单片机定时闹钟设计报告
定时闹钟设计实习报告(打印版)

中国电子科技大学实习总结报告实习类型生产实习实习单位电子科学学院实习基地实习起止时间 201X年7月X日至202X年6月X日指导教师所在院(系)电子科学学院班级电信X班学生姓名学号202X年 6月 20日定时闹钟设计一、课题目的现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。
首基、典花、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。
汽车上一般配备40多部单片机,复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作!单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算的总和,甚至比人类的数量还要多。
单片机作为应用最广泛的控制系统之一,具有体积小,易于控制,价格便宜,安全可靠等等优良的性能而被广泛的关注。
无论是小到儿童玩具,到工业控制系统,大到航天航空系统的设计与操作之中,随处可见单片机的踪影。
大学电子专业,电气专业,通信等专业开设单片机课程,对人才的培养无疑是有着重大的意义的。
本次课程设计的题目是定时闹钟设计,通过课程设计使学生更进一步掌握单片机原理与应用课程的有关知识,提高用C语言编程的能力,并将所学的内容加以综合;通过查阅资料,了解所学知识的应用情况;通过课程设计全面系统的了解单片机的设计方法及设计步骤,了解微机系统的基本组成及开发设计过程中需要注意的问题。
1、设计目的及意义(1)设计目的1)掌握52系列单片机的基本硬件结构及工作原理;2)掌握52系列单片机的汇编语言及基本程序设计方法;3)学习并掌握使用52系列单片机开发控制系统的基本步骤及方法。
(2)设计意义学习单片机最重要的方法就是实现理论与实践相结合的学习方法。
有些工程师说过,能利用单片机设计并实现电子时钟,技能基本上掌握单片机的使用。
所以设计电子时钟的真正目的不在于设计出成品而投入使用,而是在于熟悉单片机的基本功能与编程来实现单片机的控制。
作为大学生,以后出去就业或是继续学业,都要有一定的动手能力和实践能力,而这,便是电子计时器设计的另一个目的。
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. 理解单片机定时器的工作原理,掌握定时器的编程方法;2. 学会使用单片机实现闹钟功能,了解时间计算与时间显示的基本方法;3. 掌握相关电子元器件的原理和功能,如晶振、电容、数码管等。
技能目标:1. 能够运用C语言编写单片机程序,实现闹钟的定时与显示功能;2. 学会使用调试工具对单片机程序进行调试,解决常见问题;3. 提高动手能力,能够独立完成单片机定时闹钟的硬件电路搭建与程序编写。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣,激发创新意识;2. 培养学生团队协作精神,学会共同解决问题;3. 增强学生实践操作能力,树立实践出真知的观念。
课程性质:本课程为实践性课程,结合理论教学,注重培养学生的动手能力与实际应用能力。
学生特点:学生具备一定的单片机基础知识,对编程有一定了解,但对实际应用尚缺乏经验。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,以学生为主体,引导学生主动参与,提高学生的实践操作能力。
在教学过程中,将课程目标分解为具体的学习成果,以便进行教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识:- 单片机定时器/计数器的工作原理与编程方法;- 时间计算与时间显示技术;- 硬件电路设计原理,包括晶振、电容、数码管等元器件的应用。
2. 实践操作:- 搭建单片机定时闹钟的硬件电路;- 编写单片机程序,实现定时与显示功能;- 使用调试工具对程序进行调试,解决常见问题。
3. 教学大纲:- 第一阶段:回顾单片机基础知识,介绍定时器/计数器原理,分析闹钟功能需求;- 第二阶段:学习时间计算与显示技术,讲解硬件电路设计方法;- 第三阶段:动手实践,分组进行硬件电路搭建与程序编写;- 第四阶段:程序调试与优化,展示成果,总结经验。
4. 教材关联:- 教材第3章:单片机定时器/计数器的原理与应用;- 教材第4章:C语言编程基础,涉及闹钟程序编写;- 教材第5章:电子元器件及其应用,用于硬件电路设计。
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。
单片机课程设计定时闹钟概要

电气工程及其自控化专业单片机原理及其应用课程设计报告姓名:学号:专业班级:题目:定时闹钟电气与电子工程学院二〇一四年XX月XX日目录一、设计目的 (1)二、设计任务和要求 (1)三、设计原理分析 (2)四、硬件资源及其分配 (2)五、硬件图 (6)六、程序框图 (7)七、程序 (9)八、调试运行 (19)九、仿真截图 (20)十、设计心得体会 (21)一、设计本定时闹钟的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。
二、设计任务和基本要求:1、任务:使用89C51单片机结合字符型LCD显示器设计一个简易的定时闹钟LCD时钟,若LCD选择有背光显示的模块,在夜晚或黑暗的场合中也可以使用。
2、设计要求:(1)显示程序格式为“时时:分分”(2)由LED闪动来做秒计数表示(3)一旦时间到则发出声响,同时继电器启动,可以扩充控制家电开关(4)程序执行后工作指示灯LED闪动,表示程序开始执行,LCD显示“00:00”,3、按下操作键K1-k4动作如下:(1) K1—设置现在的时间。
(2) K2—显示闹钟设置的时间。
(3)K3—设置闹铃的时间。
(4)K4—闹铃ON/OFF的状态设置,设置ON时连续三次发出“哗”的一声,off 置为哗的一声。
4、设置当前时间或闹铃时间如下:(1)K1—时的调整。
(2)K2—分的调整。
(3)K3—设置完成。
(4) K4---闹铃时间到时,发出一阵声响,按下本键可以停止声响。
三、设计原理分析 1、数字钟介绍时钟是将小时、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。
基于AT89C51单片机定时闹钟设计

塔里木大学信息工程学院《单片机原理与外围电路》课程论文题目:单片机定时闹钟设计姓名:海热古丽·依马木学号:**********班级:计算机15-1班摘要:本设计是单片机定时闹钟系统,不仅能实现系统要求的功能,而且还有附加功能,即还能设定和修改当前所显示的时间。
本次设计的定时闹钟在硬件方面就采用了AT89C51芯片,用6位LED数码管来进行显示。
LED用P0口进行驱动,采用的是动态扫描显示,能够比较准确显示时时—分分—秒秒。
通过S1、S2、S3、和S4四个功能按键可以实现对时间的修改和定时,定时时间到喇叭可以发出报警声。
在软件方面采用汇编语言编程。
整个定时闹钟系统能完成时间的显示,调时和定时闹钟、复位等功能,并经过系统仿真后得到了正确的结果。
关键词:单片机、AT89C51、定时闹钟、仿真Abstract:T his design is a single-chip timing alarm system, can not only realize the function of system requirements, and there are additional functions, which can set up and modify the display time. Timing alarm clock this design adopts the AT89C51 chip on the hardware side, with 6 LED digital tube to display. LED P0 export driven, by using dynamic scanning display, can accurately display always -sub -seconds seconds. Through the S1, S2, S3, and S4 four function keys can be achieved on the time changes and timing, timing to the horn can send out alarm sound. Using assembly language programming in the software. The timing clock system has functions of time display, timing and timing alarm clock, reset and other functions, and the system simulation to obtain correct results.Keywords: single chip microcomputer, AT89C51, alarm clock, simulatio目录1绪论 (2)1.1课题背景及研究意义 (2)1.2国内外现状 (2)1.3课题的设计目的 (2)1.4课题的主要任务 (2)1.5课题的主要功能 (2)2系统概述 (3)2.1方案论证 (3)2.2系统设计原理 (3)3系统硬件设计 (4)3.1单片机AT89C51简介 (4)3.2数码管显示电路 (6)3.3时钟电路 (7)3.4喇叭:SPEAKER (8)4系统软件设计 (8)4.1系统软件设计说明 (8)4.2 程序调试 (8)4.3 程序流程图 (9)4.3仿真步骤 (10)4.4仿真结果 (10)结论 (12)参考文献 (13)附录A 系统整体电路 (14)附录B 全部程序清单 (14)附录C:PCB图和3D图 (23)1绪论1.1课题背景及研究意义进入信息时代,计算机的影子无处不在,带有像单片机一类嵌入式处理器的小型智能化电子产品,已经成为家用电器的主流,市场需求前景广阔,因此,掌握小型单片机应用系统设计方法,已成为当今电子应用工程师所必备的技能,定时闹钟具备小型单片机应用系统的一切要素,其结构简单、成本低廉、走时精确、设置方便,所以智能化方面有广泛的用途。
单片机电子时钟课程设计报告

单片机电子时钟课程设计报告一、设计目的。
本课程设计旨在通过单片机技术的应用,设计并制作一个简单的电子时钟。
通过这一设计,学生将能够掌握单片机的基本原理和应用,培养学生的动手能力和创新意识,提高学生的实际操作能力。
二、设计原理。
本电子时钟采用单片机作为控制核心,通过晶振产生的时钟信号来实现时间的计时和显示。
利用数码管来显示小时和分钟,通过按键来调整时间。
同时,通过蜂鸣器发出报时信号,实现基本的闹钟功能。
三、设计方案。
1. 硬件设计。
(1)单片机选择,本设计选用常见的51单片机作为控制核心,具有成本低、易于编程的特点。
(2)时钟电路,采用晶振作为时钟信号源,通过单片机的定时器来实现时间的计时。
(3)显示模块,采用数码管来显示小时和分钟,通过数码管的扫描显示来实现时间的动态显示。
(4)按键输入,设计按键来调整时间,包括调整小时和分钟。
(5)报时功能,通过蜂鸣器来实现基本的报时功能,可以设置闹钟时间。
2. 软件设计。
(1)时钟控制,通过单片机的定时器来实现时间的计时和更新。
(2)显示控制,设计数码管的扫描显示程序,实现时间的动态显示。
(3)按键处理,设计按键扫描程序,实现对时间的调整。
(4)报时功能,设计蜂鸣器的报时程序,实现基本的闹钟功能。
四、设计实现。
1. 硬件实现。
根据上述设计方案,完成了电子时钟的硬件连接和布线,保证各个模块之间的正常通讯和工作。
2. 软件实现。
编写了单片机的程序,实现了时钟的计时、显示和控制功能,保证了电子时钟的正常运行。
五、实验结果。
经过调试,电子时钟能够准确显示当前的时间,并能够通过按键调整时间和设置闹钟功能,报时功能也能够正常工作。
六、总结与展望。
通过本课程设计,学生掌握了单片机的基本原理和应用,培养了动手能力和创新意识。
在今后的学习和工作中,学生将能够更好地应用单片机技术,设计和制作更加复杂的电子产品。
同时,也为学生今后的科研和创新工作奠定了良好的基础。
定时闹钟单片机课程设计报告

目录1系统设计 (4)1.1 单片机最小系统电路 (4)1.2 外围电路 (5)2实验结果及讨论 (6)2.1 利用定时器让数码管显示时间 (7)2.2 加入按键 (8)2.3 加入串口 (9)3结论 (10)4参考文献 (11)5附录 (12)摘要本课程设计的目的是利用动态数码管作为显示器,K1-K2作为输入按键,蜂鸣器作为声音输出,利用定时器作为时间的基准制作一个定时闹钟,并能够通过串口在PC上设定时间和闹钟【关键字】定时器动态数码管按键串口通信ABSTRACTThis course is designed to use dynamic digital tube as display, K1-K2 as the input buttons, buzzer as the sound output, use the timer as a time reference to make a regular alarm clock, and through the serial port setting time and alarm on the PC【Key words】TIMER LED KEYSERIAL COMMUNICATION1.系统设计1.1 单片机最小系统电路主芯片:电源及下载程序:复位及时钟:1.2 外围电路独立按键:数码管Usb转串口(因为笔记本机上没有串口):2.实验结果及讨论2.1 利用定时器让数码管显示时间2.1.1静态LED数码管工作原理如图6.1所示是8 段LED 数码管的结构示意图,从图中可以看出,一个8 段LED 数码管由8个发光二极管组成。
其中7 个长条形的发光管排列成“日”字形,另一个小圆点形的发光管在显示器的右下角作为显示小数点用。
这种组合的显示器可以显示0-9 十个数字及部分英文字母。
7段数码管(不控制小数点)的原理也很简单,它由7个发光二极管组成。
这7个发光二极管有一个公共端,必须接GND(共阴极数码管)或者VCC(共阳极数码管);对7个二极管的另一端进行控制,相应的就能控制它们的亮暗。
单片机课程设计——定时闹钟的设计

1 概述1.1设计目的本设计是一个定时闹钟,它仅使用单片的40引脚单片机完成闹钟的全部功能。
设计目的是为了学习和巩固单片机知识,使对已学过的基础知识能有更深入的理解,学会独立思考、独立思考、独立工作,以及提高对所学应用基本理论分析和解决实际问题的能力。
1.2设计任务本文设计的定时闹钟采用80c51芯片,用汇编语言进行编程,时、分、秒用6位LED数码管显示。
在电路中通过四个按键S1、S2、S3和S4来进行定时和调时,定时时间到通过喇叭发出报警声。
1.3设计系统的主要功能·能显示时时-分分-秒秒。
·能够设置定时时间、修改定时时间。
·到定时时间能发出报警2 系统总体方案及硬件设计2.1 系统总体方案1)由于要显示数字时间,所以需要6位数码管。
2)时间的定时用时钟电路,修改时间和定时用手动按键控制,报警声通过喇叭发出。
3)80c51单片机加上外围器件(2个3位共阳数码管,8个限流电阻和一个蜂鸣器)和应用程序(ISIS 7 Professional软件和KEIL编译软件),构成相应的应用系统。
2.2系统设计方框图图1系统设计方框图2.3硬件设计2.3.1芯片:80c5180c51芯片内不包含一个8位中央处理器cpu,4kb程序存储器ROM,128B随机存取存储器,RAM,4个8位并行I/O接口,1个全双工串行通信接口,2个16 位定时器、计数器级及21个特殊功能寄存器。
外部具有64KB程序存储器寻址能力和64KB数据存储器寻址能力。
指令系统中增加了乘法指令,提高了运算及数据处理能力,且具有位操作能力。
由先进CMOS 工艺制造并带有非易失性Flash 程序存储器全部支持12 时钟和6 时钟操作P89C51X2 和P89C52X2/54X2/58X2 分别包含128 字节和256 字节RAM 32 条I/O 口线 3 个16 位定时/计数器 6 输入4 优先级嵌套中断结构 1 个串行I/O 口可用于多机通信I/O 扩展或全双工UART以及片内振荡器和时钟电路。
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湖北理工学院2011 ~ 2012学年第 2 学期《单片机应用》课程设计报告教学院(部)电气与电子信息工程学院教研室电气自动化指导教师胡蔷陶彪课程设计时间 2012.5.7~2012.5.11课程设计班级电气工程及其自动化学号姓名同组人课程设计任务书一、课程设计题目:单片机应用二、课程设计内容1. 根据具体设计课题的技术指标和给定条件,以单片机为核心器件,能独立而正确地进行方案论证和电路设计,要求概念清楚、方案合理、方法正确、步骤完整;2. 熟悉、掌握各种外围接口电路芯片的工作原理和控制方法;3. 熟练使用单片机汇编语言进行软件设计;4. 熟练使用Proteus、Keil软件进行仿真电路测试;5. 熟练使用Protel软件设计印刷电路板;6. 学会查阅有关参考资料和手册,并能正确选择有关元器件和参数;7. 编写设计说明书,参考毕业设计论文格式撰写设计报告。
三、进度安排1.时间安排序号内容学时安排(天)1 方案论证和总体设计 12 硬件设计测试 13 软件设计 14 仿真测试及PCB设计 15 答辩 1合计 5设计指导地点:K2-406 DSP、EDA实验室四、基本要求(1)根据要求确定系统设计方案;(2)绘制系统框图、系统原理总图,印刷电路板图,列出元器件明细表;(3)计算电路参数和选择元器件,画出软件框图,列出程序清单;(4)仿真,测试与修改调整;(5)误差分析与调整;(6)写出使用说明书;(7)对设计进行全面总结,写出课程设计报告。
五、课程设计考核办法与成绩评定评定项目基本内涵分值设计过程考勤5分答辩回答问题情况25分实物测试正常无故障运行20分设计报告完成设计任务、报告规范性等情况50分90~100分:优;80~89分:良;70~79分:中;60~69分,及格;60分以下:不及格六、课程设计参考资料[1]电气与电子信息工程学院.单片机实验指导书[2]熊静琪.计算机控制技术.北京:电子工业出版社,2003.[3]黄忠霖.控制系统MATIAB计算及仿真.北京:国防工业出版社, 2004.[4]彭为等.单片机典型系统设计实例精讲. 北京:电子工业出版社,2007[5]王庆利等.单片机设计案例实践教程.北京:北京邮电大学出版社,2008[6]韩志军等.单片机应用系统设计——入门向导与设计实例.北京:机械工业出版社,2005[7]皮大能等. 单片机课程设计指导书. 北京:北京理工大学出版社,2010指导教师:陶彪胡蔷单片机应用课程设计成绩评定表课程设计题目:课程设计答辩或质疑记录:1、单片机如何使显示器时钟走动?答:单片机采用定时器1工作方式1,即16位定时器/计数器,并应用中断方式使时间走动。
2、LED显示器是怎样显示数字的?答:LED利用数码管的段选,使不同的段亮即代表着不同的数字。
成绩评定依据:课程设计考勤情况(5%):课程设计答辩情况(25%):完成设计任务及报告规范性(50%):实物测试(20%):最终评定成绩(以优、良、中、及格、不及格评定)指导教师签字:2012 年 5 月20 日摘要本次课程设计是在单片机授课结束的情况下,通过老师的指导和小组同学的协助,独立自主的完成项目设计,我们小组选定的是定时闹钟的设计,下面简单阐述一下该项目的设计思路。
利用动态数码管作为显示器,K20-K27作为输入按键,蜂鸣器作为声音输出制作一个定时闹钟。
最后结果要求做到:1、正确显示时分。
2、可以利用按钮调整时间和设定闹钟时间。
3、当时间到达设定的闹钟时间时,蜂鸣器发出嘀、嘀、嘀的报警声。
4、通过串口在PC上设定时间和闹钟。
关键字:定时闹钟目录1 概述 (5)2主要硬件介绍及电路原理设计 (6)2.1STC89C52RC单片机简要介绍 (7)2.2键盘和LED数码管显示器简介 (8)2.3主要电路原理与设计 (9)3 软件设计 (11)3.1概述 (12)3.2主模块的设计 (12)3.3基本显示模块设计 (12)3.4时间设定模块设计 (13)3.5闹铃功能的实现 (14)4.PROTEUS软件仿真 (15)5课程设计体会 (17)参考文献 (18)附:程序清单 (19)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.主要硬件介绍及电路原理设计2.1STC89C52RC单片机简要介绍在单片机应用系统中,单片机是整个系统的核心,对整个系统的信息输入、处理、信息输出进行控制。
与单片机配套的有相应的复位电路、时钟电路以及扩展的存储器和I\O接口,使单片机应用系统能够运行。
在一个单片机应用系统中,往往都会输入信息和显示信息,这就涉及键盘和显示器。
在单片机应用系统中,一般都根据系统的要求配置相应的键盘和显示器。
配置键盘和显示器一般都没有统一的规定,有的系统功能复杂,需输入的信息和显示的信息量大,配置的键盘和显示器功能相对强大,而有些系统输入/输出的信息少,这时可能用几个按键和几个LED指示灯就可以进行处理了。
在单片机应用系统在中配置的键盘可以是独立键盘,也可能是矩阵键盘。
显示器可以是LED指示灯,也可以是LED数码管,也可以是LCD显示器,还可以使用CRT 显示器。
单片机应用系统中键盘一般用的比较多的是矩阵键盘,显示器用的比较多的是LED数码管还LCD显示器。
2.2键盘和LED数码管显示器简介键盘是单片机应用系统中最常用的输入设备,在单片机应用系统实现简单的人机通信。
键盘实际上是一组按键开关的集合,平时按键开关总是处于断开状态,当按下键时它才闭合。
键盘的结构形式一般有两种:独立式键盘和矩阵式键盘。
矩阵式键盘的工作方式有3种:查询工作方式、定时扫描工作方式和中断工作方式。
LED数码管显示器在单片机应用系统中,经常用到LED数码管作为显示输出设备,LED数码管显示器虽然显示信息简单,但它具有显示清晰、亮度高、使用电压低、寿命长、与单片机接口方便等特点,基本上能够满足单片机应用系统的需要,所以在单片机应用系统中经常用到。
LED数码管显示器是由发光二极管按一定的结构组合起来的显示器件。
在单片机应用系统中通常使用的是8段式LED数码管显示器,它有共阴极和共阳极两种。
所谓译码方式是指由显示字符转换得到对应的字段码的方式。
对于LED数码管显示器,通常的译码方式有两种:硬件译码方式和软件译码方式。
LED数码管在显示时,通常有两种显示方式:静态显示方式和动态显示方式。
在使用时可以把它们组合起来。
在实际应用时,如果数码管个数较少,通常用硬件译码静态显示,在数码管个数较多时,则通常用软件译码动态显示。
2.3主要电路原理设计(1)系统硬件电路的设计:电路是由控制部分和显示部分两大部分组成。
利用单片机程序进行控制,单片机以晶体振荡器的振荡周期(或外部引入的时钟周期)为最小的时序单位,片内的各种微操作都以此周期为时序基准。
振荡频率二分频后形成状态周期或称s周期,所以,1个状态周期包含有2个振荡周期。
振荡频率foscl2分频后形成机器周期MC。
所以,1个机器周期包含有6个状态周期或12个振荡周期。
1个到4个机器周期确定一条指令的执行时间,这个时间就是指令周期。
AT89S52单片机指令系统中,各条指令的执行时间都在1个到4个机器周期之间。
,并通过数码管进行显示单片机普遍采用锁相环技术,使单片机的时钟频率可由程序控制。
锁相环允许用户在片外使用频率较低的晶振,可以很大地减小板级噪声;而且,由于时钟频率可由程序控制,系统时钟可以在一个很宽的范围内调整,总线频率往往能升得很高。
但是,使用锁相环也会带来额外的功率消耗。
单就时钟方案来讲,使用外部晶振且不使用锁相环是功率消耗最小的一种。
AT89S52单片机的时钟信号通常用两种电路形式得到:内部振荡方式和外部振荡方式。
在引脚XTAL1和XTAL2外接晶体振荡器(简称晶振)或陶瓷谐振器,就构成了内部振荡方式。
由于单片机内部有一个高增益反相放大器,当外接晶振后,就构成了自激振荡器并产生振荡时钟脉冲。
内部振荡方式的外部电路如下图所示。
图中,电容器C01,C02起稳定振荡频率、快速起振的作用,其电容值一般在5-30pF。
晶振频率的典型值为12MH2,采用6MHz的情况也比较多。
内部振荡方式所得的时钟情号比较稳定,实用电路中使用较多。
外部振荡方式是把外部已有的时钟信号引入单片机内。
这种方式适宜用来使单片机的时钟与外部信号保持同步。
外部振荡方式的外部电路如下图所示。
如图所示:各模块分析:显示模块——电路先通过电源电路送出+5V电压,单片机AT89S52通过74LS47和CD4515(4—16译码器)驱动数码管显示数值, 显示部分采用普通共阳极数码管显示,采用动态扫描,以减少硬件电路。
考虑到一次扫描12位数码管显示时会出现闪烁情况,设计时分两排显示,一排显示时间和年月日,一排显示星期和温度,共阳极数码管中8个发光二极管的阳极(二极管正端)连在一起。