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硬件课程设计电子日历时钟

硬件课程设计电子日历时钟
硬件课程设计电子日历时钟

计算机科学与技术学院

硬件课程设计报告

姓名:学号:

专业:计算机科学与技术学院信息安全

班级:

设计题目:电子日历时钟系统

指导教师:

2013年12月20日

课程设计指导教师评阅书

指导教师评语:

成绩:指导教师签字:

年月日

摘要

电子日历时钟是日常生活中最常见的时间工具,其功能是为用户提供准确的时间及日期显示、闹钟提醒等。本次课程设计我们主要通过使用LCD液晶显示屏显示时间,脉冲是通过可编程8253芯片来提供的,其时间是通过8255来控制显示的,4*4数字键盘将要修改的时间提供给8255芯片,然后8255芯片控制LCD液晶显示屏修改显示的时间。流程报告中有以下几个方面:任务设计与要求、总体方案、硬件设计、软件设计、实验成果、结论及实验体会。

关键词:电子日历时钟系统;8253芯片;8255芯片;LCD液晶显示屏

目录

1 设计任务与要求…………………………………………………………………

1.1 提出问题…………………………………………………………………

1.2 分析问题…………………………………………………………………………

1.3 解决问题…………………………………………………………………

2 总体方案…………………………………………………………………………

2.1 总体方案概述……………………………………………………………

2.2 8255芯片简介……………………………………………………………

2.3 8253芯片简介…………………………………………………………………

2.4 74LS273芯片简介………………………………………………………………

2.5 液晶屏LCD简介………………………………………………………………

2.6 软件功能模块图………………………………………………………

3硬件设计………………………………………………………………………

3.1 电路连接图………………………………………………………………

3.2 实物连接图……………………………………………………………

4 软件设计……………………………………………………………………

4.1 原理流程图………………………………………………………………

4.2 软件设计模块……………………………………………………………

4.3 软件设计问题分析………………………………………………………

4.4 主体流程图……………………………………………………………

5实验成果

5.1 程序清单与注释………………………………………………………5.2 程序调试与分析………………………………………………………5.3 键盘操作详解……………………………………………………………

5.4 实验结果…………………………………………………………………6结论……………………………………………………………………………7体会……………………………………………………………………………

8参考文献………………………………………………………………………

1 设计任务与要求

1.1提出问题

电子时钟日历是采用数字电路实现对年、月、日,时、分、秒、星期,数字显示的计时装置,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、实时广播、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。通过对一个学期的微机原理与接口技术的学习,我们可以利用我们所学过的知识来实现电子时钟日历的工作过程。我们选择LCD显示, 8254定时功能、8255基本输入输出的功能来实现数字电子时钟日历的设计。

1.2分析问题

(1)明确课题对程序功能,运算精度等方面的要求及硬件条件

(2)把复杂问题分解为若干模块,确定各模块处理方法,画出流程图。

(3)存储器资源分配

(4)编制程序,根据流程图精心选择合适的指令和寻址方式来编制源程序

(5)对程序进行汇编,调试和修改,直到程序运行结果正确为止。

设计一个电子时钟,主要以单片机和液晶显示屏LCD为硬件基础,载入用汇编语言编写的程序,加入8253和8255设计出功能完善的电子时钟。该电子时钟通过按键可切换显示时间与日期、月份、日期、年份星期等时间及整点报时的功能。

1.3解决问题

电子时钟主要由显示模块、修改时间模块和时钟运算模块三大部分组成。其中对时模块和时钟运算模块要对时、分、秒的数值进行操作,并且秒计算到60时,要自己清零并向分进1;分计算到60时,要自己清零并向时进1;时计算到24时,要清零。这样,才能循环记时。

利用8253可编程定时/计数器、8255可编程并行接口芯片和LCD显示屏设计一个电子时钟日历的电路,并编制一程序使得该万年历能正常运行。万年历除了能够完成正常的计时、日历、显示功能外,还必须具备正常日期、星期、时间设定功能等。绘制相应的硬件电路原理图并完成接线。编制相应控制程序实现电子钟的计时、显示等功能。控制程序设计规范,应有适当的注释,表达清楚。万年历的显示是由LCD显示屏来显示的。

利用8253做定时器,运用其两个端口进行级联,可以输出周期为一秒的脉冲,对其产生的周期脉冲送入8255进行检测,每当检测到有信号,也就是时间过去了一秒钟。采用8255芯片,利用LCD显示时间,将8255的两个输出端口A口与B口实现其位选与段选。在主程序中要分别对8253、8255进行初始化编程。8253的通道0工作于方式2,通道1工作于方式3,对通道0输入频率为1MHz的时钟信号,使通道0和通道1级联,对8253初始化编程,使其输出周期为一秒的信号。时、分、秒分别对应6个存储单元,分别存放时、分、秒的个位和十位。当有一秒的周期信号产生时,将秒的个位加1,判断是否到10,如到了则十位加1,个位清零;再判断十位是否到了6,如十位到了6则十位清零,分的个位加1,同理对分、时作相应处理。LCD显示屏将显示作为子程序,将时、分、秒、年、月、日对应存储单元的内容分别取出并转换成相应的代码,利用缓冲区和延时子程序进行显示。

时间的设定则是由8255基本输入输出功能来实现,利用课本中键盘接口电路,来对时间对年月日、时分秒以及星期的设定,然后利用LCD显示屏将设定好的时间显示。

报时的功能是用74LS273芯片及蜂鸣器来实现整点报时。

2 总体方案

2.1总体方案概述

本实验采用LCD液晶显示屏作为实验芯片。采用8255来控制LCD的显示时间,用8253来定时刷新显示的时间。并使用74LS273芯片及蜂鸣器来实现整点报时。

在本实验中,先采用8253提供一个1秒的脉冲给8255,然后8255在定时的控制LCD 显示屏显示的时间。在修改显示屏的时间,用4*4的数字键盘将要修改的时间提供给8255,让后再让8255控制LCD显示屏显示的时间。其中,时间是用24小时制,年月日的形式输出的。

2.2 8255芯片简介

2.2.1 8255引脚图解,如图2-1

图2-1 8255引脚图

8255是Intel公司生产的可编程并行I/O接口芯片,有3个8位并行I/O口。具有3个通道3种工作方式的可编程并行接口芯片(40引脚)。其各口功能可由软件选择,使用灵活,通用性强。8255可作为单片机与多种外设连接时的中间接口电路。

8255作为主机与外设的连接芯片,必须提供与主机相连的3个总线接口,即数据线、地址线、控制线接口。同时必须具有与外设连接的接口A、B、C口。由于8255可编程,所以必须具有逻辑控制部分,因而8255内部结构分为3个部分:与CPU连接部分、与外设连接部分、控制部分。

1)与CPU连接部分

根据定义,8255能并行传送8位数据,所以其数据线为8根D0~D7。由于8255具有3个通道A、B、C,所以只要两根地址线就能寻址A、B、C口及控制寄存器,故地址线为两根A0~A1。此外CPU要对8255进行读、写与片选操作,所以控制线为片选、复位、读、写信号。各信号的引脚编号如下:

(1)数据总线DB:编号为D0~D7,用于8255与CPU传送8位数据。

(2)地址总线AB:编号为A0~A1,用于选择A、B、C口与控制寄存器。

(3)控制总线CB:片选信号、复位信号RST、写信号、读信号。当CPU要对8255进行读、写操作时,必须先向8255发片选信号选中8255芯片,然后发读信号或写信号对8255进

行读或写数据的操作。

2)与外设接口部分

根据定义,8255有3个通道A、B、C与外设连接,每个通道又有8根线与外设连接,所以8255可以用24根线与外设连接,若进行开关量控制,则8255可同时控制24路开关。各通道的引脚编号如下:

(1)A口:编号为PA0~PA7,用于8255向外设输入输出8位并行数据。

(2)B口:编号为PB0~PB7,用于8255向外设输入输出8位并行数据。

(3)C口:编号为PC0~PC7,用于8255向外设输入输出8位并行数据,当8255工作于应答I/O方式时,C口用于应答信号的通信。

3)控制器

8255将3个通道分为两组,即PA0~PA7与PC4~PC7组成A组,PB0~PB7与PC0~PC3组成B组。如图7.5所示,相应的控制器也分为A组控制器与B组控制器,各组控制器的作用如下:

(1)A组控制器:控制A口与上C口的输入与输出。

(2)B组控制器:控制B口与下C口的输入与输出。

2.2.2 8255的命令字

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

D7:特征位 D6D5:A组方式00=方式0 ,01=方式1,1X=方式2

D4: A口0=输出,1=输入 D3:C口C7~C4 0=输出,1=输入D2:B组方式0=方式0,1=方式1

D1: B口0=输出,1=输入D0:C口C3~C0 0=输出,1=输入

D7位为“1”时,为方式选择控制字的标识位。

D6、D5位决定A端口的工作方式。

D4位决定A端口工作在输入还是输出方式。

D3位决定C端口高4位PC7~PC4是作为输入端口,还是作为输出端口。

D2位用来选择B端口的工作方式。

D1位决定B端口作为输入还是输出端口。

D0位决定C端口低4位PC3~PC0作出为输入,还是输。

2.1.3 8255作方式

3种工作方式可用软件编程对控制口设置来指定。三种基本的工作方式为:方式0-基本的输入输出,方式1-选通输入输出方式,方式2-双向传送方式。

1) 工作方式0(基本输入输出方式)

功能:方式0不使用联络信号,也不使用中断,A口和B口可定义为输入或输出口,C口分成两个部分(高四位和低四位),C口的两个部分也可分别定义为输入或输出。在方式0,所有口输出均有锁存,输入只有缓冲,无锁存,C口还具有按位将其各位清0或置1的功能。常用于与外设无条件的数据传送或接收外设的数据。

2)工作方式1(选通输入输出方式)

A口借用C口的一些信号线用作控制和状态信号,组成A组,B口借用C口的一些信号线用作控制和状态信号,组成B组。在方式1下,C口的某些位被占用。

方式1的输出:

当A口工作于方式1且用作输出口时,C口的PC7线用作输出缓冲器满OBF信号,PC6用作外设收到数据后的响应信号ACK,PC3用作中断请求输出信号线INTR。

当B口工作于方式l且用作输出口时,C口的PC1线用作输出缓冲器满OBF信号,PC2用作外设收到数据后的响应信号ACK,PC0用作中断请求输出信号线INTR。

3) 工作方式2 (双向输入输出方式)

功能:方式2是A组独有的工作方式。外设既能在A口的8条引线上发送数据,又能接收数据。此方式也是借用C口的5条信号线作控制和状态线,A口的输入和输出均带有锁存。

2.2.3 8255与键盘连接方式如图2-2

图2-2 8255与键盘连接方式图

2.3 8253芯片简介

2.3.1 8253芯片内部结构如图2-3

图2-3 8253芯片内部结构框图

Intel8253是NMOS工艺制成的可编程计数器/定时器,有几种芯片型号,外形引脚及功能都是兼容的,只是工作的最高计数速率有所差异,例如8253(2.6MHz),8253-5(5MHz) 8253内部有三个计数器,分别称为计数器0、计数器1和计数器2,他们的机构完全相同。每个计数器的输入和输出都决定于设置在控制寄存器中的控制字,互相之间工作完全独立。每个计数器通过三个引脚和外部联系,一个为时钟输入端CLK,一个为门控信号输入端GATE,另一个为输出端OUT。每个计数器内部有一个8位的控制寄存器,还有一个16位的计数初值寄存器CR、一个计数执行部件CE和一个输出锁存器OL。

执行部件实际上是一个16位的减法计数器,它的起始值就是初值寄存器的值,而初始值寄存器的值是通过程序设置的。输出锁存器的值是通过程序设置的。输出锁存器OL 用来锁存计数执行部件CE的内容,从而使CPU可以对此进行读操作。顺便提一下,CR、CE和OL都是16位寄存器,但是也可以作8位寄存器来用。

2.3.2 8253芯片工作原理

8253具有3个独立的计数通道,采用减1计数方式。在门控信号有效时,每输入1个计数脉冲,通道作1次计数操作。当计数脉冲是已知周期的时钟信号时,计数就成为定时。

一、8253内部结构

8253芯片有24条引脚,封装在双列直插式陶瓷管壳内。

1.数据总线缓冲器

数据总线缓冲器与系统总线连接,8位双向,与CPU交换信息的通道。这是8253与CPU之间的数据接口,它由8位双向三态缓冲存储器构成,是CPU与8253之间交换信息的必经之路。

2.读/写控制

读/写控制分别连接系统的IOR#和IOW#,由CPU控制着访问8253的内部通道。接收CPU送入的读/写控制信号,并完成对芯片内部各功能部件的控制功能,因此,它实际上是8253芯片内部的控制器。A1A0:端口选择信号,由CPU输入。8253内部有3个独立的通道,加上控制字寄存器,构成8253芯片的4个端口,CPU可对3个通道进行读/写操作3对控制字寄存器进行写操作。这4个端口地址由最低2位地址码A1和A0来选择。如表所示。

3.通道选择

(1) CS#——片选信号,由CPU输入,低电平有效,通常由端口地址的高位地址译码形成。

(2) RD#、WR#——读/写控制命令,由CPU输入,低电平有效。RD#效时,CPU读取由A1A0所选定的通道内计数器的内容。WR#有效时,CPU将计数值写入各个通道的计数器中,或者是将方式控制字写入控制字寄存器中。CPU对8253的读/写操作。

4.计数通道0~2

每个计数通道内含1个16位的初值寄存器、减1计数器和1个16位的(输出)锁存器。8253内部包含3个功能完全相同的通道,每个通道内部设有一个16位计数器,可进行二进制或十进制(BCD码)计数。采用二进制计数时,写入的初值范围为0000H~0FFFFH,最大计数值是0000H,代表65536。采用BCD码计数时,写入的初值范围为0000~9999,最大计数值是0000,代表10000。与此计数器相对应,每个通道内设有一个16位计数值锁存器。必要时可用来锁存计数值。(特别说明:8253计数器的值先减1再判断是否为0,为0就中断了,所以最大初始值为0,这样减1以后,不为0,所以为最大的,取决于CF 标志位)

当某通道用作计数器时,应将要求计数的次数预置到该通道的计数器中、被计数的事

件应以脉冲方式从CLK端输入,每输入一个计数脉冲,计数器内容减“1”,待计数值计到“0”。 OUT端将有输出。表示计数次数到。当某个通道用作定时器时。由CLK输入一定频率的时钟脉冲。根据要求定时的时间长短确定所需的计数值。并预置到计数器中,每输入一个时钟脉冲,计数器内容减“1”,待计数值计到“0”。OUT将有输出,表示定时时间到。允许从CLK输入的时钟频在1~2MHz范围内。因此,任一通道作计数器用或作定时器用,其内部操作完全相同,区别仅在于前者是由计数脉冲进行减“1”计数。而后者是内时钟脉冲进行减“1”计数。作计数器时,要求计数的次数可直接作为计数器的初值预置到减“1”计数器中。作定时器时,计数器的初值即定时系数应根据要求定时的时间进行如下运算才能得到:

定时系数=需要定时的时间/时钟脉冲周期

①设置通道:向方式控制字寄存器端口写入方式选择控制字,用于确定要设置的通道及工作方式;

②计数/定时:向通道写入计数值,启动计数操作;

③读取当前的计数值:向指定通道读取当前计数器值时,8253将计数器值存入锁存器,从锁存器向外提供当前的计数器值,计数器则继续作计数操作。

④计数到:当计数器减1为0时,通过引脚OUTi向外输出“到”的脉冲信号。

计数初值输入存放在初值寄存器中,计数开始或重装入时被复制到计数器中。

锁存器在非锁存状态,其值随计数器的变化而变化;一旦锁存了计数器的当前值,直到锁存器值被读取后才能解除锁存状态。

5.方式选择控制字

8253的初始化编程就是对其工作方式的确定。具体实现就是在8253上电后,由CPU 向8253的控制寄存器写入一个控制字,就可以规定8253的工作方式、计数值的长度以及计数所用的数制等,另外根据要求将计数值写入8253的相应通道。

8253的一个方式控制字只决定一个技术通道的工作模式。

二、8253的通道工作方式

8253中各通道可有6种可供选择的工作方式,以完成定时、计数或脉冲发生器等多种功能。8253的各种工作方式如下:

1.方式0:计数结束则中断

工作方式0被称为计数结束中断方式。当任一通道被定义为工作方式0时, OUTi输出为低电平;若门控信号GATE为高电平,当CPU利用输出指令向该通道写入计数值WR#有效时,OUTi仍保持低电平,然后计数器开始减“1”计数,直到计数值为“0”,此刻

OUTi将输出由低电平向高电平跳变,可用它向CPU发出中断请求,OUTi端输出的高电平一直维持到下次再写入计数值为止。

在工作方式0情况下,门控信号GATE用来控制减“1”计数操作是否进行。当GATE=1时,允许减“1”计数;GATE=0时,禁止减“1”计数;计数值将保持GATE有效时的数值不变,待GATE重新有效后,减“1”计数继续进行。

显然,利用工作方式0既可完成计数功能,也可完成定时功能。当用作计

数器时,应将要求计数的次数预置到计数器中,将要求计数的事件以脉冲方式从CLKi端输入,由它对计数器进行减“1”计数,直到计数值为0,此刻OUTi输出正跳变,表示计数次数到。当用作定时器时,应把根据要求定时的时间和CLKi的周期计算出定时系数,预置到计数器中。从CLKi,输入的应是一定频率的时钟脉冲,由它对计数器进行减“1”计数,定时时间从写入计数值开始,到计数值计到“0”为止,这时OUTi输出正跳变,表示定时时间到。

有一点需要说明,任一通道工作在方式0情况下,计数器初值一次有效,经过一次计数或定时后如果需要继续完成计数或定时功能,必须重新写入计数器的初值。

2.方式1:单脉冲发生器

工作方式1被称作可编程单脉冲发生器。进入这种工作方式, CPU装入计数值n后OUTi输出高电平,不管此时的GATE输入是高电平还是低电平,都不开始减“1”计数,必须等到GATE由低电平向高电平跳变形成一个上升沿后,计数过程才会开始。与此同时,OUTi输出由高电平向低电平跳变,形成了输出单脉冲的前沿,待计数值计到“0”, OUTi 输出由低电平向高电平跳变,形成输出单脉冲的后沿,因此,由方式l所能输出单脉冲的宽度为CLKi周期的n倍。

如果在减“1”计数过程中, GATE由高电平跳变为低电乎,这并不影响计数过程,仍继续计数;但若重新遇到GATE的上升沿,则从初值开始重新计数,其效果会使输出的单脉冲加宽,如教材图9-22(b)中的第2个单脉冲。

这种工作方式下,计数值也是一次有效,每输入一次计数值,只产生一个负极性单脉冲。

3.方式2:速率波发生器

工作方式2被称作速率波发生器。进入这种工作方式, OUTi输出高电平,装入计数值n后如果GATE为高电平,则立即开始计数,OUTi保持为高电平不变;待计数值减到“1”和“0”之间, OUTi将输出宽度为一个CLKi周期的负脉冲,计数值为“0”时,自动重新装入计数初值n,实现循环计数,OUTi将输出一定频率的负脉冲序列,其脉冲宽度固定

为一个CLKi周期,重复周期为CLKi周期的n倍。

如果在减“1”计数过程中,GATE变为无效(输入0电平),则暂停减“1”计数,待GATE恢复有效后,从初值n开始重新计数。这样会改变输出脉冲的速率。

如果在操作过程中要求改变输出脉冲的速率,CPU可在任何时候,重新写人新的计数值,它不会影响正在进行的减“1”计数过程,而是从下一个计数操作用期开始按新的计数值改变输出脉冲的速率。

4.方式3:方波发生器

工作方式3被称作方波发生器。任一通道工作在方式3,只在计数值n为偶数,则可输出重复周期为n、占空比为1:1的方波。进入工作方式3,OUTi输出低电平,装入计数值后,OUTi立即跳变为高电平。如果当GATE为高电平,则立即开始减“1”计数,OUTi 保持为高电平,若n为偶数,则当计数值减到n/2时,OUTi跳变为低电平,一直保持到计数值为“0”,系统才自动重新置入计数值n,实现循环计数。这时OUTi端输出的周期为n ×CLKi周期,占空比为1:1的方波序列;若n为奇数,则OUTi端输出周期为n×CLKi 周期,占空比为((n+1)/2)/((n-1)/2)的近似方波序列。

如果在操作过程中, GATE变为无效,则暂停减“1”计数过程,直到GATE再次有效,重新从初值n开始减“l”计数。如果要求改变输出方波的速率,则CPU可在任何时候重新装入新的计数初值n,并从下一个计数操作周期开始改变输出方波的速率。

从上述各工作方式可看出,GATE作为各通道的门控信号,对于各种不同的工作方式,它所起的作用各不相同。在8253的应用中,必须正确使用GATE信号,才能保证各通道的正常操作。

5.读取计数器的当前值

⑴直接读计数器:输出锁存器在非锁存状态会跟随计数器计数的变化而变化,直接读计数器是从锁存器得到计数器的当前值。但由于计数器处于工作状态,读出值不一定能稳定。

⑵先锁存再读取:①通过方式选择控制字对指定通道(SC1、SC0)的计数值锁入锁存器(RL1RL0=00),锁存器一旦锁存了当前计数值,就不再随计数器变化直到被读取。②读计数器通道(有锁存器)。

2.4 74LS273芯片简介

(1).1脚是复位CLR,低电平有效,当1脚是低电平时,输出脚2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)全部输出0,即全部复位;

(2).当1脚为高电平时,11(CLK)脚是锁存控制端,并且是上升沿触发锁存,当11脚有一个上升沿,立即锁存输入脚3、4、7、8、13、14、17、18的电平状态,并且立即呈现在在输出脚2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)上.

图2-4为74LS273的引脚图及其功能。

图2-4 74LS273的引脚图及其功能

(3).74ls273管脚功能: 1D~8D为数据输入端,1Q~8Q为数据输出端,正脉冲触发,低电平清除,常用作8位地址锁存器。

2.5液晶屏LCD简介

2.5.1工作原理

简单的来说,屏幕能显示的基本原理就是在两块平行板之间填充液晶材料,通过电压来改变液晶材料内部分子的排在列状况,以达到遮光和透光的目的来显示深浅不一,错落有致的图象,而且只要在两块平板间再加上三元色的滤光层,就可实现显示彩色图象。认识了它的结构和原理,了解了它的技术和工艺特点,才能在选购时有的放矢,在应用和维护时更加科学合理。液晶是一种有机复合物,由长棒状的分子构成。在自然状态下,这

些棒状分子的长轴大致平行。LCD第一个特点是必须将液晶灌入两个列有细槽的平面之间才能正常工作。这两个平面上的槽互相垂直(90度相交),也就是说,若一个平面上的分子南北向排列,则另一平面上的分子东西向排列,而位于两个平面之间的分子被强迫进入一种90度扭转的状态。由于光线顺着分子的排列方向传播,所以光线经过液晶时也被扭转90度。但当液晶上加一个电压时,分子便会重新垂直排列,使光线能直射出去,而不发生任何扭转。LCD的第二个特点是它依赖极化滤光片和光线本身,自然光线是朝四面八方随机发散的,极化滤光片实际是一系列越来越细的平行线。这些线形成一张网,阻断不与这些线平行的所有光线,极化滤光片的线正好与第一个垂直,所以能完全阻断那些已经极化的光线。只有两个滤光片的线完全平行,或者光线本身已扭转到与第二个极化滤光片相匹配,光线才得以穿透。LCD正是由这样两个相互垂直的极化滤光片构成,所以在正常情况下应该阻断所有试图穿透的光线。但是,由于两个滤光片之间充满了扭曲液晶,所以在光线穿出第一个滤光片后,会被液晶分子扭转90度,最后从第二个滤光片中穿出。另一方面,若为液晶加一个电压,分子又会重新排列并完全平行,使光线不再扭转,所以正好被第二个滤光片挡住。总之,加电将光线阻断,不加电则使光线射出。当然,也可以改变LCD中的液晶排列,使光线在加电时射出,而不加电时被阻断。但由于液晶屏幕几乎总是亮着的,所以只有"加电将光线阻。

2.5.2 LCD与8255芯片的连接方式如图2-5

图2-5 LCD与8255芯片的连接图

2.6软件功能模块图(图2-6)

图2-6 软件功能模块图

图解说明:

1.先采用8253提供一个1秒的脉冲给8255,然后8255在定时的控制LCD显示屏显示的时间

2.用4*4的数字键盘将要修改的时间提供给8255,让后再让8255控制LCD显示屏显示的时间。

材料清单:LCD液晶显示屏(ST7920A控制芯片)*1,8255芯片*1,8253芯片*1,4*4键盘*1,74LS273*1,蜂鸣器*1,导线若干。

3 硬件设计

3.1电路连接图(图3-1)

图3-1电路连接图

3.2实物连接图

本实验采用可编程芯片8255,8253作为实验芯片。用LCD液晶显示屏来显示时间,用4*4键盘来修改时间。并且利用74LS273以及蜂鸣器来实现整点报时。本实验的试验箱硬件电路如图3-2。

图3-2实物连接图

4 软件设计4.1原理流程图

4.1.1“时”加一流程图(图4-1)

图4-1“时”加一流程图

上述流程图是对万年历中“时”加一的流程图,年月日以及分秒与之类似,不在重复“时”减一流程图(图4-2)

基于单片机的电子日历时钟设计

#include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int //----端口定义--- sbit ACC_7=ACC^7; sbit RST1=P2^5; sbit IO=P2^6; sbit SCLK=P2^7; sbit k1=P3^2; sbit k2=P3^3; sbit k3=P2^2; sbit k4=P2^3; //uchar wei[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f}; // 数码的位选,左到右 uchar tab_1302[7]={45,50,11,19,1,1,15}; uchar tab_time[8]={0,0,10,0,0,10,0,0}; //时间 uchar tab_day[8]={0,0,10,0,0,10,0,0,}; //年月日 uchar tab_num[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xbf}; //0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 - {"0123456789-"} ////////////=============函数声明============//////////////// void display_time(); void delayms(uint); void display_day(); void ds1302(); //获取DS1302的时间 void ds1302_init(); //DS1302的初始化 void write1302(uchar,uchar); //指定地址向DS1302写数据 uchar read1302(uchar); //指定地址向DS1302读数据 void ds1302(); void int0_init(); /////////=======中断初始化=======/////////// void int0_init() { EX0=1;

数电EDA课程设计电子日历

燕山大学 EDA课程设计报告书 电子日历 姓名:王斌 班级:05级电子信息工程3班 学号:050104020064 日期:2007/11/05——2007/11/14 一、设计题目:电子日历 二、设计要求:

1.能显示年,月,日,星期; 2.例如: 01.11.08. 6,星期日显示8; 3.年月日,星期可调; 4.不考虑闰年 三.设计思路: 为实现本电路得功能,采取模块电路设计方法,本电路系统主要包括以下三三大模块:. 1: 电子日历记数模块 2: 中间控制模块 3: 译码器显示模块 由于不同的月份,决定了不同的天数,因此须设计反馈电路,协调月日的关系,通过不同的月选择相应的天数:比如二月二十八天,十二月三十一天,……..这是利用真值表列出逻辑表达式,从而画出电路图如图1: 仿真图如下: 四、设计过程: 一、电子日历记数模块 1、实现星期计时: 为实现星期计时模块,计到星期日时,显示“8”,采用一般的计数器难以实现,

即可通过四个jk触发器设计而成。其电路图如下: 仿真图如下: 2、实现天数计时: 由于不同的月份,决定了不同的天数,因此须设计三个独立完成计数的计数器电路,如日计数器周期性的(28,30或31)向月计数器进位调月日的关系,即通过三个选择端(c28,c30,c31),同一时刻只能有一个有效,由其中的任一个有效端来控制相应日计数器。其电路原理图

3、实现月份及年份计时: 由用两个74160采用整体同步置数分别构成100进制和12进制计数器,分别完成年,月的计数功能。然后将两者依次异步连接,每隔12个月,月计数器向年计数器进一位,从而实现年月的周期性计数。 月份计数器电路原理图如下: 年份计数器电路图如下:

单片机课程设计-万年历、数字时钟

单片机课程设计-万年历、数字时钟 采用MAX7221可以极大的节省I/O口线,同时DS1302时钟芯片可以提供精确的时间信息 汇编语言程序编写 DSRST BIT P1.0 DSCLK BIT P1.1 DSIO BIT P2.2 DIN BIT P2.5 CS BIT P2.6 CLK BIT P2.7 D158 EQU 30H D70 EQU 31H ADDRESS EQU 32h CONTENT EQU 33h COMMAND EQU 34h SECOND equ 35h MINITE equ 36h HOUR equ 37h ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0030H MAIN: LCALL INTI7221 LCALL INTI1302

LOOP: LCALL READ1302 LCALL CONVERT LCALL DELAY LCALL DISPLAY LCALL DELAY SJMP LOOP ;DS1302初始化 INTI1302:MOV ADDRESS, #8EH MOV CONTENT, #00H LCALL SENT_BYTE MOV ADDRESS, #90H MOV CONTENT, #0A7H ;慢充电寄存器LCALL SENT_BYTE READ1302: MOV ADDRESS, #81h LCALL REV_BYTE MOV SECOND, A MOV ADDRESS, #83h LCALL REV_BYTE MOV MINITE, A MOV ADDRESS, #85h LCALL REV_BYTE MOV HOUR, A RET SENT_BYTE: CLR DSRST CLR C NOP CLR DSCLK NOP SETB DSRST MOV A, ADDRESS MOV R3, #2 MOV R2, #8 LOOP0: RRC A MOV DSIO, C SETB DSCLK NOP CLR DSCLK DJNZ R2, LOOP0 MOV A, CONTENT MOV R2, #8 DJNZ R3, LOOP0 CLR DSRST RET

单片机课程设计 电子日历时钟显示器设计

目录 1.题目设计要求 (1) 2.开发平台简介 (1) 3.系统硬件设计 (2) 3.1设计原理 (2) 3.2器件的功能与作用 (2) 3.2.1 MCS51单片机AT89C51 (2) 3.2.2复位电路 (3) 3.2.3晶振电路 (4) 3.2.4 DS1302时钟模块 (4) 3.2.5 引脚功能及结构 (4) 3.2.6 DS1302的控制字节 (5) 3.2.7 数据输入输出(I/O) (5) 3.2.8 DS1302的寄存器 (6) 3.2.9 液晶显示LCD1602 (6) 3.2.10 串行时钟日历片DS1302 (8) 4.系统软件设计 (10) 4.1程序流程 (10) 4.2程序代码 (10) 5.系统仿真调试 (20) 5.1仿真原理图设计 (20) 5.2仿真运行过程 (21) 5.3仿真运行结果 (21) 6.总结 (21) 7.参考文献 (22)

1.题目设计要求 通过串行日历时钟芯片DS1302生成当前日期和是时间,通过IO口传输到AT89c52芯片中,然后再将AT89c52接收到的数据输出到LCD上。要求LCD上显示的日期和时间与当前系统时间保持一致。 2.开发平台简介 2.1系统仿真平台Proteus Proteus软件是由英国Labcenter Electronics公司开发的EDA工具软件,已有近20年的历史,在全球得到了广泛应用。Proteus软件的功能强大,它集电路设计、制版及仿真等多种功能于一身,不仅能够对电工、电子技术学科涉及的电路进行设计,还能够对微处理器进行设计和仿真,并且功能齐全,界面多彩。和我们手头其他的电路设计仿真软件,他最大的不同即它的功能不是单一的。另外,它独特的单片机仿真功能是任何其他仿真软件都不具备的。 2.2软件开发平台Keil C Keil C51是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统,与汇编相比,C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势,因而易学易用。Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案,通过一个集成开发环境(uVision)将这些部分组合在一起。Keil C51生成的目标代码效率之高,多数语句生成的汇编代码很紧凑,容易理解。在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。

电子日历时钟设计

目录 1题目设计的要求 (1) 2 系统硬件设计 (1) 2.1设计原理 (1) 2.2器件的功能与作用 (1) 2.2.1 MCS51单片机AT89C51 (1) 2.2.2 串行时钟日历片DS1302 (2) 2.2.3 液晶显示LCD1602 (3) 3 系统软件设计 (4) 3.1程序流程 (4) 3.2程序代码 (5) 4 系统仿真调试 (12) 4.1仿真原理图设计 (12) 4.2仿真运行过程 (12) 4.3仿真运行结果 (13) 5 总结 (13) 6 参考文献 (13)

1题目设计的要求 通过串行日历时钟芯片DS1302生成当前日期和是时间,通过IO口传输到AT89c52芯片中,然后再将AT89c52接收到的数据输出到LCD上。要求LCD上显示的日期和时间与当前系统时间保持一致。 2 系统硬件设计 2.1 设计原理 图3.1 电路原理图 2.2 器件的功能与作用 2.2.1 MCS51单片机AT89C51 XX AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器(FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压、高性能CMOS 8位微处理器,俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件

采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。 由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器。 AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。 2.2.2 串行时钟日历片DS1302 系统的组成与工作原理: 系统由单片机AT89C52,串行日历时钟片DS1302,液晶显示模组LCD1602。 DS1302的CLOCK与AT89C52的P1.6相连,RST与P1.5相连,IO与P1.7相连。 LCD1602的D0~D7与AT89C51的P0.0~P.7相连,并接上拉电阻,RS与P2.0相连,RW与P2.1相连,E与P2.2相连。 DS1302是DALLAS公司拖出的涓流充电时钟芯片,内含有一个实时时钟/日历和31个季节静态RAM,通过简单地串行接口与单片机进行通信,实时时钟/日历电路提供秒、分、时、日、日期、月、年的信息,每月的天数和闰年的天数可自动调整,时钟操作可通过AM/PM指示决定采用24小时或12小时格式,DS1302与单片机之间能简单地采用同步串行方式进行通信,仅需用到RES复位、I/O 数据线、SCLK串行时钟3个口线。对时钟、RAM的读/写,可以改用单字节方式或多达31个字节的字符组方式。DS1302工作时功耗很低,保持数据和时钟信息是功率小于1mW。DS1302广泛应用于电话传真、便携式仪器及电池供电的仪器仪表等产品领域中。 RT-1602 字符型液晶模块是以两行16个子的5*7点阵吐信来显示字符的液晶显示器。 DS1302有8个引脚: X1、X2:32.768kHz晶振介入引脚。 GND:地。 RST:复位引脚,低电平有效。 I/O:数据输入/输出引脚,具有三态功能。 SCLK:串行时钟输入引脚。 Vcc1:工作电源引脚。 Vcc2:备用电源引脚。 DS1302有一个控制寄存器,12个日历,时钟寄存器和31个RAM。 控制寄存器 控制寄存器用于存放DS1302的控制命令字,DS1302的RST引脚回到高电平后写入的第一个字就为控制命令。它用于对DS1302读写过程进行控制,它的格式如下:

电子日历单片机课程设计报告

湖南科技大学 信息与电气工程学院《单片机原理与应用课程设计报告》 题目:电子日历 专业:电子信息工程 班级: 姓名: 学号: 指导教师: 2016年 07月13日

单片机原理与应用课程设计评阅书

信息与电气工程学院 课程设计任务书 2015-2016学年第2学期 专业:电子信息工程学号:姓名: 课程设计名称: 设计题目: 完成期限:自 2016 年 7 月 4 日至 2015 年 7 月 15 日共 2 周 设计依据、要求及主要内容(可另加附页): 设计依据:STC15F2K60S2单片机的定时/计数器,74HC59芯片的串并输出,数码管显示。 实验要求: (1)、利用STC15F2K60S2单片机作为主控器组成一个电子日历和电子钟。 (2)、利用LED分别显示当前时间和日历。 (3)、利用尽可能少的开关实现:校正日历和时间 (4)、定制闹钟(时、分、表)。 主要内容: 本系统是用STC15F2K60S2单片机的T0定时器的16位自动重装来产生1ms节拍,程序运行于这个节拍下,通过计数1000次从而自动定时于1s,以实现时钟的仿真。另外通过STC15F2K60S2单片机的IO方式控制74HC595驱动8位数码管。数码管可以实时显示秒,分,小时,日期,月份和年等信息,并且实现闹铃功能时,数码管闪烁显示。矩阵式键盘采用编程扫描方式,可以实现秒,分,小时,日期,月份和年信息的校准。同时通过STC15F2K60S2单片机的外部中断INT0实现年月日与时分秒显示的切换。 指导教师(签字): 批准日期:年月日

本设计是基于51系列的单片机进行的实时日历和时钟显示设计,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。实时日历和时钟显示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STC15F2K60S2单片机,LED显示电路,以及调时按键电路等组成,系统通过74HC595驱动8位数码管现实数据,所以具有人性化的操作和直观的显示效果。软件方面主要包括时钟程序、键盘程序,显示程序等。本系统以单片机的汇编语言进行软件设计,为了便于扩展和更改,软件的设计 采用模块化结构,使程序设计的逻辑关系更加简洁明了,以便更简单地实现调整时间及日期显示功能。所有程序编写完成后,在wave软件中进行调试,确定没有问题后,在Protel99se 软件中嵌入单片机内进行仿真。 关键词:STC15F2K60S2;Protel99se;74HC595

最全最好的课程设计-51单片机电子日历时钟( 含源程序)

LED日历时钟课程设计 院系: 班级: 姓名: 学号: 指导教师: 2012 年06 月16 日

目录

摘要 单片机自20世纪70年代问世以来,以其极高的性能价格比,受到人们的重视和关注,应用很广、发展很快。单片机体积小、重量轻、抗干扰能力强、环境要求不高、价格低廉、可靠性高、灵活性好、开发较为容易。由于具有上述优点,在我国,单片机已广泛地应用在工业自动化控制、自动检测、智能仪器仪表、家用电器、电力电子、机电一体化设备等各个方面,而51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。这次毕业设计通过对它的学习、应用,以AT89S51芯片为核心,辅以必要的电路,设计了一个简易的电子时钟,它由4.5V直流电源供电,通过数码管能够准确显示时间,调整时间,从而到达学习、设计、开发软、硬件的能力。 第一章前言 数字电子钟具有走时准确,一钟多用等特点,在生活中已经得到广泛的应用。虽然现在市场上已有现成的电子钟集成电路芯片,价格便宜、使用也方便,但是人们对电子产品的应用要求越来越高,数字钟不但可以显示当前的时间,而且可以显示期、农历、以及星期等,给人们的生活带来了方便。另外数字钟还具备秒表和闹钟的功能,且闹钟铃声可自选,使一款电子钟具备了多媒体的色彩。单片机具有体积小、功能强可靠性高、价格低廉等一系列优点,不仅已成为工业测控领域普遍采用的智能化控制工具,而且已渗入到人们工作和和生活的各个角落,有力地推动了各行业的技术改造和产品的更新换代,应用前景广阔。 时钟电路在计算机系统中起着非常重要的作用,是保证系统正常工作的基础。在一个单片机应用系统中,时钟有两方面的含义:一是指为保障系统正常工作的基准振荡定时信号,主要由晶振和外围电路组成,晶振频率的大小决定了单片机系统工作的快慢;二是指系统的标准定时时钟,即定时时间,它通常有两种实现方法:一是用软件实现,即用单片机内部的可编程定时/计数器来实现,但误差很大,主要用在对时间精度要求不高的场合;二是用专门的时钟芯片实现,在对时间精度要求很高的情况下,通常采用这种方法,典型的时钟芯片有:DS1302,DS12887,X1203等都可以满足高精度的要求。 AT89S51是一个低功耗,高性能CMOS 8位单片机,片内含4k B ytes 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,芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元,功能强大的微型计算机的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具有如下特点:40个引脚,4k Bytes Flash片内程序存储器,128 bytes的随机存取数据存储器(RAM),32个外部双向输入/输出(I/O)口,5个中断优先级2层中断嵌套中断,2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,看门狗(WDT)电路,片内时钟振荡器。

最新毕业设计:基于单片机的电子日历时钟

一课程设计题目:电子日历时钟 二实现的功能: 基本功能: (1)显示北京时间,并且能够校准时间; (2)程序使用汇编语言; (3)显示的时、分、秒之间以及年、月、日间以小数点分隔;(4)显示公历日期,并且能够校准日期; 发挥功能: (5)运动秒表; (6)闹钟功能; (7)自动整点报时。 三课程设计的目的: 课程标志性内容的设计理解和综合运用,对所学内容进行一次实操,学以致用。 四、设计方案说明 1、硬件部分 (1)采用6位LED数码管显示日期或者时间。 (2)显示器的驱动采用“动态扫描驱动”,且采用“一键多用”的设计方案,系统电路大为简化。使用小数点表示闹 钟设置状态; (3)电路连接使用PCB,使电路连接简洁美观

2、软件部分 (1)“时钟”基准时间由单片机内部的定时中断提供,考虑因素:定时时间是“秒”的整除数,且长短适宜。最长不 能超过16位定时器的最长定时时间;最短不能少于中断服 务程序的执行时间。基准时间越短,越有利于提高时钟的 运行精确度。基准时间定为0.05秒。 (2)用一个计数器对定时中断的次数进行计数,由基准时间为0.05秒知计数值为20即可实现实现“秒”定时,同理 进行“分”﹑“时”定时,以及“日”﹑“月”﹑“年” 定时。 (3)LED 数码管显示器采用“动态扫描驱动”考虑问题:驱动信号的维持时间必须大于“起辉时间”(电流大起辉时间 短),而驱动信号的间歇时间必须小于“余辉时间”(电流 大余辉时间长),但驱动电流大小受硬件电路能力和LED 数码管极限功耗的制约。 (4)动态扫描显示方式在更新显示内容时,考虑到因LED数码管余辉的存在可能会造成显示字符的模糊,所以新内容 写入显示器之前将所有的LED数码管熄灭。 (5)关于自动识别“月大﹑月小”和“平年﹑润年”问题的考虑 a)月大和月小 2月另外计算;

Java日历记事本课程设计报告

Java日历记事本课程设计报告 在设计日历记事本时,需要编写6个JAVA源文件:、、、、和 效果图如下 . CalendarWindow类 import .*; import .*; import .*; import .*; public class CalendarWindow extends JFrame implements ActionListener,MouseListener,FocusListener{ int year,month,day; CalendarMessage calendarMessage; CalendarPad calendarPad; NotePad notePad;

JTextField showYear,showMonth; JTextField[] showDay; CalendarImage calendarImage; String picturename; Clock clock; JButton nextYear,previousYear,nextMonth,previousMonth; JButton saveDailyRecord,deleteDailyRecord,readDailyRecord; JButton getPicture; File dir; Color backColor= ; public CalendarWindow(){ dir=new File("./dailyRecord"); (); showDay=new JTextField[42]; for(int i=0;i<;i++){ showDay[i]=new JTextField(); showDay[i].setBackground(backColor); showDay[i].setLayout(new GridLayout(3,3)); showDay[i].addMouseListener(this); showDay[i].addFocusListener(this); } calendarMessage=new CalendarMessage(); calendarPad=new CalendarPad(); notePad=new NotePad(); Calendar calendar=(); (new Date()); year=; month=+1; day=; (year); (month); (day); (calendarMessage); (showDay); (year,month,day); (); doMark(); calendarImage=new CalendarImage(); (new File("")); clock=new Clock(); JSplitPane splitV1=new JSplitPane,calendarPad,calendarImage); JSplitPane splitV2=new JSplitPane,notePad,clock); JSplitPane splitH=new JSplitPane,splitV1,splitV2);

数电课程设计数字日历电路

题目:数字日历电路 班级: 姓名: 数字日历电路

一、设计任务及要求: 1、用5个数码管分别显示月、日、星期; 2、月、日的计数器显示均从1开始,每月按30天算; 3、对星期的计数显示从1到6再到日(日用8代替)。 二、方案设计与论证: 日历是一种日常使用的出版物,用于记载日期等相关信息。每页显示一日信息的叫日历,每页显示一个月信息的叫月历,每页显示全年信息的叫年历。有多种形式,如挂历、座台历、年历卡等,如今又有电子日历。逢年过节,往往会送亲友日历已显亲情友情可日历在现代社会中是很重要的。而纸制日历对森林保护不利,因此设计电子日历意义重大。在设计日历倒计时器时,采用了模块化的思想,将日历分为三个部分:日期、月份及年份,使得设计简单、易懂。本设计能进行月、日、星期的的计数,在社会生活中具有实际的应用价值。下面就是我们组设计电子日历的主要思路: 本数字日历电路计数显示电路和控制电路组成,计数显示电路主要由同步十进制计数器74LS160构成日期、月份和星期计数器,然后通过译码器数码管显示出来控制调节电路则用了组合控制逻辑电路去控制日期计数器及月计数器的置数端和使能端,从而实现日期和月份的调节功能。星期显示在脉冲作用下,从星期一到星期日循环计数,从而形成星期随着日期循环显示。综上,该方案是具体可行的。 三、设计原理及框图: 本数字日历电路主要由五个加计数器160、五个48译码器、显示器、控制开关构成。它们的工作原理是:用两片十进制计数器74LS160同步预置数(高位置入0000,低位置入0001)构成日期计数器,使其每次从一开始计数,从日期计数器的输出三十这个信号使其同时给月计数器的CP端信号使其计数,最后给日计数器的低位以信号源使其计数,同时在脉冲的作用下,使星期循环计数,随着日期的变化而变化。74LS48译码器将信号传给显示器显示数据。

课程设计万年历的设计52503328

课程设计万年历的设计52503328

兰州理工大学 计算机与通信学院 2014年秋季学期 面向对象课程设计 题目:万年历的设计

序言 《面向对象的程序设计》是计算机专业一门重要的专业基础课。此次课程设计的目的是以面向对象程序设计语言为基础,通过完成一些具有一定难度的课程设计题目的编写、调试、运行工作,进一步掌握面向过程和面向对象程序设计的基本方法和编程技巧,巩固所学理论知识,使理论与实际相结合。从而提高自我分析问题、解决问题的能力。通过课程设计,学生在下述各方面的能力应该得到锻炼: (1)进一步巩固、加深学生所学专业课程《C++语言程序设计》的基本理论知识,理论联系实际,进一步培养学生综合分析问题、解决问题的能力。 (2)全面考核学生所掌握的基本理论知识及其实际业务能力,从而达到提高学生素质的最终目的。 (3)利用所学知识,开发小型应用系统,掌握运用C++语言编写调试应用系统程序,训练独立开发应用系统,进行数据处理的综合能力。 (4)对于给定的设计题目,如何进行分析,理清思路,并给出相应的数学模型。 (5)掌握面向对象的程序设计方法。 (6)进一步掌握在集成环境下如何调试程序、修改程序和程序的测试。

目录 摘要 (2) 第一章系统总体设计 (3) 一.理论说明 (3) 二.流程图说明 (4) 1.总体流程说明图 (4) 2.部分流程说明图 (4) 第二章系统详细设计 (7) 一.主要组成部分 (7) 二.源程序 (9) 第三章系统测试 (34) 四软件使用说明书 (40) 一.系统运行环境 (40) 二.系统操作提示 (40) 总结 (41) 参考文献 (42) 致谢 (42)

课程设计(数字日历钟表的设计)

课程设计说明书(论文) 课程名称:课程设计1 设计题目:数字日历钟表的设计 院系: 班级: 设计者: 学号: 设计时间:2013-6-19

哈尔滨工业大学 哈尔滨工业大学课程设计任务书 姓名:院(系): 专业:班号: 任务起至日期:2013 年 5 月日至2013 年 6 月19 日 课程设计题目:数字日历钟的设计 已知技术参数和设计要求: 1.数码管显示:秒、分、时(可同时显示,也可轮换显示) 2.能够设置时间,“设置按键”数量不限,以简单合理易用为好。 3.误差:1 秒/天(报告中要论述分析是否满足要求) 扩展(优秀必作) 1.设置校准键:当数字钟显示在“整点±30 秒”范围时,按动“校准键”,数字钟即刻被调整到整点,消除了±30 秒的误差。 2.加上“星期”显示(可以预置),并可以对其进行设置。 其他要求: 1.按动员老师的要求、课程设计报告规范进行设计 2.不允许使用时数字钟表、日历专用IC 电路。 3.可以使用通用器件:模拟、数字、单片机、EPLD、模块电路等。 4.设计方法不限。

工作量: 1. 查找资料 2. 设计论证方案 3. 具体各个电路选择、元器件选择和数值计算 4. 具体说明各部分电路图的工作原理 5. 绘制电路原理图 6. 绘制印刷电路图 7. 元器件列表 8. 编写调试操作 9. 打印论文 工作计划安排: 1. 查阅资料: 2. 方案论证 3. 设计、分析、计算、模拟调试、仿真、设计原理 4. 撰写报告:课程设计要求、方案论证、原理论述(原理框图、原理图)、分析、计算、仿真, PCB 图的设计,误差分析、总结,参考文献等 5. 上交课程设计论文2013-6-19 同组设计者及分工:

数字电路课程设计 电子日历

数字电路综合设计报告 电子日历 一、 设计要求 1.能显示年、月、日,星期; 2.年月日,星期可调; 3.不考虑闰年。 二、 题目分析 题目可概括如下:通过一个时钟信号计时,电路需要按照历法规则准确计数,并将年月日星期显示出来,此外还要求可以人工调整日期。为了实现功能,主要需搭设出一个可靠的时钟信号发生器,用于计数的计数模块,用于显示计数结果的模块。 三、 设计过程 A. 设计思路 此设计主要分为三个模块:时钟信号发生模块、时分秒计数模块、年月日计数模块。其中,时钟信号发生模块通过晶振发生一定频率的时钟信号,再通过分频,将晶振发出的信号分频成1hz 的秒脉冲信号,最后将秒脉冲信号送入。时分秒计数模块。时分秒计数模块在秒脉冲信号的控制下按规则计数,在满24小时时进位,并将进位信号送入年月日计数模块。年月日模块在时分秒模块进位信号的控制下计数,每收到一个进位信号就加一,并把每一时刻的计数结果通过数码管显示出来。各模块的关系如图一所示: B. 各 框 架 设 计 a) 时钟信号发生模块 此模块采用晶振电路产生时钟信号,再通过390、161以及D 触发器分频最后得到频率为1Hz 的秒脉冲输出信号。 基本框架如下:

仿真电路如下: b) 时分秒计数模块 在此模块中,利用390、 161构成两个六十进制和一个二十四进制计数器,分别对应秒、分、时。在时钟信号发生模块的输出信号控制下进行逐级计数, 最后将二十四进制计数器的进位信号作为输出信号。 基本框架如下:

c)年月日计数模块 此模块中利用一块161、160,分别构成七进制,二十八进制、三十进制、三十一进制、十二进制、100进制计数器。为了实现大小月功能,使用了151数据选择器,将不同触发条件作为输入数据,将12进制的触发信号作为地址输入,因此可根据“月” 的状态选择“日”的清零触发条件。为了实现年月日星期设置功能,采用四个单刀双掷开关,一边连时钟模块,一边连接按键式单脉冲。当需要设置时,将开关拨去按键式单脉冲那端,利用脉冲手动调节。 基本框架如下:

电子日历记事本--Java课程设计

《面向对象程序设计》课程设计报告 题目:电子日历记事本的设计 院(系):信息科学与工程学院 专业班级:计算机科学与技术1201班 学生姓名:程伟 学号: 20121183011 指导教师:吴奕 20 14 年 12 月 29 日至20 15 年 1 月 9 日 华中科技大学武昌分校制 面向对象程序设计课程设计任务书

目录 1需求与总体设计 1 1.1需求分析 1 1.2总体设计思路 1 1.2.1功能图 1 1.2.2类图 2 2详细设计 (3) 2.1 CalendarPad类说明 3 2.2 Year类说明 3 2.3 Month 类模块 4 2.4 NotePad类说明 4 3编码实现 6 3.1 CalendarPad模块 6

3.2 Year模块 11 3.3 Month 模块 14 3.4 NotePad模块 16 4系统运行与测试 23 4.1程序主界面 23 4.2日志查看——无日志 23 4.3建立日志 24 4.4日志查看——有日志 24 4.5删除日志 26 总结 27 1需求与总体设计 1.1需求分析 根据题目要求,将日历与记事本功能相结合,实现对某日期的事件进行记录的功能,设计出简洁方便美观的GUI界面。 将本程序主界面可以分为四个部分:日历日期信息展示、年份、月份、记事本内容、记事本下方的时钟,用四个类来实现其“日历”和“记事本”这两大功能。通过主类CalendarPad创建动日历记事本软件的主界面,且该类中含有main

方法,程序从该类开始执行。再用余下的year、mouth、NotePad类来显示并改变日期和实现记事本的功能。 1.2总体设计思路 1. 可以编辑日历的日期 2. 可以判断当前日期是否存在日志记录 3. 对有日志记录的日期,可以对该日期的日志记录进行修改和删除 4. 对没有日志记录的日期,可以创建并保存新建的日志记录 5. 对保存的日志加密,查看时得输入密码 1.2.1功能图

电子万年历课程设计

烟台南山学院单片机课程设计题目电子万年历 姓名: 所在学院:烟台南山学院 所学专业:自动化 班级: 学号: 指导教师: 完成时间:

摘要 单片机作为当今领域应用广泛的电子器件,以其极高的性能价格比,受到人们的重视和关注,应用很广、发展很快。单片机体积小、重量轻、抗干扰能力强、环境要求不高、价格低廉、可靠性高、灵活性好、开发较为容易。由于具有上述优点,在我国,单片机已广泛地应用在工业自动化控制、自动检测、智能仪器仪表、家用电器、电力电子、机电一体化设备等各个方面,而51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。以AT89C51芯片为核心,辅以必要的电路,设计了一个简易的电子时钟,它由5V直流电源供电,通过数码管能够准确显示时间,日期,调整时间,日期,从而到达学习、设计、开发软、硬件的能力。 时钟电路在计算机系统中起着非常重要的作用,是保证系统正常工作的基础。在一个单片机应用系统中,时钟有两方面的含义:一是指为保障系统正常工作的基准振荡定时信号,主要由晶振和外围电路组成,晶振频率的大小决定了单片机系统工作的快慢;二是指系统的标准定时时钟,即定时时间,它通常有两种实现方法:一是用软件实现,即用单片机内部的可编程定时/计数器来实现,但误差很大,主要用在对时间精度要求不高的场合;二是用专门的时钟芯片实现,在对时间精度要求很高的情况下,通常采用这种方法,典型的时钟芯片有:DS1302,DS12887,X1203等都可以满足高精度的要求。本设计由单片机AT89C51芯片和LED数码管为核心,运用DS1302时钟芯片,辅以必要的电路,构成了一个单片机电子时钟。

1 绪论 (1) 2 总体方案设计与论证 (2) 2.1数字时钟方案 (2) 2.2显示方案 (3) 3 硬件系统的方案设计 (4) 3.1 系统框图 (4) 3.2 单片机的选择 (4) 3.3 时钟电路DS1302 (7) 3.4 时钟电路及复位电路 (9) 3.5 驱动电路 (9) 3.6 显示电路 (10) 3.7 按键接口 (11) 4 软件系统设计 (12) 4.1 时间信息获取程序 (12) 4.2 显示程序 (12) 5 系统调试 (13) 5.1 系统调试 (13) 5.2 时钟显示 (13) 5.3 DS1302的调试 (13) 5.4 按键电路调试 (13) 6 总结 (14) 参考文献 (15) 附录:系统程序 (16)

Java日历记事本课程设计报告

Java 日历记事本课程设计报告 在设计日历记事本时,需要编写6个JAVA源文件:、、、、和 效果图如下 . CalendarWindow 类 import .*; import .*; import .*; import .*; public class CalendarWindow extends JFrame implements ActionListener,MouseListener,FocusListener{ int year,month,day; CalendarMessage calendarMessage; CalendarPad calendarPad; NotePad notePad; JTextField showYear,showMonth; JTextField[] showDay; CalendarImage calendarImage;

String picturename; Clock clock; JButton nextYear,previousYear,nextMonth,previousMonth; JButton saveDailyRecord,deleteDailyRecord,readDailyRecord; JButton getPicture; File dir; Color backColor= ; public CalendarWindow(){ dir=new File("./dailyRecord"); (); showDay=new JTextField[42]; for(int i=0;i<;i++){ showDay[i]=new JTextField(); showDay[i].setBackground(backColor); showDay[i].setLayout(new GridLayout(3,3)); showDay[i].addMouseListener(this); showDay[i].addFocusListener(this); } calendarMessage=new CalendarMessage(); calendarPad=new CalendarPad(); notePad=new NotePad(); Calendar calendar=(); (new Date()); year=; month=+1; day=; (year); (month); (day);

单片机电子万年历课程设计报告书

单片机课程设计 姓名:吕长明 学号:04040804021 专业班级:机电四班

一、单片机原理及应用简介 随着国内超大规模集成电路的出现,微处理器及其外围芯片有了迅速的发展。集成技术 的最新发展之一是将CPU和外围芯片,如程序存储器、数据存储器、并行、串行I/O口、定时/计数器、中断控制器及其他控制部件集成在一个芯片之中,制成单片计算机(Single-Chip Microcomputer)。而近年来推出的一些高档单片机还包括有许多特殊功能单元,如A/D、D/A转换器、调制解调器、通信控制器、锁相环、DMA、浮点运算单元等。因此,只要外加一些扩展电路及必要的通道接口就可以构成各种计算机应用系统,如工 业控制系统、数据采集系统、自动测试系统、万年历电子表等。 二、系统硬件设计 8052 是标准的40引脚双列直插式集成电路芯片,引脚分布请参照----单片机引脚图图1: 图1 8052引脚 P0.0~P0.7 P0口8位双向口线(在引脚的39~32号端子)。 P1.0~P1.7 P1口8位双向口线(在引脚的1~8号端子)。 P2.0~P2.7 P2口8位双向口线(在引脚的21~28号端子)。 P3.0~P3.7 P2口8位双向口线(在引脚的10~17号端子)。 8052芯片管脚说明: VCC:供电电压。 GND:接地。P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。P0能够用

于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时,P0 口作为原码输入口,当FIASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高。 P1口:P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后,被内部上拉为高,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。在FLASH 编程和校验时,P1口作为第八位地址接收。 P2口:P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。 P3口:P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口,可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。作为输入,由于外部下拉为低电平,P3口将输出电流(ILL)这是由于上拉的缘故。 P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口,如表1所示: 表1 特殊功能口 P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。 RST:复位输入。当振荡器复位器件时,要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。

基于单片机的万年历时钟设计【文献综述】

毕业设计开题报告 测控技术与仪器 基于单片机的万年历时钟设计 1前言部分 在当代繁忙的工作与生活中,时间与我们每一个人都有非常密切的关系,每个人都受到时间的影响。为了更好的利用我们自己的时间,需要一款灵活、稳定而又功能强大的自动定时控制系统,以规范本单位的作息时间或定时控制一些设备。目前,市面上出现的一些时控设备或功能单一,或使用烦琐,或价格昂贵,总有一些不尽如人意的地方[1]。我们必须对时间有一个度量,因此产生了钟表。钟表的发展是非常迅速的,17 世纪中叶, 由荷兰人C. Huygens来发明的第一个钟摆与以前任何计时装置相比, 摆钟的精确度提高了上百倍,而他随后发明的螺旋平衡弹簧,又进一步提高精度、减小体积, 导致了怀表的出现。然而再好的摆钟,其精度也只能达到每年误差不超过一秒[2]。1939年出现了利用石英晶体振动计时的石英钟, 每天误差只有千分之二秒, 到二次大战后精度提高到30 年才差一秒。很快, 测年的技术又推进到原子层面, 1948 年出现第一台原子钟, 1955年又发明了铯原子钟, 利用Cs133原子的共振频率计时,现在精度已经高达每天只差十亿分之一秒[2]。 从刚开始的机械式钟表到现在普遍用到的数字式钟表,即使现在钟表千奇百怪,但是它们都只是完成一种功能——计时功能,只是工作原理不同而已,在人们的使用过程中,逐渐发现了钟表的功能太单一,无法更大程度上的满足人们的需求。发展到现在人们广泛使用的万年历。万年历在家庭居室、学校、车站和广场使用越来越广泛,给人们的生活、学习、工作带来极大的方便[3]。电子万年历具有信息量大、直观清晰、经济实用等优点,正成为家庭、商场、公共场所等新的消费热点,具有重要的开发价值[4]。随着科技的不断发展,家用电子产品不但种类日益丰富,而且变得更加经济实用,,功能也越来越齐全,除了公历年月、日、时分秒、星期显示及闹铃外,又增加了农历、温度、24节气及l2生肖等显示。甚至还有语音报时等独特功能。再加上造型新颖别致,附带立体动感画面,

课程设计-电子日历表

课程设计-电子日历表

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数字电子技术课程设计 河南城建学院自动化专业 题目:电子日历表 姓名:郑文杰 学号:092411257 指导教师:周炎 时间:2013年6月24日~2013年6月27日

指导教师评语:成绩:

摘要 本设计是一个将“年”、“月”、“日”显示出来的电子日历。数字电路具有理解简单、可靠性高、成本低等优点。所以本设计就是以数字电路为核心的时间显示装置。主要由由脉冲源,计数电路,反馈电路,门电路和显示电路构成。 由于此次设计年、月、日均为循环计数,故采用计数器实现循环计数及进位,日计数器有四个不同进制的计数器组成,月计数器输出的脉冲经过门电路来控制各计数器的使能端使被选中的日计数器工作。其中二月份的天数比较特别,在平年和闰年中的天数不同,所以让年计数器的输出脉冲与二月份信号一起控制对二月份天数的选择。最后用七段式译码显示器显示出年、月、日。同时引进电子校对电路,使得显示结果出错率大大降低。 在这次设计中我和搭档首先分析了一下要完成本次设计需要哪些功能而完成这些功能的元件又是哪些,然后再通过查找资料设计出大概方案。在对整个模块进行分析和画出电路总体电路图后,对各模块进行仿真并记录仿真所观察到的结果。 实验证明该设计电路基本上能够符合设计要求、达到预期设计效果。 关键词:电子日历、计数器、循环 目录

1 概述 (5) 1.1 设计目的 (5) 1.2 设计要求 (5) 1.3 设计任务 (5) 1.4 设计原理 (5) 2 设计方案及其比较 (6) 2.1 方案比较 (6) 2.2 设计电路的总体结构 (6) 2.3 设计所用元件 (7) 3 各部分电路设计 (8) 2.1 日计数器 (8) 2.2 月计数器 (9) 2.3 年显示电路 (10) 2.4 反馈电路 (11) 4软件仿真整体电路 (12) 5课程设计体会 (13) 6参考文献 (14) 1 概述

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