LED数码管设计的可调式电子钟说明说
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LED数码显示电子钟一、产品说明数码显示电子钟电路,采用LM8560、CD4060和四位LED显示屏,通过驱动显示屏便能显示时、分。
振荡部分采用石英晶体振作时基信号源,从而保证了走时的精确。
该电路还供有定时报警功能,它定时调整方便,电路稳定可靠,能耗低。
该产品还具有定时报警功能。
它定时调整方便,电路稳定可靠。
本产品时钟显示采用12小时制,使用四个LED数码管显示时间,本产品由五个操作开关控制S1、S2、S3、S4、K1。
其输入电源为220V交流电源,经由变压器输出6V电压,安全环保。
适应于小型办公场地、书房、卧室的使用。
二、原理框图及程序流程图1.1原理框图1.2 程序流程图三、原理及参数该产品由220V交流电直接供电;由集成芯片LM8560与CD4060和四位LED显示屏实现时、分的显示;并具有闹钟功能;由蜂鸣器实现提示报警功能。
1、CD4060芯片工作电压范围宽在3V~15V,输入阻抗高,唯一现在使用的可能就是计数器,CD4060的计数器可以到14级二进制串行计数/ 分频器。
CD4060内部包含14位二分频器和一个振荡器,电路简洁,30720HZ的信号经分频后,得到50HZ的信号送到LM8560的25脚,并做秒信号经VT2、VT3驱动显示屏内的冒号闪动2.晶体振荡器电路给数字钟提供一个频率稳定准确的32768Hz的方波信号,可保证数字钟的走时准确及稳定。
晶体振荡器是构成数字式时钟的核心,它保证了时钟的走时准确及稳定。
数字钟的精度主要取决于时间标准信号的频率及其稳定度。
晶体具有较高的频率稳定性及准确性,从而保证了输出频率的稳定和准确。
该元件专为数字钟电路而设计,其频率较低,有利于减少分频器级数。
3、LM8560集成电路内含显示译码驱动电路、12/24小时选择电路及以其他各种设置报警等电路。
它具有较宽的工作电压范围(7.5-14V)和工作温度范围(-20℃+70℃);自身功耗很小,输出能直接驱动发光二极管显示屏。
中国………..电子技术课程设计总结报告题目:数字电子钟学生姓名:系别:专业年级:指导教师:年月日一、设计任务与要求1、用单片机设计一个数字电子钟,采用LED数码管来显示时间。
2、显示格式为:XX:XX:XX,即:时:分:秒。
3、时间采用24小时制显示,4、设置一个按键用于时间显示方式的切换,能进行时间的调整,可暂停时间的变动。
..二、方案设计与论证图1 系统整体框图1、单片机芯片选择方案方案一:AT89S52是一个低功耗,高性能CMOS 8位单片机,片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器。
主要性能有:与MCS-51单片机产品兼容、全静态操作:0Hz~33Hz、三级加密程序存储器、32个可编程I/O口线、三个16位定时器/计数器、八个中断源、全双工UART串行通道、掉电后中断可唤醒、看门狗定时器、双数据指针、掉电标识符、易编程。
方案二:AT89C52是一个低电压,高性能CMOS 8位单片机,片内含8k bytes 的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器(RAM)。
主要性能有:兼容MCS51指令系统、32个双向I/O口、256x8bit内部RAM、3个16位可编程定时/计数器中断、时钟频率0-24MHz、2个串行中断、可编程UART串行通道、2个外部中断源、6个中断源、2个读写中断口线、3级加密位、低功耗空闲和掉电模式、软件设置睡眠和唤醒功能。
从单片机芯片主要性能角度出发,本数字电子钟单片机芯片选择设计采用方案一。
2、数码管显示选择方案方案一:静态显示。
静态显示,即当显示器显示某一字符时,相应的发光二极管恒定导通或截止。
该方式每一位都需要一个8 位输出口控制。
静态显示时较小电流能获得较高的亮度,且字符不闪烁。
但因当所需显示的位数较多时,静态显示所需的I/O口数较大,造成资源的浪费。
单片机课程设计说明书用LED 数码管显示的秒表设计专业 电气工程及其自动化 学生 宁 班级 B 电气081 学号 0810601114指导教师 兰红完成日期2011年 6月 26 日目录1、概述 (2)2、课题方案设计 (2)2.1系统总体设计要求 (2)2.2系统模块结构论证 (2)3、系统硬件设计 (3)3.1总体设计 (3)3.2单片机运行的最小系统 (4)3.2.1 52单片机最小系统电路介绍 (4)3.2.2单片机的振荡电路与复位电路 (7)3.3数码管介绍 (8)3.4驱动电路 (9)4、软硬件联调及调试结果 (10)4.1软硬件调试中出现的问题及解决措施 (10)4.2实物图 (11)4.3调试结果 (13)5、结束语 (13)参考文献 (14)附录 (14)附录1:基于单片机的秒表设计原理图 (14)附录2:基于单片机的秒表设计PCB图 (15)附录3:PROTEUS仿真图 (16)附录4:基于单片机的秒表设计C语言程序清单 (17)附录5:基于单片机的秒表设计元器件目录表 (19)1、概述21世纪是一个电子技术和电子元件有更大发展的世纪。
回顾百年来电子技术和电子工业发展的成就,举世瞩目。
作为一个电气专业的大学生,我们不但要有扎实的基础知识、课本知识,还应该有较强的动手能力。
现实也要求我们既精通电子技术理论,更要掌握电子电路设计、实验研究和调试技术。
课程设计就是一个理论联系实际的机会。
本次设计主要完成具备基本功能的电子秒表的理论设计,电子秒表是重要的记时工具,广泛运用于各行各业中。
作为一种测量工具,电子秒表相对其它一般的记时工具具有便捷、准确、可比性高等优点,不仅可以提高精确度,而且可以大大减轻操作人员的负担,降低错误率。
在设计中应用到数码管,数码管主要用于楼体墙面,广告招牌、高档的DISCO、酒吧、夜总会、会所的门头广告牌等。
特别适合应用于广告牌背景、立交桥、河、湖护栏、建筑物轮廓等大型动感光带之中,可产生彩虹般绚丽的效果。
LED数码管设计的可调式电子钟说明说可调式电子钟的设计理念是提供用户多样化的时间显示和闹钟设定选项,以满足用户不同的需求和喜好。
以下是对设计的详细说明:1.数码管显示:LED数码管采用7段共阳极连接方式,每个数码管由7个LED灯组成,通过控制各个LED灯的点亮与否,可以显示0-9的数字。
数码管的显示仿真效果要清晰、鲜明,确保用户可以轻松辨认时间。
2.时间调节功能:可调式电子钟具备时间调节的功能,用户可以通过按钮或旋钮调整时间。
其中旋钮可以实现小时和分钟的调节,而按钮可以实现小时和分钟的增加或减少。
设计时需考虑人机交互的便利性,确保时间调节操作简单明了。
3.闹钟设定:可调式电子钟还具备闹钟功能,用户可以设定一个或多个闹钟时间点。
用户可以通过按钮或旋钮设置闹钟的小时和分钟,还可以设定是否重复响铃。
闹铃可以通过声音、震动或LED灯闪烁等方式提醒用户。
为了避免误操作,设计时需要考虑设置闹钟的过程,确保用户能够轻松设置闹钟。
4.电源供应:可调式电子钟可采用外部电源或内置电池供电。
设计时需考虑到电源的稳定性和可靠性,确保时钟长时间准确运行。
当外部电源断开时,内置电池可以提供备用电源,防止时间设置的丢失。
5.背光功能:可调式电子钟还可以考虑添加背光功能,在光线不好的情况下,用户可以通过按下按钮或通过传感器自动点亮背光。
背光的亮度可以根据用户偏好进行调节。
6.美观设计:除了功能性,可调式电子钟的外观设计也很重要。
设计时可以考虑采用简约设计风格,以及时尚的外壳材料。
同时,数字显示的对齐和间距,以及按钮和旋钮的位置、大小都需要细致推敲,确保整体外观美观大方。
总之,可调式电子钟的设计需要满足用户对时间显示和闹钟功能的需求。
通过合理的控制功能,人性化的设计以及简洁好看的外观,可为用户提供一台方便、易用的电子钟。
L E D数码管设计的可调式电子钟说明说(共20页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--课程设计说明书用LED数码管设计的可调式电子钟专业学生姓名班级学号指导教师完成日期2013年6月28日用LED数码管设计的可调式电子钟摘要:数字电子时钟电路设计系统,以AT89C51单片机为控制核心,由键盘显示、定时闹铃、LED共阴极数码管和LED灯显示等功能模块组成。
基于题目基本要求,本系统对时间显示和定时报警进行了重点设计。
本系统大部分功能由软件来实现,吸收了硬件软件化的思想,大部分功能通过软件来实现,使电路简单明了,系统稳定性大大提高。
本系统不仅成功的实现了要求的基本功能,而且有一定的创新功能。
关键字:单片机;AT89C51;数字钟Abstract:T h i s d i g i a l electronic clock circuit design system ,based o n c hip microcomputer AT89C51,is composed by the following functional modules : keyboard displaying , timing alarmg. common cathode LED digital tube, LED lights display,and s o on. According to the basic requirements of the sub je ct ,th e system stresses on t he re aliz at ion of Time display and regularly report t o the design achieved the required basic technical indexes. Furthermore , adopting the iedao fhardware-to-software, m o s t o f those functions are r e a l i z e d b y softwares, which makes the electrocircuit more concise and the system more stable.Key words:chip microcomputer;AT89C51:digital electronic clock目录1概述 (2)课题研究的目的和意义 (2)2 课题方案论证 (2)系统总体设计要求 (2)系统模块结构论证 (3)3 系统硬件设计 (3)总体设计 (3)最小单片机系统 (4)按键电路 (5)显示电路 (6)4软件设计 (7)主程序 (7)显示子程序 (7)定时器/计数器T0中断服务程序 (7)5软硬件联调及调试结果 (9)调试步骤 (9)实际出现的问题及解决方法 (9)实物图正面,实物图背面和实物运行图 (10)结束语 (11)参考文献 (12)附录 (12)附录1 原理图 (12)附录2 PCB图 (13)附录3 proteus仿真图 (14)附录4 C语言程序清单 (15)附录5 元器件清单 (18)1概述课题研究的目的和意义此次设计是单片机内部的定时/计数器来实现电子时钟的方法以及借助键盘直接控制整时的调整,本设计根据AT89C52单片机系统扩展的基本原理和方法,由单片机AT89S52芯片,LED数码管和键盘为核心,辅以必要的电路,构成了一个单片机电子时钟。
简易电子钟LED毕业设计说明书目录绪论.................................................. 错误!未指定书签。
摘要.................................................. 错误!未指定书签。
第1章总体设计方案.................................... 错误!未指定书签。
1。
1数字电子钟的电路概述........................ 错误!未指定书签。
1。
2电路的设计方案.............................. 错误!未指定书签。
1.3总体简易设计电路图........................... 错误!未指定书签。
第2章系统的硬件设计.................................. 错误!未指定书签。
2。
1系统的硬件构成及功能........................ 错误!未指定书签。
2。
2单元电路的分析与设计........................ 错误!未指定书签。
2。
2.1AT89C51单片机及其引脚说明............... 错误!未指定书签。
2。
2。
2晶体振荡器............................. 错误!未指定书签。
2。
2。
3LED数码管.............................. 错误!未指定书签。
2。
2.474LS373的功能及引脚说明................. 错误!未指定书签。
第3章系统的软件设计.................................. 错误!未指定书签。
3.1软件编程要点................................. 错误!未指定书签。
3。
2项目程序流程图.............................. 错误!未指定书签。
1前言《当代电子技术》是一门实用性较强课程。
通过对这门课程学习我掌握了数字逻辑门电路、组合逻辑器件、组合逻辑电路分析与设计、时序逻辑器件、时序逻辑电路分析与设计等有关知识。
Proteus是一种实用数字电路仿真软件。
虽然我并没有系统去学习过这种软件。
但通过每次实验课摸索性使用, 我掌握了Proteus基本操作。
上述知识以及先修课程所学知识为本次《当代电子技术》课程设计奠定了基本。
就在课程设计前几天学院教师给咱们买好了数字电路惯用元器件, 这为设计物理实现提供了条件。
这次我课程设计题目为: 数字电子钟设计。
我所设计数字电子钟功能有: 能显示星期、时、分、秒;能校时;能整点报时总体来讲, 这次设计实现涉及两个过程:设计及Proteus仿真;实物焊接。
设计及Proteus仿真可以说是整个设计最最核心过程, 能否完毕好这个过程直接关系到设计成败。
在设计与Proteus仿真这个过程设是对所学理论知识运用而Proteus仿真是对设计对的与否检查以及完毕对设计优化。
实物焊接是设计物理实现。
需要阐明是因事先不懂得实验室所具备芯片型号在完毕设计与仿真后才懂得自己所用有些芯片实验室没有(实验室有74ls48、74ls90、74LS161和555定期器而我在设计时用是74ls248、74ls390、74LS163和晶振)因而日后我又用实验室具备芯片重新进行了设计并仿真这样使得我做了两份设计虽然两种设计最后所实现功能时相似但因使用芯片不同导致其内部连接也不同。
这里因篇幅限制在正文某些我将仅对后一种设计进行阐述。
在本次课程设计中我顺利完毕了两种办法设计与仿真, 但在实物焊接过程却浮现了一点问题。
详细内容将在正文某些阐述。
数字钟从原理上讲是一种典型数字电路, 其中涉及了组合逻辑电路和时序电路。
本次设计与制作数字电子钟目是让学生在理解数字钟原理前提下, 运用刚刚学过数电知识设计并制作数字钟, 并且通过数字钟制作进一步理解各种在制作中用到中小规模集成电路作用及其用法。
《单片机原理及应用》课程设计说明书题目LED数码管显示电子钟设计系(部)专业(班级)姓名学号指导教师起止日期课程设计任务书系(部):专业:目录目录 (3)一、摘要 (4)二、设计内容 (4)2.1、任务要求 (4)2.2、设计程序方案 (4)2.3 设计电路仿真图 (6)三、心得体会 (9)四、参考文献 (9)一、摘要单片机全称为单片机微型计算机(Single Chip Microsoftcomputer)。
从应用领域来看,单片机主要用来控制,所以又称为微控制器(Microcontroller Unit)或嵌入式控制器。
单片机是将计算机的基本部件微型化并集成在一块芯片上的微型计算机。
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。
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。
二、设计内容2.1、任务要求本次设计时钟电路,使用了A TC89C51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年、月、日、时、分、秒,还有设定闹钟,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。
3208LED点阵屏电子钟使用说明书1LED LED点阵屏电子钟点阵屏电子钟点阵屏电子钟[性能简介性能简介]]·靓丽的显示屏幕靓丽的显示屏幕::采用32*8 高亮度红色LED 点阵列作为屏幕显示,使时钟更醒目。
·丰富的显示信息丰富的显示信息::支持日期、星期、时间和温度的交替显示,使显示的信息量更大。
·更人性化的时间切换更人性化的时间切换::时间停留2 秒,日期、星期停留1秒,使重要信息一目了然。
·特殊的调时功能特殊的调时功能::4 个调时操作键,分区加数调时方法,使调时更快捷。
·人性化的整点报时人性化的整点报时::整点报时的区间为早晨7 点到晚上9 点,不打扰夜间休息。
·精确的温度数据精确的温度数据::采用精确的数字式温度传感器,温度误差更小。
·先进的时钟系统先进的时钟系统::采用专用的时钟芯片,可自动完成2100 年之前的时间显示。
·不间断的走时不间断的走时::采用大容量备用电池,使外电源掉电后时钟仍能走时3 年以上。
·外挂式温度传感器外挂式温度传感器::用导线将温度传感器远离主体电路,避免主体电路发热干扰。
[组装与启动组装与启动]]A,B,C,D 四个按键,A 为“调时切换键”,B 为“内容切换键”,C 为“屏幕前位数据加1”,D 为“屏幕后位数据加1”按下时钟主体背面的电源开关(如图6)后,在LED 显示屏上会显示“DYDIY”字样,同时扬声器发出开机音乐用以测试显示屏和扬声器。
此后系统将自检各项功能,屏幕上可能会出现不正常的显示,此为正常现象。
当扬声器再一次发出提示音后系统将进行正常的显示。
[时钟初始化时钟初始化]]当首次使用时钟、备用电池掉电或更换时钟芯片后,我们就需要对时钟进行初始化处理。
初始化是将时钟芯片的时间设定为出产时间(2005 年12月22 日星期二12:00),并开始走时。
初始化的方法是:在正常时钟显示的情况下同时按下B、C、D 三个键0.5 秒,当听到提示音时表示初始化完成。
LED数码管时钟程序+电路-时间可调自上次数码管时钟为完善版本(玩了几天后,懒啊不想动,汗)终于解决了不能进入调试的BUG不来废话上程序:/************************************************ **************** 程序名称:51单片机数码管电子钟+定时闹钟晶振:12.00* 实验对象:51hei单片机学习开发板* 单片机:AT89S52或STC89C52 闹钟时间:7:10分(程序自定义)*使用定时器方式,数码管显示24小时“00-00-00”(增加中断进入对时功能P1为按键,P2为段选,P0为位选,************************************************* ***************//***使用定时器方式,数码管显示24小时“00-00-00”(增加进入对时功能)P1为按键,P2为段选,P0为位选,{闹钟暂时不可调待完善})***/#include ;#define uchar unsigned char /*宏定义 */#define uint unsigned int /*宏定义 */uchar hour,hour_h,hour_l; /*定义小时,小时的高位,小时的低位*/uchar min,min_h,min_l; /*分*/uchar sec,sec_h,sec_l; /*秒*/uchar int_num; /*定时溢出作用标号*/sbit key_secadd=P1^1; /*定义了 p1.1为秒增1键,用在调时中断里*/sbit key_minadd=P1^2; /*定义了 p1.2为分增1键,用在调时中断里*/sbit key_houradd=P1^3; /*定义了 p1.3为时增1键,用在调时中断里*/sbit key_intime=P1^0; //按P1.0进入调时sbit key_quit=P1^5; //P1.5退出调时sbit bell=P1^5; //小喇叭void delay(uchar time); /*延时子函数声明*/void display(); /*显示子函数声明*/void inter_init(); /*定时器初始化子函数声明*/ void time24();/****专用数码管显示表***/uchar codeduma[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x40}; /*0x40显示“一”符号*/ uchar codewema[]={0x7f,0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe,0x00};/*小时hour 分min 秒sec*///---------------------延时子函数--------------------------------void delay(uchar time) /*延时子函数*/{uchar time_1;for (;time>;0;time--)for (time_1=100;time_1>;0;time_1--);}//---------------------初始化T0函数--------------------------void time0(void) interrupt 1 /*定时器T0服务子程序*/{TH0=(65535-50000)/256;TL0=(65535-50000)%256;int_num++;}//---------------------定时器函数--------------------------void inter_init() /*定时器初始化子函数*/{EA=1; /*开总中断*/EX0=1; /*开外部中断0*/ET0=1; /*打开定时器T0*/TMOD=0x01; /*工作方式1*/TCON = 0x00; /*触发方式*/IP = 0x01; /*中断优先级别,T0优先*/TH0=(65535-50000)/256; /*置初值,大约50ms一个中断 */TL0=(65535-50000)%256;TR0=1; /*置位TR0,启动定时器0*/}//---------------------24小时时间自加--------------------------void time24() /*时间递增*/{if(int_num==20) /*值满20,大约就是一秒的时间。
课程设计说明书用LED数码管设计的可调式电子钟专业学生姓名班级学号指导教师完成日期2013年6月28日用LED数码管设计的可调式电子钟摘要:数字电子时钟电路设计系统,以AT89C51单片机为控制核心,由键盘显示、定时闹铃、LED共阴极数码管和LED灯显示等功能模块组成。
基于题目基本要求,本系统对时间显示和定时报警进行了重点设计。
本系统大部分功能由软件来实现,吸收了硬件软件化的思想,大部分功能通过软件来实现,使电路简单明了,系统稳定性大大提高。
本系统不仅成功的实现了要求的基本功能,而且有一定的创新功能。
关键字:单片机;AT89C51;数字钟Abstract:T h i s d i g i a l electronic clock circuit design system ,based o n c hip microcomputer AT89C51,is composed by the following functional modules : keyboard displaying , timing alarmg. common cathode LED digital tube, LED lights display,and s o on. According to the basic requirem ents of t he subj ect,t he s ys t em st res ses on the real iz ati on of Time display and regularly report t o the police.The design achieved the required basic technical indexes. Furthermore , adopting the iedao fhardware-to-software, m o s t o f those functions are r e a l i z e d b y softwares, which makes the electrocircuit more concise and the system more stable.Key words:chip microcomputer;AT89C51:digital electronic clock目录1概述 (3)1.1课题研究的目的和意义 (3)2 课题方案论证 (3)2.1系统总体设计要求 (3)2.2系统模块结构论证 (4)3 系统硬件设计 (4)3.1总体设计 (4)3.2最小单片机系统 (5)3.3按键电路 (6)3.4显示电路 (7)4软件设计 (8)4.1 主程序 (8)4.2 显示子程序 (8)4.3定时器/计数器T0中断服务程序 (8)5软硬件联调及调试结果 (10)5.1调试步骤 (10)5.2实际出现的问题及解决方法 (10)5.3实物图正面,实物图背面和实物运行图 (11)结束语 (12)参考文献 (13)附录 (13)附录1 原理图 (13)附录2 PCB图 (14)附录3 proteus仿真图 (15)附录4 C语言程序清单 (16)附录5 元器件清单 (19)1概述1.1课题研究的目的和意义此次设计是单片机内部的定时/计数器来实现电子时钟的方法以及借助键盘直接控制整时的调整,本设计根据AT89C52单片机系统扩展的基本原理和方法,由单片机AT89S52芯片,LED数码管和键盘为核心,辅以必要的电路,构成了一个单片机电子时钟。
一块单片机芯片就是一台计算机,由于单片机以其集成度高、体积小、可靠性高、控制功能强、低电压、低功耗等特点使它应用于智能仪器仪表、机电一体化、实时程控、人类生活中。
除此之外还广泛应用办公自动化领域、商业营销领域、汽车及通信系统、计算机外部设备等各领域中,并且单片机已成为计算机发展和应用的一个重要方面。
由此可见掌握单片机的使用方法和利用单片机解决实际问题具有重要的意义。
而此次的设计刚好用到单片机相关的知识可以说这是这次设计的重要意义和目的所在。
再者,此设计的LED电子时钟主要是显时间的,是时钟用途。
在此设计的基础上人们还可根据不同的需求和不同的设计水平做出不同的设计项目。
也可以加上日期,温度的显示和闹钟的功能。
如果设计水平还更高的话还可以设计LED电子显示屏。
因此说,LED电子时钟设计是最简单和基础的。
而且电子时钟很实用,准确性也很好,也容易调节,若有毁坏更换元器件也简单,制作原理和过程也很易懂易做,成本也不高。
在此设计间也包含了很多的知识,跟我所学专业又对口,所以,做这个LED电子时钟是个很用很好很值得做的设计。
2 课题方案论证2.1系统总体设计要求本次设计中的LED数码管电子时钟电路采用24小时制记时方式。
本次设计采用AT89C52单片机的扩展芯片和2个74LS04做驱动,由八块LED数码管构成的显示系统,与传统的基于8/16位普通单片机的LED显示系统相比较,本系统在不显著地增加系统成本的情况下,可支持更多的LED数码管稳定显示。
设计采用AT89C52单片机,配备11.0592MHz晶振,复位电路为上电复位。
采用软件译码动态显示,考虑直接用单片机I/O口作为位选时可能驱动功率不够,可采用三极管作驱动共阳极数码管显示。
8位8段LED数码管作正常、调时显示,时间按时分秒排列,时钟误差:24小时误差3~5秒,并且在按键的作用下可以进行调时,调分,复位功能。
本电路采用直流5V电源供电。
同时为了限流保护电路也用了若干个阻值不等的电阻。
在本文一开始做了一些概述主要说明此设计的目的和意义,并会对这类设计项目发展情况做个简介。
这是对这次设计很重要的一个认识是前提和设计者必须明确和了解的。
然后本文对此设计做了一些简要分析,这对理清设计思想很重要。
然后还对设计中用到的元器件进行比较全面的介绍。
只有真正了解了元器件的特性和功能才能让这些元器件在设计中起到作用。
电子整个设计第一步是电路原理图,它直接关系着后续的工作。
接着当原理图完成好后就要为后面的刻板做准备了,这就是PCB印制电路板的制作。
它影响了整个设计的布局是能不能成功的条件。
紧接着就是程序了,如果只有硬件电路而没有程序,那么这个设计将一文不值,也就是说是一堆破铜烂铁。
所以这部分也是非常重要的。
最后结合整个设计总结了一些心得体会为这次的设计画上完满的句号。
也为以后更好的设计提供经验。
2.2系统模块结构论证按照系统设计功能的要求,确定系统由4个模块组成:主控制器、扫描驱动、调节电路和显示电路。
数码管电子钟电路结构框图如图2-2所示。
图2-2 电路结构图3 系统硬件设计3.1总体设计电子钟的原理框图如图3-1所示。
它由以下几个部件组成:单片机AT89C52、电源、时分秒显示部件。
时分秒显示采用动态扫描,以降低对单片机端口数的要求,同时也降低系统的功耗。
时分显示模块以及显示驱动都通过AT89C52的I/O口控制。
电源部分:整流稳压来得到+5V电压,维持系统的正常工作。
电子钟系统原理框图如图3-1所示:图3-1电子钟系统原理框图3.2最小单片机系统图3-2最小系统3.3按键电路按键电路使用的是AT89C52单片机的P1和P3管脚,可调试电子中的按键总共为四个,够哦那个能分别为确定,设置,加,减。
通过按键电路,我们可以随意调整电子钟的时间,使单片机发挥它的作用。
按键电路图如图3-3所示:图3-3:按键电路图3.4显示电路可调试电子钟的显示电路采用8位数码管,显示出时间的时,分,秒。
使用的是AT89C52单片机的P0和P2管脚,显示电路中还将用到一块74LS245。
显示电路图如图3-4所示:图3-4显示电路4软件设计4.1 主程序主程序执行流程如图4-1所示,主程序先对显示单元和定时器/计数器初始化,然后重复调用数码管显示模块和按键处理模块,当有键按下,则转入相应的功能程序。
图4-1主程序流程图4.2 显示子程序本系统共用8个数码管,从右到左依次显示秒个位、秒十位、横线、分个位、分十位、横线、时个位和时十位。
采用软件译码动态显示。
由于采用8段共阳LED数码管动态扫描实现数据显示,所以显示用十进制BCD码数据的对应段码存放在ROM 中。
显示时,先取内存地址中的数据,然后查得对应的显示用段码从P0口输出,P1口将对应的数码管选中供电,就能显示该地址单元的数据值。
4.3定时器/计数器T0中断服务程序定时器/计数器T0用于时间计时。
选择方式1,重复定时,定时时间设为50ms,定时时间到则中断,在中断服务程序中用一个计数器对50ms计数,计20次则对秒单元加1,秒单元加到60则对分单元加1,同时秒单元清0;分单元加到60则对时单元加1,同时分单元清0;时单元加到24则对时单元清0,标志一天时间计满。
在对各单元计数的同时,把它们的值放到存储单元的指定位置。
定时器/计数器T0中断服务程序流程图如图4-3所示。
图4-3中断服务程序5软硬件联调及调试结果5.1调试步骤(1)在KEIL软件中编写程序,完成后,单击“项目”下的“编译”,产生“.hex”文件。
(2)打开proteus软件,画上硬件电路图,保存。
(3)双击AT89C52芯片,在program file中加入“.hex”文件,按确定。
(4)调试运行。
5.2实际出现的问题及解决方法在proteus仿真软件调试成功后,实际却出现了一些问题,市场上没有买到排阻,所以用8个10K的电阻代替。
由于数码管无法直接点亮,需要驱动,所以用了非门74LS04作为驱动,可是代码不能再用共阳极的了,所以把代码改成共阴的,实际电路板上就能成功运行了。
仿真图如图5-2所示图5-2proteus仿真图5.3实物图正面,实物图背面和实物运行图图5-3-1实物图正面图5-3-2实物图反面图5-3-3实物运行图结束语由于电路设计合理,功能电路基本能实现设计要求。
从硬件焊接反方面来说,觉得比较棘手的就是在焊数码管时,和整体器件的布局。
布局不好会影响后面工序的焊接,在这点上我自己觉得做的很不错,布线焊接模块功能区分明确。
在编程中遇到的最大困难就是延时的计算和数码管的显示程序段,在整体程序来看,我采用程序的结构化,使程序明朗,各功能程序段都以子程序的方式调用,所以在主程序中是相当的简单明朗的。
在硬件和软件的结合过程中也遇到比较大的问题,就是一开始数码管不是显示8,就是乱码之类的,进过调试,现在没有出现这样的现象了。
这也是我的一大攻关吧。
但是,对于程序我还是很不好以后在这方面要多多加强。
在整个设计过程中我学会了很多,不仅巩固了我的专业知识,提升了我的学习能力和知识能力,也使我学习到很多书上没有的,更加强了我的动手能力。