二、实验原理1、单片机选择本次实验选用了常见的 51 系列单片机,如 STC89C52。

它具有丰富的资源和易于编程的特点,能够满足数字时钟的设计需求。

2、时钟计时原理数字时钟的核心是准确的计时功能。

通过单片机内部的定时器,设定合适的定时时间间隔,不断累加计时变量,实现秒、分、时的计时。

3、数码管显示原理采用共阳或共阴数码管来显示时间数字。

通过单片机的 I/O 口控制数码管的段选和位选信号,使数码管显示相应的数字。

4、按键控制原理设置按键用于调整时间。

通过检测按键的按下状态,进入相应的时间调整模式。

三、实验设备与材料1、单片机开发板2、数码管3、按键4、杜邦线若干5、电脑及编程软件(如 Keil)四、实验步骤1、硬件连接将数码管、按键与单片机开发板的相应引脚通过杜邦线连接起来。

确保连接正确可靠,避免短路或断路。

2、软件编程(1)初始化单片机的定时器、中断、I/O 口等。

(2)编写定时器中断服务程序,实现秒的计时。

(3)设计计时算法,将秒转换为分、时,并进行进位处理。

(4)编写数码管显示程序,将时间数据转换为数码管的段选和位选信号进行显示。

(5)添加按键检测程序,实现时间的调整功能。

3、编译与下载使用编程软件将编写好的程序编译生成可执行文件,并下载到单片机中进行运行测试。

五、程序设计以下是本次数字时钟设计的主要程序代码片段:```cinclude <reg52h>//定义数码管段选码unsigned char code SEG_CODE ={0xC0, 0xF9, 0xA4, 0xB0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xF8, 0x80, 0x90};//定义数码管位选码unsigned char code BIT_CODE ={0x01, 0x02, 0x04, 0x08, 0x10,0x20, 0x40, 0x80};//定义时间变量unsigned int second = 0, minute = 0, hour = 0;//定时器初始化函数void Timer_Init(){TMOD = 0x01; //定时器 0 工作在方式 1 TH0 =(65536 50000) / 256; //定时 50ms TL0 =(65536 50000) % 256;EA = 1; //开总中断ET0 = 1; //开定时器 0 中断TR0 = 1; //启动定时器 0}//定时器 0 中断服务函数void Timer0_ISR() interrupt 1{TH0 =(65536 50000) / 256;TL0 =(65536 50000) % 256;second++;if (second == 60){second = 0;minute++;if (minute == 60){minute = 0;hour++;if (hour == 24){hour = 0;}}}}//数码管显示函数void Display(){unsigned char i;for (i = 0; i < 8; i++)P2 = BIT_CODEi;if (i == 0){P0 = SEG_CODEhour / 10;}else if (i == 1){P0 = SEG_CODEhour % 10;}else if (i == 2){P0 = 0xBF; //显示“”}else if (i == 3){P0 = SEG_CODEminute / 10;else if (i == 4){P0 = SEG_CODEminute % 10;}else if (i == 5){P0 = 0xBF; //显示“”}else if (i == 6){P0 = SEG_CODEsecond / 10;}else if (i == 7){P0 = SEG_CODEsecond % 10;}delay_ms(1);//适当延时,防止闪烁}}//主函数void main(){Timer_Init();while (1){Display();}}```六、实验结果与分析1、实验结果将程序下载到单片机后,数字时钟能够正常运行,准确显示时、分、秒,并且通过按键可以进行时间的调整。

单片机课程设计实验报告 基于单片机的数字时钟 含完整实验代码..

单片机课程设计报告基于单片机的数字时钟姓名:班级:学号:一、前言利用实验板上的4个LED数码管,设计带有闹铃、秒表功能的数字时钟。

功能要求:a)计时并显示(LED)。

由于实验板上只有4位数码管,可设计成显示“时分”和显示“分秒”并可切换。

b)时间调整功能。

利用4个独立按钮,实现时钟调整功能。

这4个按钮的功能为工作模式切换按钮(MODE),数字加(INC),数字减(DEC)和数字移位(SHITF)。

c)定闹功能。

利用4个独立按钮设定闹钟时间,时间到以蜂鸣器响、继电器动作作为闹铃。

d)秒表功能。

最小时间单位0.01秒。

二、硬件原理分析1.电源部分电源部份采用两种输入接口(如上图)。

a)外电源供电,采用2.1电源座,可接入电源DC5V,经单向保护D1接入开关S1。

b)USB供电,USB供电口输入电源也经D1单向保护,送到开关S1。

注:两路电源输入是并连的,因此只选择一路就可以了,以免出问题。

S1为板子工作电源开关,按下后接通电源,提供VCC给板子各功能电路。

电路采用两个滤波电容,给板子一个更加稳定的工作电源。

LED为电源的指示灯,通电后LED灯亮。

2.蜂鸣器蜂鸣器分为有源和无源两种,有源即两引脚有一个直流电源就可以长鸣,无源则需要一个1K左右的脉冲才可以蜂鸣,因此对于按键的提示音及报警蜂鸣使用有源来得方便。

有源也可以当无源使用,而无源则不能当有源使用,当然用有源蜂鸣器作音乐发声会失真厉害。

如上图:单片机P15输出高低电平经R21连接三极管B极,控制三极管的导通与截止,从而控制蜂鸣器的工作。

低电平时三极管导通,蜂鸣器得电蜂鸣,高电平时三极管截止,蜂鸣器失电关闭蜂鸣。

电路使用一个四位共阳型数码管,四个公共阳级由三极管放大电流来驱动,三极管由P10-P13控制开与关。

数码管的阴级由P0口经过电阻限流连接。

例如,要十位的数码管工作,P12输出0,使三极管Q12导通,8脚得电,当P0口相应位有输出0时,点亮相应的LED灯组合各种字符数字。

毕业设计基于单片机的数字钟设计与制作

毕业设计课题名称:基于单片机技术数字钟电路的设计系部:电子信息工程系班级:电子信息工程(1)班姓名:刘七七学号:102212114指导教师:刘星慧、刘昆山2010年 10 月 8 日论文/设计/报告原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文/设计/报告是本人在导师的指导下进行研究所取得的研究成果。

除了论文/设计/报告中特别加以标注引用的内容外,本论文/设计/报告不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名:2010 年10月8 日论文/设计/报告版权使用授权书本论文/设计/报告作者完全了解学校有关保障、使用学位论文/设计/报告的规定,同意学校保留并向有关论文/设计/报告管理部门或机构送交论文/设计/报告的复印件和电子版,允许论文/设计/报告被查阅和借阅。

本人授权省级优秀论文/设计/报告评选机构将本论文/设计/报告的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本论文/设计/报告。

本论文/设计/报告属于1、保密□,在_________年解密后适用本授权书。

2、不保密□。

(请在以上相应方框内打“√”)作者本人签名:2010 年10 月8日指导教师签名:年月日目录一、摘要 (4)二、简单设计思路 (5)2.1课题设计要求 (5)2.2设计基本原理简介 (5)三、整体设计方案 (6)3.1硬件电路设计 (6)3.1.1原理图的设计 (6)3.1.2 PCB板的设计 (7)3.2软件编程 (7)3.3单片机下载 (8)四、电路安装与调试 (11)4.1电路的安装 (11)4.2电路的调试 (11)五、改进与应用 (12)六、参考资料 (12)附录 (13)附录一 (13)附录二 (14)一、摘要近年来随着计算机在社会领域的渗透和大规模集成电路的发展,单片机的应用正在不断地走向深入,由于它具有功能强,体积小,功耗低,价格便宜,工作可靠,使用方便等特点,因此特别适合于与控制有关的系统,越来越广泛地应用于自动控制,智能化仪器,仪表,数据采集,军工产品以及家用电器等各个领域,单片机往往是作为一个核心部件来使用,在根据具体硬件结构,以及针对具体应用对象特点的软件结合,以作完善。

开题报告-基于单片机的数字钟设计

一、选题的依据及意义(一)选题依据随着人类生活水平的提高,身边的电子产品越来越多,例如无人不知无人不晓的手机,电脑,家电等,而且我们对这些电子产品也是越来越依赖。

与此同时,人们的生活变得越来越忙碌,俗话说的好,时间就是金钱。

在竞争如此激烈的世界,合理安排好自己的工作和休息时间也就变得非常重要,所以我们需要有个自动计时的电子产品—数字时钟。

随着科技的不断提升,数字时钟不仅仅是应用在我们日常接触到的手表、手机、计算机当中,其实它还渗透在各个领域,诸如每个学校都需要用到的全自动响铃器、定时自动报警器、乘车唤醒器、以及娱乐场所经常用到的定时开关等。

另外,在制作方面,电子钟从原始的纯硬件电路转变为了软硬件结合。

而单片机开发工具具有很强的软硬件调试功能,加上它现场运行环境的可靠性,改变了最早机械钟的笨重,成为体积小、功耗小、功能多、精度高、性价比高的电子时钟。

不过,为了我国国防、航空、工业、医学等科技领域的快速发展,数字时钟作为这些科技不可缺少的一部分,就必须对数字钟进行改造,使现代的时钟不仅体积小,携带方便;还需要在款式方面和功能对其进行改进,让其不仅是受广大群众欢迎的产品,同时也是壮大我国科技好帮手。

所以,随着电子行业的不断更新,现代数字钟的计时部分是数字电路的一个典型应用,其原理是电信号经过分频器得到相应的秒脉冲,时计数器为24进制,分秒计数器都是60进制。

三个计数器的输出则经过译码器传送到数码管中,最终显示出精准的结果。

所以,美观、多功能化、寿命长的产品都很容易让大家所接受。

之所以选择用单片基的原理来完成此次毕业设计是因为单片机具有较高的性价比、体积小、可靠性高、控制功能强、使用也比较方便,容易产品化等特点。

同时,随着当今世界微控制技术的不断完善和发展,以及自动化程度的日益提高,单片机的应用正在导致传统的人工控制技术发生天翻地覆的变化。

在单片机模块中,最常见的就是数字钟,本次的毕业设计就是为了研究数字时钟的原理,利用所学过的单片机的的最小应用系统及其强大的系统扩展能力,设计出多功能数字钟的电路结构,利用protues软件绘制出原理图进行仿真,成功之后再在protel软件平台上画出原理图并进行PCB板块的制作,最后制作出实物,进行调试。

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