毕设论文 于基单片机的电子时钟设计
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基于单片机的智能电子钟系统设计课程名称: MCS-51单片机应用设计基于单片机的智能电子钟系统设计摘要:电子钟是一种利用数字电路来显示时间的计时装置,与传统的机械钟相比,它具有走时准确、显示直观、无机械传动装置等优点,因而得到广泛应用。
本设计通过以单片机芯片STC89C51为核心,通过软件编程完成时钟及定时的基本功能,温度芯片DS18B20完成温度测量功能。
采用了六位数码管动态显示时、分、秒,两个LED灯分别指示上下午,同时还有两个LED灯每半秒分别闪烁一次。
通过4个外部按键可以控制小时和分钟的定时和定闹以及报警。
此电子钟具有性能优越,操作简单等优点。
关键词:智能电子钟、STC89C51、LED数码管、DS18B20毕业论文(设计)原创性声明本人所呈交的毕业论文(设计)是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
据我所知,除文中已经注明引用的内容外,本论文(设计)不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。
对本论文(设计)的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中作了明确说明并表示谢意。
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作者签名:指导教师签名:日期:日期:注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。
基于单片机的电子时钟设计毕业论文目录第一章电子时钟设计方案分析 (3)1.1FPGA设计方案 (3)1.2单片机设计方案 (3)第二章基于单片机的电子时钟硬件设计 (5)2.1主要芯片选择 (5)2.1.1微处理器选择 (5)2.1.2时钟芯片选择 (6)2.2电子时钟硬件电路设计 (11)2.2.1时钟电路设计 (13)2.2.2显示电路设计 (14)2.2.3按键电路设计 (15)2.2.4闹铃电路设计 (16)2.2.5复位电路设计 (17)第三章电子时钟软件设计 (19)3.1主程序设计 (19)3.2子程序设计 (19)3.2.1日历子程序设计 (19)3.2.2显示子程序设计 (20)3.2.3键盘扫描子程序 (20)3.2.4闹铃子程序设计 (21)第四章系统调试 (25)4.1硬件调试 (25)4.1.1单片机基础电路调试 (25)4.1.2显示电路调试 (27)4.1.3DS1302电路调试 (28)4.1.4按键电路调试 (29)4.2软件调试 (29)4.2.1键盘子程序调试 (29)4.2.2时钟日历子程序调试 (30)致谢....................................................... 错误!未定义书签。
参考文献 (33)附录一程序 (35)附录二多功能电子时钟元器件一览表 (55)附录三多功能电子时钟硬件原理图 (56)附录四 (57)附录五 (60)前言时间是人类生活必不可少的重要元素,如果没有时间的概念,社会将不会有所发展和进步。
从古代的水漏、十二天干地支,到后来的机械钟表以及当今的石英钟,都充分显现出了时间的重要,同时也代表着科技的进步。
致力于计时器的研究和充分发挥时钟的作用,将有着重要的意义。
1.多功能电子时钟研究的背景和意义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到了社会的各个领域,有力的推动和提高了社会生产力的发展与信息化程度,同时也使现代电子产品性能进一步提升,产品更新换代的节奏也越来越快。
毕业设计论文_单片机电子时钟的设计摘要:电子时钟作为一种常见的时间显示装置,在现代社会中应用广泛。
本文设计了一款基于单片机的电子时钟,使用DS1307实时时钟芯片来获取系统时间,并通过数码管进行显示。
设计过程中,通过对单片机的编程和电路的连接,实现了时间的显示与调节功能,具有较高的准确性和稳定性。
该设计方案简单、实用,可用于各种场合。
关键词:单片机;电子时钟;DS1307;数码管1.引言电子时钟是一种利用电子技术构造的显示时间的装置,具有时间准确、使用简单、显示清晰等特点,广泛应用于生活和工作中。
本文以单片机为核心,设计了一款实时准确的电子时钟,提高了时间的准确度和稳定性。
2.设计原理该设计的核心是通过单片机与DS1307实时时钟芯片的连接,使得单片机可以获取到准确的系统时间,并通过数码管进行显示。
DS1307芯片通过I2C总线与单片机连接,通过读取芯片中的时间寄存器,单片机可以获得当前的时间信息。
3.硬件设计本设计中使用了AT89S52单片机作为主控芯片,通过引脚与DS1307芯片相连。
单片机的P0口接到数码管的段选信号,P1口接到数码管的位选信号,通过控制这两个口的输出状态,可实现对数码管上显示的数字进行控制。
同时,为了使时钟可以正常运行,需外接一个晶振电路为单片机提供时钟信号。
4.软件设计通过对单片机的编程,实现了以下功能:(1)初始化DS1307芯片,设置初始时间;(2)每隔一秒读取一次DS1307芯片的时间寄存器,将时间信息保存到单片机的RAM中;(3)根据当前时间信息,在数码管上显示对应的小时和分钟。
5.调试与测试经过硬件的连接以及软件的编写,进行了调试与测试。
将初始时间设置为08:30,观察数码管上的显示是否正确,以及时间是否准确。
同时,通过手动调节DS1307芯片中的时间,检查单片机是否能正确获取时间,并进行显示。
6.总结与展望本文设计了一款基于单片机的电子时钟,通过单片机与DS1307芯片的连接和编程,实现了准确的时间显示功能。
单片机电子时钟设计毕业论文一. 题目:单片机电子时钟时钟二.内容:设计一个数字时钟,显示范围为00:00:00~23:59:59。
通过几个开关进行控制,其中开关K1用于切换时间设置(调节时钟)和时钟运行(正常运行)状态;开关K2用于切换修改时、分、秒数值;开关K3用于使相应数值加1调节;开关K4用于减1调节;开关K5用于设定闹钟,闹钟同样可以设定初值,并且设定好后到时间通过实验箱音频放出一段乐曲作为闹铃。
选做增加项目:还可增加秒表功能(精确到0.01s)或年月日设定功能。
一、设计要求1、准确计时,以数字形式显示时、分、秒的时间。
2、小时以24小时计时形式,分秒计时为60进位。
3、校正时间功能,即能随意设定走时时间。
4、闹钟功能,一旦走时到该时间,能以声或光的形式告警提示。
5、设计5V直流电源,系统时钟电路、复位电路。
二、设计方案和论证本次设计时钟电路,使用了ATC89C51单片机芯片控制电路,单片机控制电路简单且省去了很多复杂的线路,使得电路简明易懂,使用键盘键上的按键来调整时钟的时、分、秒,用一扬声器来进行定时提醒,同时使用汇编语言程序来控制整个时钟显示,使得编程变得更容易,这样通过四个模块:键盘、芯片、扬声器、LED显示即可满足设计要求。
四.电路及功能说明:电路图如图所示:图A图B图C该数字钟是用一片AT89C51A单片机通过编程去驱动8个数码管实现的。
通过6个开关控制,从上到下6个开关KEY1~KEY6的功能分别为:KEY1,切换至秒表;KEY2,调节时间,每调一次时加1;KEY3, 调节时间,每调一次分加1;KEY4,从其它状态切换至时钟状态;KEY5,切换至闹钟设置状态,也可以对秒表清零;KEY6,秒表暂停.控制键分别与P1.0~P1.5口连接.其中:A.通过P2口和P3口去控制数码管的显示如图所示P2口接数码管的a——g端,是控制输出编码,P3口接数码管的1——8端,是控制动态扫描输出.B.从P0.0输出一个信号使二极管发光,二极管在设置的闹钟时间到了时候发光,若有乐曲可以去驱动扬声器实现。
本科毕业论文基于89C51单片机电子数字时钟的设计目录第一章第一章 电子时钟的总体设计电子时钟的总体设计 ....................................................................................................... ...................................................................................................... 44 1.1 设计目的设计目的.......................................................................................................................... 4 1.1.1 课程设计课程设计 ............................................................................................................... 4 1.1.2 AT89C51芯片的串口功能芯片的串口功能.................................................................................... 4 1.1.3用keil 软件进行编程与调试 .................................................................................. 4 1.2 设计任务设计任务 .......................................................................................................................... 4 1.3 设计思路设计思路.......................................................................................................................... 4 第二章第二章 硬件系统的设计硬件系统的设计............................................................................................................... .............................................................................................................. 66 2.1 电路原理图设计电路原理图设计 .............................................................................................................. 6 2.1.1 电子钟的硬件电路框图电子钟的硬件电路框图...................................................................................... 6 2.2 AT89C51引脚及其功能 (6)2.2.1 AT89C51的原理及说明的原理及说明 ........................................................................................ 6 2.2.2 引脚功能引脚功能 ............................................................................................................... 7 2.3 驱动部件驱动部件 .......................................................................................................................... 8 2.4 显示部分显示部分.......................................................................................................................... 9 第三章第三章 软件系统的设计软件系统的设计............................................................................................................. ............................................................................................................ 110 3.1 电子钟的主程序电子钟的主程序............................................................................................................ 11 3.2 电子钟的显示子序电子钟的显示子序 ........................................................................................................ 12 3.3 定时器中断服务程序定时器中断服务程序 .................................................................................................... 13 3.4 电子时钟设计程序清单电子时钟设计程序清单 ................................................................................................ 15 3.5 程序进行编译仿真程序进行编译仿真........................................................................................................ 18 3.5.1 89C51程序 ......................................................................................................... 18 3.5.2 用PROTEUS ISIS 进行电子万年历的仿真测试 . (20)第四章第四章对89C51设计的电子时钟的总结................................................................................. 22 参考文献 ........................................................................................................................................ . (2)23摘要本次实训是基于AT89C51单片机电子钟的设计,对时、分、秒的显示的控制,时、分、秒用六位数码管显示LED 数码管时钟电路采用24小时计时方式。
基于单片机的电子时钟设计毕业论文目录第一章电子时钟设计方案分析 (3)1.1FPGA设计方案 (3)1.2单片机设计方案 (3)第二章基于单片机的电子时钟硬件设计 (5)2.1主要芯片选择 (5)2.1.1微处理器选择 (5)2.1.2时钟芯片选择 (6)2.2电子时钟硬件电路设计 (11)2.2.1时钟电路设计 (13)2.2.2显示电路设计 (14)2.2.3按键电路设计 (15)2.2.4闹铃电路设计 (16)2.2.5复位电路设计 (17)第三章电子时钟软件设计 (19)3.1主程序设计 (19)3.2子程序设计 (19)3.2.1日历子程序设计 (19)3.2.2显示子程序设计 (20)3.2.3键盘扫描子程序 (20)3.2.4闹铃子程序设计 (21)第四章系统调试 (25)4.1硬件调试 (25)4.1.1单片机基础电路调试 (25)4.1.2显示电路调试 (27)4.1.3DS1302电路调试 (28)4.1.4按键电路调试 (29)4.2软件调试 (29)4.2.1键盘子程序调试 (29)4.2.2时钟日历子程序调试 (30)致谢....................................................... 错误!未定义书签。
参考文献 (33)附录一程序 (35)附录二多功能电子时钟元器件一览表 (55)附录三多功能电子时钟硬件原理图 (56)附录四 (57)附录五 (60)前言时间是人类生活必不可少的重要元素,如果没有时间的概念,社会将不会有所发展和进步。
从古代的水漏、十二天干地支,到后来的机械钟表以及当今的石英钟,都充分显现出了时间的重要,同时也代表着科技的进步。
致力于计时器的研究和充分发挥时钟的作用,将有着重要的意义。
1.多功能电子时钟研究的背景和意义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到了社会的各个领域,有力的推动和提高了社会生产力的发展与信息化程度,同时也使现代电子产品性能进一步提升,产品更新换代的节奏也越来越快。
设计题目:基于单片机的多功能电子时钟设计一、毕业设计的目的1)掌握单片机系统开发的一般方法与流程2)掌握单片机系统电路的安装调试步骤与方法二、主要设计内容1)调查研究多功能电子时钟的原理与实现方法2)构思基于单片机的多功能电子时钟的实现方案3)用仿真软件分析设计方案4)选择器件实现多功能电子时钟的硬件电路5)编写和调试软件系统6)进行实物电路板电路的测试与参数修正三、重点研究问题1)单片机的原理与应用2)多功能电子时钟的原理与方法3)多功能电子时钟的实时显示与功能切换4)单片机的软件系统设计四、主要技术指标或主要设计参数1)硬件要求:a)电路原理图正确b)元器件选配合理c)电路板布局合理d)焊接质量好2)软件要求:a)程序要求结构化、模块化,流程清晰b)满足功能需求且充分利用硬件资源c)逻辑正确严谨,变量、模块定义规范化d)易于适应硬件设备的变更和系统功能的扩展华北水利水电学院本科生毕业设计开题报告2010年3月14日摘要随着生活节奏的加快,人们时间观念的加强,时钟已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分,而如何在时钟的基础上,根据人们生活的需要增加相应的、功能以方便人们的生活,成为时钟设计方面的重点。
单片机以其强大的功能,低廉的价格成为许多多功能电子产品的首选。
本设计结合所学的额单片机的原理与应用这么课程而拓展的电子方面的研究,在单片机时钟的基础上通过软件记时,实现时钟功能,同时通过按键开关来扩展功能,实现定时闹钟与秒表功能。
C51语言作为高级语言C语言的移植,易于理解和操作,且结构化较高,本设计即采用C51语言作为编程语言,流程比较清晰。
关键字:电子时钟 STC89S52单片机 C51语言AbstractWith the quickening pace of life, it enhanced sense of time, the clock has become an indispensable part of daily life. How the clock basis, according to people's lives need to increase accordingly, function to facilitate people's lives, become the focus of the clock design. Microcontroller with its powerful features, low price to become the first choice for many multi-functional electronic products. The design combines the science and application of the principle amount of SCM such courses to expand the e-research, based on the clock in the microcontroller software in mind, the realization of the clock function, and to extend the functionality through the key switch, alarm and stopwatch time to achieve function. C51 high-level language C language as the language of transplantation, easy to understand and operate, and the structure of the higher, the design of the C51 language as a programming language used, the process clearer.Keyword: electric o’clock STC89S52 MCU C language目录摘要 (I)Abstract ................................................................................................................................................................ I I 目录. (I)1 绪论 (1)2 基本原理 (2)STC89S52 (2)SN46056两位共阴数码管 (5)2.2.1概述 (5)2.2.2接口说明 (6)2.2.3指令描述 (8)HCF4511B的说明 (8)3 硬件设计 (12)硬件主要组成部分 (12)硬件电路说明 (13)3.2.1按键模块 (13)3.2.2单片机的复位电路 (13)3.2.3单片机的晶振电路 (14)3.2.4发声指示模块 (14)3.2.5时间显示模块 (15)4 软件设计 (17)程序流程图 (17)软件的仿真 (18)5系统调试 (19)硬件调试 (19)5.1.1排除元器件失效 (19)5.1.2排除电源故障 (19)5.1.3联机仿真调试 (19)软件调试 (19)总结 (24)参考文献 (25)附录一源程序 (26)中文文献译文 (29)1 绪论单片机技术飞速发展,产品质量越来越好,而成本却越来越低,现阶许多复杂、多用的电子器件普遍采用单片机来实现。
毕业论文基于单片机的数字时钟设计摘要单片机因将其主要组成部份集成在一个芯片上而得名,就是把中央处置器、随机存储器、只读存储器、中断系统、按时器/计数器和I/O接口电路等部件集成在一个芯片上。
基于单片机设计的数字钟精准度较高,因为在程序的执行进程中,任何指令都不影响按时器的正常计数,即便程序很长也不会影响中断的时刻。
本设计利用12MHZ晶振与单片机AT89C51相连接,以AT89C51芯片为核心,采用动态扫描方式显示,通过利用该单片机,加上在显示电路部份利用7407驱动电路,实此刻6个LED数码管上显示日期、时刻、按时、闹铃,通过6个按键实现设置日期、进行调时、设定闹铃、倒计时等功能,在实现各功能时数码管进行相应显示,闹铃或按不时刻到时蜂鸣器响,按下闹铃键或按时键时,声音停止。
软件部份用汇编实现,分为显示、延迟、调时、闹铃、按时、调整日期等部份。
通过软硬件结合达到最终目的。
关键词:电子钟; 单片机; 动态扫描; 汇编语言AbstractBecause of its main microcontroller component integrated in a chip n a m e d, is the MCU, ram and ROM, interrupt system, timer/counter and I/O interface circuit and other parts in a single chip integrated.This design uses a 12 MHZ crystal to connect with the machine AT89C51, takes AT89C51 chips as core. It adopts the dynamic state of the scanning method to show. Using this MCU and 7407 drive electric circuit, we are able to show date, time, fix the time, and make bell on 6 LED figures tubes. We can use 6 key to constitute date, adjust time, enact the bell and set the countdown timer. When the electric carrying out each function, the figures tube shows the tight function .When the alarm clock and the countdown timer were reached, the voice begins. While 3 or 4 is pressed, the voice stops. The software part is realized by assembler language. It was divided into to show, delay, adjust, make bell, in fixed time, and adjust date etc. part. We get the end purpose combining the software and the hardware.Keywords:Electric clock; MCU; Dynamic state scanning ;Assembler language目录1 引言 (4)2 整体设计思路 (5)3 主要元件的利用方式 (7)AT89C51单片机: (7)7407驱动器 (8)数码管: (9)4 电路设计 (10)整体设计 (10)分块设计 (10)4.输入部份 (11)4.输出部份(显示电路) (11)4.晶振与复位电路: (12)5 程序设计 (13)程序思路 (13)程序设计步骤 (14)程序的主要模块 (15)延迟程序 (15)中断服务子程序 (15)主程序 (18)显示程序 (19)闹铃程序和按时程序 (20)程序调试 (20)6 功能仿真 (20)软件介绍 (21)仿真进程: (21)仿真图的绘制 (21)功能的实现 (22)7 日历功能的实现 (24)附录完整程序 (27)参考文献 (42)1 引言单片机因将其主要组成部份集成在一个芯片上而得名,就是把中央处置器、随机存储器、只读存储器、中断系统、按时器/计数器和I/O接口电路等部件集成在一个芯片上。
阳泉职业技术学院毕业设计论文基于51单片机的电子时钟设计系部:信息系专业:电气自动化班级:09级一班学生姓名:张瑞勇学号:指导教师:耿素军2012年 5 月 6 日摘要随着单片机技术的飞速发展,在其推动下,现代的电子产品几乎渗透到了社会的各个领域,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。
时间就是金钱、时间就是生命、时间就是胜利……,准确的掌握时间和分配时间对人们来说至关重要,时钟是我们生活中必不可少的工具。
电子钟的设计方法有很多种,但是基于单片机并通过LCD显示的电子时钟具有编程灵活、精确度高、便于携带、显示直观等特点。
利用STC89C52单片机对DS1302时钟芯片进行读写操作并通过1602字符液晶显示实时时钟信息,这样便构成了一个单片机电子时钟。
关键词:单片机,电子时钟,STC89C52ABSTRACTWith the rapid development of microcomputer technology in its promotion, modern electronics into almost all areas of society, a strong impetus to the development of social productive forces and social improvement in the level of information, but also to further improve the performance of modern electronic products.Time is a money, time is life, time is victory… Accurate grasp of time and allocation of time is crucial to people, The clock is necessary in our life tools . Clock Design There are many ways, of electronic capabilities, .In this paper, through the use of STC89C52 microcontroller by DS1302 clock chips for reading and writing operation and through 1602 character liquid crystal display real-time clock information so that forming a single chip electronic clock.Key Words: Microcontroller,STC89C52,Electronic clock,目录绪论 (1)概述 (1)研究目的 (1)第1章设计要求与方案论证 (2)1.1 设计要求 (2)1.2 系统基本方案选择和论证 (2)1.2.1 单片机芯片的选择方案和论证 (2)1.2.2 显示模块选择方案和论证 (2)1.2.3 时钟芯片的选择方案和论证 (3)1.3 电路设计最终方案决定 (3)第2章主要元件介绍 (4)2.1 STC89C52介绍 (4)2.1.1 STC89C52主要功能及PDIP封装 (4)2.1.2 STC89C52引脚介绍 (4)2.1.3 STC89C52最小系统 (5)2.2 DS1302时钟芯片介绍 (6)2.2.1 DS1302概述 (6)2.2.2 DS1302引脚介绍 (7)2.2.3 DS1302使用方法 (7)2. 3 1602字符液晶介绍 (9)2.3.1 1602液晶概述 (9)2.3.2 1602引脚介绍 (10)2.3.3 1602字符液晶使用方法 (10)第3章系统硬件设计 (13)3.1 电路设计框图 (13)3.2 系统硬件概述 (13)第4章系统的软件设计 (14)4.1程序概述 (14)4.2延时函数 (15)4.3 对DS1302读写操作函数 (15)4.3.1 向DS1302写数据 (15)4.3.2 从DS1302读数据 (16)4.4 显示函数 (17)4.4.1向1602液晶中写一个指令 (17)4.4.2向液晶写数据 (17)4.4.3初使化1602液晶 (17)4.4.4 如何在液晶上显示时间、日期及周 (18)4.5按键函数 (19)4.5.1 1224小时显示模式切换键 (21)4.5.2 功能键函数 (23)4.5.3 调整键函数 (25)4.5.4确定键 (31)4.6 主函数 (32)总结 (34)致谢 (35)参考文献 (36)绪论概述时间,对人们来说是非常宝贵的,准确的掌握时间和分配时间对人们来说至关重要。
本科毕业论文分类号 学号 密级题目 (中、英文作者姓名 指导教师 学科门类提交论文日期专业名称学校代码 成绩评定摘要单片机是一种数字集成电路芯片,是指集成在一块芯片上的微型计算机。
一个比较完整的单片机应该包括微处理器(CPU)、存储器(RAM和ROM)、并行输入/输出接口(I/O接口)电路、可编程全双工串行口、定时/计数器、中断系统以及复位电路。
由于它具有小巧灵活,成本低,可靠性好,控制功能强,易扩展等一系列优点,所以被越来越广泛地应用于各个领域。
而51系列的单片机就是最为典型和具有代表性的一种单片机。
本设计是基于单片机的简单电子时钟的设计,系统主要以单片机AT89C51为核心,结合按键模块来显示相应的时间,并可以对时、分、秒进行单独校对,使其达到标准时间。
本次设计以软件控制硬件以及软硬件结合为指导思想,充分发挥单片机功能。
同时,该系统的诸多优点使其具有很强的实用性,由于该系统实现的功能简单,因此具有很好的可扩展性。
关键词: AT89C51;电子时钟;按键控制AbstractThat the microcontroller is integrated on a single chip microcomputer is a digital integrated circuit chip. Should be a more complete include single-chip microprocessor (CPU), memory (RAM and ROM), parallel input / output interface (I / O interface) circuit, a programmable full-duplex serial port, timer / counter, interrupt system, and reset circuit. Because of its compact and flexible, low cost, reliability, and control functions, easy to expand a series of advantages, it is more and more widely used in various fields. The 51 series is the most typical and representative of a single-chip microcontroller.The project is the design of simple electronic clock based on microcontroller. It is as the core of AT89C51 microcontroller, with key module to display relative time and make hour, minutes, seconds separate proofreading to make it up to standard time. The design control hardware and software combination of hardware and software as the guiding ideology, give full play to the microcontroller features. Meanwhile, the system has so many advantages that it has a strong practicability, because of its simple function, and therefore it has good scalability.Key words: AT89C51 ; Electronic clock ;Key control目录1.引言 (1)1.1单片机的发展历程 (1)1.2设计任务 (1)1.3设计意义 (1)2.电子时钟的设计原理 (2)2.1电子时钟的特点 (2)2.2电子时钟的应用 (2)2.3电子钟的工作原理 (2)2.4电子时钟的设计流程 (3)3.设计方案 (3)3.1硬件电路的设计方案 (3)3.2硬件电路的原理图 (4)3.3硬件电路说明 (5)3.3.1主控制模块 (5)3.3.2按键模块 (7)3.3.3复位电路 (8)3.3.4振荡电路 (8)3.3.5发声模块 (9)3.3.6时间显示模块 (9)4.控制系统的软件设计 (11)4.1 KEIL集成开发环境的应用与操作 (11)4.1.1 KEIL集成开发环境简介 (11)4.1.2 KEIL集成开发环境的基本仿真流程 (11)4.2 Proteus软件简介 (12)4.3程序流程图 (12)4.4仿真结果 (13)4.5仿真结果分析 (13)5.总结 (13)参考文献 (15)附录I程序 (16)附录II实物 (26)谢辞 (27)咸阳师范学院2013届本科毕业毕业论文(设计)1.引言1.1单片机的发展历程单片机是计算机技术、大规模集成电路技术和控制技术的综合产物。
经过30多年的发展历程,单片机应用已广泛深入人们生活中的方方面面。
根据Motorola公司的统计,1990年,平均每辆汽车使用12个单片机,而到了2000年就增加到35个。
所以可以毫不夸张的说,任何设备和产品的自动化、数字化和智能化都离不开单片机。
现在,凡是电脑控制的设备和产品,必有单片机嵌入在其中。
这一切表明,单片机已经成为人们生活中必不可少的助手。
单片机有两种基本结构:一种是在通用计算机中广泛应用的,程序和数据存储器共用一个存储器空间的结构,称为Von Neumann结构。
另一种是将程序存储器和数据存储器分开,分别寻址的结构,称为Harvard结构,目前的单片机多采用这种结构[1]。
本文设计的单片机电子时钟系统的核心是当前应用很广泛的51系列单片机,配置了外围设备,构成了一个简单的计时系统,它具有体积小,可靠性比较高的特点,不仅能满足要求而且还可以扩展很多功能,在实际生活中应用很广泛。
1.2设计任务本设计采用AT89C51单片机对电子时钟进行开发,通过Proteus软件来实现电子时钟系统的设计与仿真,并应用LED显示相应的时间。
1.3设计意义在日常生活和工作中,我们常常用到定时控制。
早期常用的一些时间控制单元都是使用模拟电路设计而成的,它的定时准确性和重复精度都不很理想,而现在基本上都是一些基于数字技术的新型产品,随着单片机性本身价比的不断提高,新型产品的应用也越来越广泛。
有的可以运用于大工业里的过程控制系统,具有强大的控制功能;有的可以运用于智能家居控制,甚至可以用于小孩的电子玩具中。
它功能强大、体积小、质量轻、灵活好用,给它连接各种不同的控制芯片,就可以实现各种不同的功能[2]。
根据这些情况,设计了一个单片机电子时钟系统,它有基本的时间显示功能,还有定时功能,可扩展多种功能用来方便人们的生活。
基于单片机的电子时钟设计2.电子时钟的设计原理2.1电子时钟的特点随着电子工业的发展,电子产品日新月异。
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的功能。
诸如数字钟、万年历、电子表、定时自动报警、定时启闭电路、通断动力设备,甚至各种定时电气的自动启用、通信、网络等众多领域,所有这些都是以钟表数字化为基础的。
由于其功能的不断增加,使用方便性不断提高,很多产品已经成为人类日常生活中不可或缺的助手。
现在许多高精度的计时工具都使用了石英晶体振荡器,由于电子钟,电子表,石英表都采用了石英技术,因此工作时精度高,稳定性能好,用起来方便,不需要经常调试,数字电子时钟用集成电路计时时,译码代替机械式传动,用LED显示代替指针显示进而显示时间,减小了计时误差,这种表具有时,分,秒显示的功能,还可以进行时和分的校对,片选的灵活性好[3]。
2.2电子时钟的应用电子时钟除了在城市的主要营业场所、车站、码头等公共场所使用,还可以改装在摩托车和汽车上,LCD显示,带蓝色背光,白天在太阳光下也能非常清楚的看到显示时间,关钥匙可以关闭蓝色背光,时间还能显示也不会清零,因LCD 的显示耗电量很省的,所以工作时也不用担心耗电问题。
在行路上,如果司机看时间可能会很麻烦甚至影响其他人的生命安危。
现在车上改装了一个蓝色的液晶电子钟,不管白天还是黑夜,随时可以看时间,非常方便[4]。
2.3电子钟的工作原理本设计的电子时钟是由AT89C51,八段数码管等构成,采用晶振电路作为驱动电路,由计时程序和循环程序产生的一秒定时,达到时分秒的计时,六十秒为一分钟,六十分钟为一小时,满二十四小时为一天。
电路中的四个控制键拥有多种不同的功能,按下又松开,可以实现校对时间以及定时的功能,还可以达到省电的目的。
咸阳师范学院2013届本科毕业毕业论文(设计)2.4 电子时钟的设计流程图1 设计流程图3.设计方案3.1 硬件电路的设计方案本设计的硬件电路设计框图如图2所示:图2 总体结构框图由图2可以看出:本设计电路的硬件部分共由五部分组成,分别为按键模块、复位电路模块、振荡电路模块、发声模块、时间显示模块。
振荡电路模块负责给单片机提供时钟周期。
复位电路模块负责上电后自动复位,或按键后强制复位。
基于单片机的电子时钟设计上电后,由单片机内部定时器计时,同时通过动态显示函数自动将时分秒显示到数码管上。
与此同时,按键扫描函数一直扫描按键引脚状态,一旦扫描按键被按下,即进入相应的功能函数。
如果检测到定时时间到,则驱动蜂鸣器发生提示。
3.2硬件电路的原理图由上面的设计框图可以进一步得出本系统的电路原理图。
原理图如图3所示:图3 电路原理图本设计是采用晶振电路作为驱动电路,由计时程序和循环程序产生的一秒定时,达到时分秒的计时,六十秒为一分钟,六十分钟为一小时,满二十四小时为一天。
电路中的四个控制键拥有多种不同的功能,按下又松开,可以实现校对时间以及定时的功能。
3.3硬件电路说明3.3.1主控制模块AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压,高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机[5]。
AT89C51单片机引脚介绍:Vcc:电源Vss:地线P0口:P0口地址为80H,位地址为80H~87H。
各位口线是有完全相同但又相互独立的逻辑电路。
P0口的逻辑电路主要由D触发器构成的锁存器,FET(场效应管)构成的输出驱动电路,用于引脚数据输入缓冲的缓冲器,一个多路转接开关(MUX)构成。
8位口线的锁存器位构成一个口的锁存器,所谓的口地址就是锁存器的地址。