论文家用电子闹钟设计
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xx矿业职业技术学院毕业课题(设计)(2015届)题目电子闹钟设计指导教师院系自动化与信息工程系班级电气自动化1201班学号姓名2015年2月23日安徽矿业职业技术学院毕业论文(设计)开题报告论文(设计)题目:电子闹钟的设计学院、系:安徽矿业职业技术学院专业 (方向):电气自动化1201学生姓名:指导教师:2015 年 2 月23 日目录摘要 (4)绪论 (6)1.1 自动售货机设计目的和意义 (6)1.2自动售货机的发展历史和前景 (7)1.3自动售货机的PLC控制设计原理 (8)1.4 自动售货机设计的基本思路 (9)第2章PLC的概述 (10)2.1 PLC的定义 (10)2.2 PLC的简介 (10)2.3 PLC的工作原理 (10)2.4 PLC的循环扫描工作 (11)2.5 PLC的编程语言 (18)2.6 PLC的特点 (18)2.7PLC的硬件组成 (19)第3章自动售货机PLC控制设计方案研究 (21)3.1工控机自动售货控制系统 (21)1)机箱采用钢结构,有较高的防磁、防尘、防冲击的能力。
(21)2)机箱内有专用底板,底板上又IPC和ISA插槽。
(21)3)机箱内有专门电源,电源有较强的抗干扰能力。
(21)4)要求具有长时间工作能力。
(21)3.2 PLC自动售货控制系统 (21)3.3 自动售货机设计的基本思路 (22)3.4 自动售货机设计的主要内容 (22)第4章自动售货机PLC控制(系统)设计 (23)4.1 PLC各I/O地址分配 (23)4.2什么是梯形图(LAD) (19)4.3投入货币累加显示电路 (19)4.4自动售货机设计的梯形图 (21)4.5 MCGS组态程序设计说明 (34)4.6调试结果、调试中出现的问题及解决方法 (29)结论 (37)致谢 (38)参考文献 (39)绪论自动售货机最早出现在二十世纪五、六十年代的西欧,英国是较早实行自动售货机售货的国家之一。
多功能电子钟摘要:电子钟是一种利用时钟电路来显示时分秒的计数装置,与传统时钟相比,利用电子计数将时钟电子化,数字化而成的电子时钟,具有体积小,时钟精确,可扩展性强,显示直观等优点,被广泛应用于各个领域。
本设计主要是实现一款可正常显示时间、日历,并具有闹钟、秒表、整点报时以及测量当前环境温度的功能的多功能电子钟。
通过对当前时钟开发手段的比较与分析,以及结合自身情况,决定用单片机技术来实现多功能电子时钟。
本设计应用STC89C52芯片作为核心,简单的应用定时器功能实现基础的时钟及日历功能,LCD1602液晶显示屏构成现实模块,同时用DS18B20温度传感器实现当前环境温度测量的功能,最后用Keil软件进行编程,实现整体功能。
应用此种方法,电路简单明了,编程容易,操作简单,并且便于扩展其他功能。
应用前景:该电子时钟在日常生活和工作中,还可通过改装以提高性能或增加新的功能,从而给生产生活带来方便。
关键词:电子时钟;多功能;STC89C52;LCD1602液晶;DS18B20温度传感器;1 作品功能及总体方案1.1 功能描述电子钟是利用电子计数将时钟电子化,数字化而成的电子时钟,具有体积小,时钟精确,可扩展性强,显示直观,无机械传动装置等优点,被广泛应用于各种领域。
电子钟,最根本上是数字化了的时钟显示,在此基础上,人们根据各种需要,扩展了所需要的其它模块,实现相应功能,比如闹钟、秒表、计时器、整点报时、温湿度等,以此,更符合及适应生产与生活需要。
本设计利用1602液晶进行功能显示,主要实现了以下具体功能:1)、基本的时间显示,显示时、分、秒,并进行实时更新。
2)、日历功能的显示及手动校对功能。
可现实年、月、日、星期的显示,24小时制,并区分闰年与平年。
3)、当前环境温度显示的功能。
利用DS18B20温度传感器进行实时检测当前环境温度。
4)、闹钟定时功能。
5)、秒表计时功能。
6)、简单的整点报时功能。
1.2 系统组成及工作过程本设计的系统主要以单片机作为核心,向外扩展各个功能模块。
电子时钟论文随着人们对于时间需求越来越强烈,电子时钟作为一种全新的时间导航工具,逐渐成为人们生活中不可或缺的一部分。
本文将从电子时钟的起源、发展及其现状、未来发展趋势等方面进行论述。
一、电子时钟的起源与发展1.1 电子钟的起源电子时钟的雏形最早可以追溯到二十世纪初。
记载显示,美国的曼哈顿公司于1918年开发出了第一台电子钟,这个时候的电子钟体积庞大、功耗高昂,限制了其使用范围。
直到1930年代,随着真空管的普及与应用,电子计时技术得到了极大的进展,这个时候电子钟才开始真正地得以实现。
1.2 电子钟的发展随着时间的推移和科技水平的不断提升,电子钟经历了一个飞速发展的历程。
50年代,晶体管的出现使电子时钟更加省电、精准。
60年代初,石英晶体的发明使电子钟具备了更高的稳定性和精度,同时尺寸被进一步压缩,逐渐成为人们手腕上的佩戴品。
70年代,数字化电子时钟出现。
80年代,电子钟不仅可以双向收发信号,还可以設計桌面、卓位、壁掛式等产品系列,为人们的日常生活带来了更为便捷的应用。
二、电子时钟现状现代的电子时钟已经成为人们生活中必不可少的一部分,从家庭到办公室,从交通到通讯,无处不见。
当今电子时钟的技术和设计已经相当成熟。
电子时钟具有以下优点:2.1 精确度高电子时钟采用先进的数字化晶体技术,精度比传统机械时钟更高,误差更小,可以提供更准确的时间参考。
2.2 稳定性强电子时钟采用石英晶体稳定器,稳定性比较好,运作不容易受到周围环境和维护的影响。
2.3 造型新颖电子时钟的设计造型多样化,能够充分体现个性化、时尚化和功能化的要求,不同种类的电子时钟可以很好的搭配室内的设计风格,成为居家、办公和公共场合的理想装饰品。
2.4 使用相对方便使用电子时钟相对较方便,时间设置、报警、日历、温度显示等都可以直观化的表示在电子时钟的表盘上。
三、电子时钟未来发展趋势随着人们对于时间需求更为细化,以及现代社会对于技术的高度依赖,电子时钟将会发展出以下几个趋势:3.1 智能化电子时钟的未来趋势是实现智能化的使用模式。
一、引言随着科技的不断进步,人们对电子产品的需求也愈发增加。
电子钟作为一种必需品,能够准确地显示时间和日期,被广泛应用于家庭、办公室、学校等场所。
然而,传统的电子钟只能显示当前的日期和时间,功能较为简单。
为了满足人们的需求,设计一种万年历电子钟是十分必要的。
二、设计方法1.硬件设计(1)主控芯片选择:根据万年历电子钟的功能需求,选择一款性能强大的主控芯片,例如ARM Cortex-M系列的芯片,具备强大的计算和控制能力。
(2)显示屏选择:选用高分辨率的液晶显示屏,能够清晰地显示日期和时间。
考虑到用户操作的便捷性,可以选择带有背光灯的显示屏。
(3)电源设计:采用直流电源供电,可以选择使用电池或者接入市电。
对于使用电池供电的设计,需加入节电模式,提高电池使用寿命。
2.软件设计(1)显示功能:通过主控芯片控制液晶显示屏,实现日期和时间的显示。
根据数据的变化,实时更新显示内容。
(2)时钟功能:使用定时器功能,实现时钟的计时功能。
利用时钟中断,每秒更新一次时钟。
(3)日期功能:通过读取实时时钟芯片的数据,获取当前的年份、月份、日期和星期。
根据每月的天数和闰年的规则,实现日期的显示和计算。
(4)闹钟功能:通过设置闹钟选项,设置闹钟的时间和铃声。
当闹钟的设定时间到达时,发出闹铃声。
三、设计结果经过软硬件设计的整合,实现了一款功能丰富的万年历电子钟。
通过液晶显示屏,能够准确地显示当前的年份、月份、日期、星期、小时和分钟。
通过定时器功能,实现了精准的时间计时功能。
通过读取实时时钟芯片的数据,实现了准确的日期显示和计算。
同时,通过设置闹钟功能,提醒用户重要的时间节点。
四、结论本文设计了一款功能强大的万年历电子钟,能够准确地显示日期和时间,并具有闹钟功能。
通过软硬件的整合,实现了高清晰度的显示和准确的日期计算。
该设备不仅满足了人们对时间和日期的需求,还具有提醒功能,对用户的生活起到了积极的作用。
值得注意的是,该设计只是一个初始的版本,仍可以进行优化和改进,使其更加符合用户需求。
多功能电子钟毕业设计本文主要介绍了一款多功能电子钟的设计方案,其中包括时钟、定时器、闹钟、日历、温度显示等多种功能。
通过硬件和软件的相结合,实现了这种多功能的电子钟,具有易操作、准确显示、功能多样等特点。
本设计可用于家庭、实验室、工作室等多种场合。
一、设计目标随着现代科技的发展,电子钟成为人们生活中不可缺少的一部分。
因此,本文设计了一款多功能电子钟,集时钟、定时器、闹钟、日历、温度显示等多种功能于一身,方便人们的日常生活。
二、设计原理该电子钟的各项功能均用单片机控制实现。
电子钟的控制部分是基于51单片机进行设计。
时钟的原理是通过一个晶振来控制芯片的工作频率,从而达到时钟的准确显示。
使用DS1302进行存储和控制时间。
定时器的原理是通过定时器中断进行实现,通过设定定时器的计数值即可实现定时器的功能。
闹钟的原理是通过设定一个“警报时间”来实现,当时间到达“警报时间”时,闹钟就会开始响铃。
日历的原理是通过读取DS1302中存储的日期信息进行实现。
温度显示的原理是通过使用DS18B20传感器实现对温度的检测。
三、硬件设计本设计的硬件主要由以下部分组成:显示部分、按键部分、计时器部分、DS1302时钟芯片、DS18B20温度传感器、单片机及其外设(如LCD12864液晶屏等)。
1.显示部分本设计采用LCD12864液晶屏进行显示。
2.按键部分本设计采用4个按键T1~T4,T1键用于切换时间制式;T2键用于设定时间和日期等;T3键用于设定闹钟;T4键用于定时器的设定。
3.计时器部分本设计采用计时器555进行固定时间的计时。
4. DS1302时钟芯片DS1302时钟芯片是一种用于实现实时时钟的芯片,本设计将其用于控制电子钟的时间。
5. DS18B20温度传感器DS18B20温度传感器是一种用于测量温度的芯片,本设计将其用于温度显示功能。
6. 单片机及其外设本设计采用AT89C52单片机进行控制,其外设包括LCD12864液晶屏、DS1302时钟芯片、DS18B20温度传感器等。
电子钟课程设计论文一、课程目标知识目标:1. 学生能理解电子钟的基本原理,掌握电子钟的主要组成部分及其功能。
2. 学生能掌握电子钟电路图的识别和解读,了解电子元器件的作用。
3. 学生能运用所学的电子钟知识,分析并解决实际问题。
技能目标:1. 学生能独立完成电子钟的组装和调试,提高动手实践能力。
2. 学生能运用电子技术知识,设计简单的电子钟电路。
3. 学生能通过小组合作,进行电子钟的制作,培养团队协作和沟通能力。
情感态度价值观目标:1. 学生能培养对电子技术的兴趣,激发学习热情。
2. 学生在电子钟制作过程中,培养耐心、细致的工作态度。
3. 学生通过课程学习,认识到科技发展对生活的影响,增强社会责任感和创新意识。
课程性质:本课程为实践性课程,结合理论知识和动手操作,培养学生的实际应用能力。
学生特点:六年级学生具备一定的电子技术基础,具有较强的求知欲和动手能力。
教学要求:注重理论与实践相结合,提高学生的动手实践能力,培养创新精神和团队合作意识。
通过课程目标的分解,使学生在学习过程中达到预期的学习成果,为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容本课程教学内容紧密结合课程目标,选取以下内容进行教学:1. 电子钟原理:介绍电子钟的工作原理,包括晶振、分频器、计数器等组成部分的功能。
2. 电子元器件:讲解电子钟中常用的电子元器件,如电阻、电容、二极管、三极管等,并介绍其作用。
3. 电路图识别:教授如何识别和解读电子钟电路图,使学生能够理解电路的连接关系。
4. 电子钟组装与调试:指导学生进行电子钟的组装、焊接和调试,培养学生的动手实践能力。
5. 故障分析与维修:教授常见电子钟故障的分析方法,引导学生学会排查和解决问题。
教学内容安排如下:第一课时:电子钟原理及组成部分介绍第二课时:电子元器件的认识和使用第三课时:电路图识别及解读第四课时:电子钟组装与焊接第五课时:电子钟调试与故障排查教材章节关联:教学内容与教材《电子技术》第五章“时序逻辑电路”相关联,具体涉及以下内容:1. 时序逻辑电路的基本概念2. 时序逻辑电路的分析与设计方法3. 常用时序逻辑电路及应用4. 电子钟电路实例分析三、教学方法为了提高教学效果,激发学生的学习兴趣和主动性,本课程采用以下多样化的教学方法:1. 讲授法:在讲解电子钟原理、电子元器件知识等理论性较强的内容时,采用讲授法进行教学。
简易电子钟设计范文电子钟是一种通过电子技术实现时间显示的设备。
它通常由一个数字显示屏,一个控制电路和一个电源组成。
其主要功能是显示小时、分钟和秒钟等时间信息,可以准确地显示时间,并可以根据需要设置闹铃功能。
设计一款简易电子钟可以使用Arduino等开发板或单片机来实现。
首先,我们需要选择一块合适的数字显示屏。
常见的数字显示屏有数码管和液晶显示屏两种类型,它们的显示原理和控制方式有所不同。
如果选择数码管作为显示屏,可以考虑使用常见的7段数码管,它由八个LED灯组成,可以显示0-9的数字以及一些字母和特殊符号。
数码管的控制方式是通过控制每个LED灯的亮灭来实现显示,可以使用数字输出口来控制。
Arduino的数字输出口可以输出高电平(5V)和低电平(0V),通过控制输出口的电平,就能够控制数码管的亮灭。
如果选择液晶显示屏作为显示器,可以选择字符型液晶显示屏或者图形型液晶显示屏。
字符型液晶显示屏通常可以显示一些字符或者数字,它的控制方式是通过并行或者串行接口来控制,可以使用开发板的GPIO口来实现。
图形型液晶显示屏可以显示更多的信息,它的控制方式是通过SPI接口或者I2C接口来控制,这需要相应的驱动库或者芯片来实现。
无论选择数码管还是液晶显示屏,我们都需要编写程序来控制显示。
程序的核心是一个循环,其中使用时钟模块来获取当前的时间,并使用相应的控制方式将时间信息显示在显示屏上。
如果需要设置闹铃功能,可以在循环中判断当前时间和设置的时间是否相等,如果相等则触发闹铃。
设计一个简易电子钟的完整步骤如下:1. 选择适合的开发板或者单片机,例如Arduino。
2.选择合适的显示屏,例如7段数码管或者液晶显示屏。
3.连接显示屏到开发板,根据显示屏的类型选择合适的引脚连接方式。
4.编写代码来控制显示屏显示时间信息。
5.添加时钟模块,用来获取当前的时间信息。
6.根据需要添加闹铃功能。
7.测试电子钟的功能和性能,不断优化改进。
多功能电子钟设计首先,为了满足人们对时间的精准要求,我在电子钟中加入了一个精准的石英晶体振荡器。
这样,电子钟的时间误差就能够控制在一秒以内,与各种精准时间标准相比,误差可以忽略不计了。
同时,在设计时还要特别考虑功耗的问题,创造出一款更为省电的电子钟,为使用者节省额外的能源开支。
其次,我想吸取闹钟的总结意见,提出创新性的方案。
我的电子钟实现了多组闹钟功能,用户可以设置不同的时间和铃声,满足不同的生活需求。
用户还可以通过闹钟设置“重复”功能,每天同一时间自动响铃,杜绝打盹儿的行为。
为避免用户在睡眠中被过大声的闹钟声吵醒,我的电子钟还可以设置渐进式响铃,每隔一段时间音量逐渐变大。
除此之外,响铃声音也可以自由选择,用户可以循序渐进的把铃声调的越来越响亮。
这样的设计不仅符合现代青年的要求,还能够极大方便老年人的使用。
在其他方面上我们的电子钟还具备一系列强大的功能,比如说温度湿度的监测。
用户可以在电子钟上即时查看当前的温度和湿度数据,配合一个简洁的数据管理界面,在电子钟上能一次性看到当前时刻温湿度数据的变化,这尤其方便于有心脏病等生活习惯严苛的人群。
此外,电子钟上还具备了倒计时的功能,倒计计时模式下闹钟只需一轻触即可开启。
在为泡茶、烹饪等场合制定计划时,用户可以在电子钟上设置倒计时功能,到时倒计时模式下就会进行反向倒计时,提醒用户就要去拿泡好的茶或取出食物了。
总之,这款多功能电子钟不仅能够提醒您时间,且功能齐全,各种细节考虑得到位。
语音提示,一键式操作,创新领先的快速体验,断电存储功能,这些不仅极大的满足了人们的关于生活场景上多样化需求,同时也大幅度的增加了用户的使用体验。
最后设计的重点之一是,凹凸纹表盘给时钟带来了一份不一般的质感。
1英寸蓝底白字显示屏加上黑灰渐变镜面底盘,这种配色既低调又有品位。
同时,电子钟还支持多国语言显示,满足海外客户的敏感性需求,其中英文、中国语及法语是最基本的三种语言。
总而言之,这款多功能电子钟能够解决您日常生活方面的一切小问题,展现自己的精致和实用,让您更加轻松自如的面对生活。
电子钟的设计1.序言1.1系统开发背景随着电子科技的不断发展,传统的时钟已被一些高档的电子时钟所取代,与传统的时钟相比,电子时钟融合了挂历和时钟的优点,能昼夜清晰显示,集年、月、日、时、分、秒、日期、农历、气温于一体,外观新颖,造型别具一格。
除此之外由于挂历以及一些传统电子表的制作成本相对较高,其销售价格也大多在15——30元之间,而一个电子时钟的价格也在这之间,但是挂历只能用一年,传统电子表又不能显示年、月、日,而电子时钟则不一样,由于它可以自动识别闰年、公历、农历、大小月份、农历,星期能自动对应公历无须调整。
对若干年前后的日期都可以查询,但考虑到其寿命原因,至少也可用5—8年。
在价格相差不大的情况下,电子时钟的性价比显然要高的多,就其阅读功能而言,电子时钟阅读起来更加方便,同时他还有闹铃和显示温度的功能,这比传统的挂历以及电子表要强大的多。
其实现的方法也很简单,用一个单片机和数个数码管就可以实现,由此可见,电子时钟的市场经济开发价值要比挂历以及电子表要高的多,电子时钟取代传统的挂历以及传统电子表已成为不可抵挡的趋势。
因此开发一个电子时钟就必须要了解单片机和数码管的原理和功能等,下面一节我们将简单介绍一下单片机和数码管。
1.2 系统开发工具介绍与安装1.2.1 PIC系列单片机开发工具MPLAB的组成MPLAB是一个集成了多种单片机应用开发工具软件于一体的、功能完备的软件包,是PIC单片机编程开发的重要工具。
在此仅对其中的5种工具软件简要介绍如下:⑴ Project Manager(工程项目管理器)工程项目管理器是MPLAB的核心部分,用于创建和管理工程项目,为开发人员提供自动化程度高、操作简便的符号化(屏幕上的指令、指令地址、常数、变量、寄存器等均用表义性和可读性很强的符号代表和标识)调试工作平台。
⑵ MPLAB Editor(源程序编辑器)源程序编辑器是一个全屏幕文本编辑器,用于创建和修改汇编语言源程序文件。
多功能电子时钟范文电子时钟是一种计时设备,利用电子技术实现精确计时。
除了显示时间外,多功能电子时钟还具备多种功能。
本文将介绍一款多功能电子时钟的设计和功能。
设计理念:外观设计:功能设计:1.时间显示功能:多功能电子时钟应该能够准确地显示时间,包括小时、分钟和秒钟。
时间显示应采用大字体和明亮的背光,以便用户在光线较暗的地方也能够清楚地看到时间。
2.闹钟功能:多功能电子时钟应该具备可调节的闹钟功能,用户可以根据个人需求设置闹钟时间,并选择闹铃音乐或音效。
闹钟也应该有渐增音量和可选的重复闹钟功能。
3.定时功能:多功能电子时钟可以设置定时器,用户可以通过设置定时器来提醒自己做一些重要事情,如烹饪、瑜伽或学习。
定时器应该具有可调节时间长度和提醒方式的功能。
4.温湿度显示功能:多功能电子时钟应该能够实时显示当前的室温和湿度,以便用户了解环境的变化。
温湿度显示应该采用直观的图表或图标,用户可以很容易地看到温湿度的变化趋势。
5.日历功能:多功能电子时钟应该具备日历功能,能够显示当前的日期和星期。
用户可以通过日历功能来了解日期,特殊节日和重要事件等。
6.无线充电功能:多功能电子时钟可以内置无线充电模块,用户可以通过将兼容的设备放在多功能电子时钟上进行无线充电。
7.音乐播放功能:多功能电子时钟可以具备音乐播放功能,用户可以通过蓝牙连接或USB连接播放自己喜欢的音乐。
8.倒计时功能:多功能电子时钟具备倒计时功能,用户可以通过设定倒计时来提醒自己完成项任务或活动的时间。
总结:多功能电子时钟的设计应该注重实用性、美观性和用户体验。
通过合理的功能布局和直观的操作界面,用户可以轻松使用多功能电子时钟提供的各种功能。
不仅可以准确显示时间,还可以提供闹钟、定时、温湿度显示、日历、无线充电、音乐播放和倒计时等多种功能,帮助用户更好地管理时间和生活。
南京铁道职业技术学院毕业论文题目:家用电子闹钟设计作者:马卓祎学号:***********二级学院:通信信号学院系:电子电气系专业:电气自动化技术班级:电气自动化1202 指导者:李春鹏高级工程师评阅者:2015 年 6 月毕业设计(论文)中文摘要目次1 引言 (1)1.1 电子闹钟发展趋势 (1)1.2 电子闹钟的优势 (1)2 方案论证 (2)3 设计要求 (2)4 电子闹钟的硬件组成 (2)4.1 单片机最小应用系统 (4)4.2 矩阵式键盘 (5)4.3 电路显示设计 (7)4.4 闹铃设计 (8)5 设计程序 (8)5.1 C语言编程 (9)5.2 程序说明 (10)5.3 实现过程 (10)6 Proteus简介 (10)7 软件调试 (11)结论 (13)致谢 (14)参考文献 (15)1 引言电子闹钟设计功能主要利用其内部芯片定时/计数器实现。
在简易时钟的基础上增加一个检测功能、一个键盘输入功能,通过软件编写,把闹铃时间存储在单片机里面,当电子闹钟的时间刚好达到所调置的闹铃时间,就会响铃,蜂鸣器发声报警。
Intel研发推广了8051单片机。
8051内核的公司购买,让51系列单片机被广泛推广应用于世界各地,供应链管理的最高产量。
在Intel公司的不断研究下,8051单片机如今发展飞速。
英特尔公司推出的单片机有特色、性能优良,主要利用的核心是8051单片机。
单片机51系列是Intel供应管理中最基本的模型。
在我国8051单片机得以广泛使用,主要其产品系列性价比十分优异。
具有30年发展的单片机,今后将推行整个的CMOS技术,非CMOS技术的单片机将会被淘汰。
单片机在未来的一个发展趋势是主流机,RISC架构将是今后所采用的架构。
另外,为了提高性能,将软件嵌入单片微机中。
单片机强大的技术发展,促使其ASMIC技术迅速的发展。
1.1 电子闹钟发展趋势“立竿见影”我国古代就有根据竹竿在太阳下投影来判断时间的方法。
早期的“日晷”于汉代以前被发明。
我国古代西周时期出现的“土晷”计时器是最原始的。
后来根据“土晷”的基础,又进行了进一步探索,发明了“圭表”。
钟表鼻祖于古代苏颂宰相组织修建,它是一座水运仪象台。
它的结构已经近似于钟表的结构。
正因为有古代人对计时,钟表不断的进行探索,才有了今天钟表行业的辉煌。
在西方,13世纪为了基督教徒作祷告,西方僧侣建造钟楼,宗教流传发展也在另一方面促使着钟表发展。
所以,钟表的发展有着很长的历史,是有渊源的。
在第十八世纪、第十九世纪,制造业逐渐意识到闹钟的工业化生产。
如今,劳力士、浪琴、伯爵、卡地亚这些名表的品牌对我们来说已经并不陌生。
好的品牌流传至今,我相信有他的优势所在。
电子闹钟在我们的生产生活中不断涉及,进入到各个方面。
原先的机械式钟表由于价格昂贵,不适合普通民众的选择。
单芯片电子闹钟是一个发展创新的系统,是现代电子闹钟的发展趋势。
现在,手机成为了我们的电子闹钟,电子闹钟的普及被进一步推广了。
北极星、富达、康巴丝等厂家以价格低廉、使用便捷、精度高等优势迅速占领了市场。
电子闹钟起源于70年代后期,石英指针式闹钟于1979年研究开发。
在短短23年期间,仅仅上海的钟表厂的产量就相当可观,达到了1368.13万只。
1.2 电子闹钟的优势电子闹钟使用单片机芯片,成本低、易于实现产品化、体积小、使用灵活,具有很高的性能价格比;所以电子闹钟才能够在我们生产生活中广泛普及。
并且电子闹钟造型设计简洁美观符合现代生活要求。
采用数码管作为显示器,耗电量小,电压低,价格相对低廉。
目前,电子闹钟在中国向节能,环保,创新方向发展。
加上电子闹钟软件编程灵活,使得电子闹钟的精度被大大提高了,但它的价格却十分低廉,更容易在我们生活中普及。
如今,科技飞速发展,时间对我们来说变得至关重要,电子闹钟运用到人们日常生活的多个方面。
电子闹钟的推广、普及使现代化的生活更方便、快捷。
定时报警系统、定时空调、智能电饭煲等很多家用电器都是以电子闹钟设计为基准的。
电子闹钟虽不起眼,但我们的生活却离不开它,在家居生活中占据重要地位。
由于操作简单、价格低廉、使用广泛,因此研究电子闹钟系统,具有极大的意义。
2 方案论证方案一:用MSP430作为电子闹钟单片机。
MSP430是16位的单片机。
本电子闹钟毕业设计采用单片机芯片是MSP430,它的优势十分显著。
就功能方面来说,它的片上外围的模块资源较丰富,MSP430单片机功能齐全,并且对其他单片机相比,它的优势在于节能和低功耗。
另外,可以实现在线编程也是MSP430的一个巨大的优势。
由于它的造价较为昂贵,所以适合对项目精度要求非常高的实验中。
方案二:用51作为电子闹钟单片机。
51是8位的系列单片机。
51单片机的功能和资源方面可能无法与MSP430单片机进行相比。
51单片机优势在于它最早在国内使用,人们对51单片机操作更为熟悉。
51单片机目前存在的一个缺陷就是现在它的在线编程功能还有待去探索。
和MSP430相比较,操作上人们更为熟悉,价格上较为低廉。
本项目,电子闹钟芯片用51单片机。
由于51单片机是我们学过的项目教程,所以对它更为了解,操作起来也更为熟悉。
并且MSP430的价格相对昂贵,以我们目前所学的知识操作起来并不熟悉。
在精度方面来说,MSP430单片机更具有优势,MSP430更适用于精度高的实验中。
是对于本项目来说,考虑到实验成本和时间,加上51单片机是我们所学过的单片机,所以采用51单片机系列作为芯片更为合适。
3 设计要求AT89C51是在本家用电子闹钟设计中选择的芯片。
1.能实现24小时制的走时功能。
2.能够对闹铃时间进行调整修改,当到达所预设的时间段驱动蜂鸣器报警。
3.显示器是采用了8位数码管,连接方式是共阳。
4.通过PC机实现远程控制。
4 电子闹钟的硬件组成电子闹钟主要由单片机最小应用系统及矩阵式键盘,LED数码管显示器闹铃电路构成单片机应用硬件系统。
如图1所示,闹钟整体的连接方式图。
电子闹钟设计选用单片机设计主要有两种方式。
一是采用时钟芯片。
在一些选用时钟芯片的场合,对精度有着很高的要求。
时钟芯片功能部件集成在芯片内部,它的功能很强大,能自动产生时钟等的相关功能。
二是选用计数/定时器在单片机内部。
本项目设计主要采用软件编写来实现时钟计数也就是第二种方法。
在一些选用这种方式的场合,通常没有太高的要求对时钟的精度。
在单片机内部设定定时器的工作方式会影响计时(见6.2初值计算)。
机器周期100毫秒,用另一个定时器或者软件计数方法对基准时间计数,形成秒。
通过累积到60次秒形成分,小时是通过分累积60次,而天是通过小时累积24次,以此类推,再通过LED数码管显示器显示时间。
本家用电子闹钟项目用到的是51单片机。
AT89C51是可擦除、可编程,带2K字节闪存的只读存储器(ROM)。
本项目所使用的硬件电路设计是实验板,虽然单片机在实验板上体积很小,但它的功能却相当于实验板上的大脑。
由于把内存,CPU,计数器/定时器,I/O接口电路和串口通信接口芯片等一些器件构成一个完整的微型计算机,又称为单片机。
51系列单片机主要功能:(1)8位CPU。
(2)片内128KB RAM。
(3)片内4KB ROM/EPROM。
(4)特殊功能寄存器区。
(5)2个优先级的5个中断源结构。
(6)4个8位并行I/O口(P0~P3)。
(7)2个16位定时器/计数器。
(8)全双工串行口。
(9)布尔处理器。
(10)64KB数据外部存储器地址空间。
(11)外部程序存储器地址空间64KB。
(12)时钟电路及片内振荡器。
1闹钟整体连接图4.1 单片机最小应用系统单片机最小应用系统主要包括:单片机电路模块、振荡电路模块、复位电路模块、电源接口模块四部分组成。
单片机最小应用系统连接图,如图2所示。
2单片机最小应用系统电路图4.1.1 单片机电路模块首先将40脚IC底座在单片机孔板上找到合适位置,放置单片机,然后P0端口(39至32脚)、P1端口(1至8脚)、P2端口(21 ~28脚)、P3端口(10至17脚)分别引出排阵,用于系统拓展。
4.1.2 振荡电路模块首先将晶振两端与单片机18、19脚分别相接;然后将两个30PF的电容的一端与晶振的两个管脚相接;最后将两个电容另一端分别接地。
4.1.3 复位电路模块单片机有多种形式的复位电路,按键电平复位电路是其中的一种。
将200Ω电阻R1,电解电容C1连接到9号脚上;然后将电容C1一端接VCC电源,R2电阻与地相连接,最后将电阻R1的另一端与复位开关相接,复位开关另一端接电源。
为了保证实验准确无误,防止上个实验数据影响。
所以在单片机刚开始工作的时候,要使得单片机系统中的各部件以及CPU都处在一个初始化的状态。
这样才能保证实验结果的准确性。
(1)内部复位结构在单片机中,9号引脚作为它的复位端。
将持续不间断的2个周期以上的高电平接到单片机复位端,就能够使其复位。
内部复位的电路选用斯密特触发器,为了使单片机在内部复位的情况下,随机存储器不断电,不产生ALE和PSEN,并且RST引脚的噪声干扰情况也被得到抑制。
而且在单片机内部存储的数据信息不会消失。
内部RAM的内容不会在内部复位的过程中受到影响,只是SFR中的数据会受到影响。
(2)外部复位复位部件会在单片机上电之后首先运行。
所以,在单片机上电时会完成它的复位工作。
因此,称为上电复位。
在RST端接入电平+5V,并且保证不会突变电容(RST和VSS之间)电压。
接通复位电路,RC电容通过电容放电,降低RST值,使电压一直下降直到0V。
并且要保证RST结束,电路有高电平两个周期以上不间断,通过选择电容(VSS与RST之间)、电阻(VCC与RST之间)阻值。
单片机在工作的过程中,可能会出现自身的误差或者外界因素干扰出现差错,这时需要按下RESET键使得实验重新开始运行。
按键电平复位与上电自动复位原理基本一致,都是在VCC,RST,VSS之间连接适当的电容、电阻,同时为了保证电路成功复位,重置按钮按下的时间也应该在超过两个机器周期。
4.1.4电源接口模块在单片机最小应用系统上设计电源接口模块,此模块主要为4个电源插口(均采用排阵),电源插口均为并联方式连接,电源输入端为P1.0至P1.7端口,P3.0至P3.7~P2.0至P2.7端口可用于系统扩展,为其他模板提供电源,单片机的31脚必须接电源,表示使用片内ROM。
4.2 矩阵式键盘矩阵键盘的特点是:I/O接口带线少,软件结构更复杂,更适用于关键场合。
本电子闹钟设计中,采用矩阵式键盘实现调整时间、闹铃的功能,单片机P1.0~P1.3作为行扫描端口与四根行线X0~X3相连,P1.4~P1.7把矩阵式键盘,作为列扫描端口与四根列线Y0~Y3相连与单片机主板通过排针相连接。