电子钟
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电子钟操作规程1. 引言电子钟作为一种常见的时间显示设备,广泛应用于生活和工作的各个领域。
为了正确、方便地操作电子钟,本文将介绍其操作规程并提供详细说明。
2. 电子钟的基本功能和操作2.1 时间设置电子钟通常具备时间设置功能,可以手动或自动获取当前的准确时间。
在手动设置时间时,用户可以通过按键或旋转钮来调整显示的小时和分钟。
2.2 闹钟设置电子钟一般配备闹钟功能,可以在特定时间发出提醒音。
用户可以通过操作电子钟进行闹钟的设置,包括设定闹钟的时、分、秒以及响铃的声音等参数。
2.3 倒计时和计时功能电子钟还常常包含倒计时和计时功能,以满足用户对时间的更精确需求。
用户可以设置倒计时的时长,电子钟将会倒计时到指定时间并发出提醒信号。
计时功能可以用于计算特定事件的持续时间,用户可以根据需要启动和暂停计时操作。
3. 高级功能和操作3.1 时区设置针对跨越不同时区的使用者,电子钟提供时区设置功能。
用户可以根据所在地的时区要求,在电子钟中选择合适的时区并进行设置,以确保时间的正确性。
3.2 日期显示和调整电子钟通常也具备日期显示功能,可以显示年、月、日等信息。
用户可通过相关操作调整电子钟的日期,确保显示的日期正确与准确。
3.3 亮度和音量调节为了适应不同环境下的使用需求,部分电子钟还配备亮度和音量调节功能。
用户可以根据实际需要,通过相关操作调整电子钟的亮度和音量大小,以获得更好的使用体验。
4. 电子钟的常见问题和解决方法4.1 时间显示不准确当电子钟的时间显示不准确时,用户可以尝试手动调整时间或者通过自动校准功能进行修复。
如果问题仍然存在,建议联系售后服务进行进一步的维修或更换。
4.2 闹钟声音异常或无法响铃如果电子钟的闹钟声音异常或者无法正常响铃,用户可以检查闹钟设置是否正确,尝试重新设置闹钟的时间和声音参数。
若问题仍未解决,可咨询相关售后服务。
4.3 操作界面不清晰或操作异常如果用户在使用过程中发现电子钟的操作界面不清晰或者出现异常情况,建议先检查电子钟的电源是否正常,确保供电稳定。
电子钟工作原理一、引言电子钟是现代生活中常见的时间显示设备。
它通过利用电子技术,以数字或者模拟方式显示时间,并且具备精准度高、功能强大等特点。
本文将介绍电子钟的工作原理以及相关的技术原理。
二、数字显示方式(1)LED数字显示电子钟常用的一种数字显示方式是采用LED(Light Emitting Diode,发光二极管)。
LED具有低能耗、长寿命、亮度高等特点,能够清晰地显示数字。
电子钟通过控制LED的亮灭状态以及显示位置,实现时间信息的显示。
通过内部的电子电路,模拟时钟信号被转换为数字信号,并通过LED显示出来。
(2)液晶数字显示另一种常见的数字显示方式是液晶显示。
液晶是一种能够调节光的透过度的物质,它通过改变电场的作用来控制光的透过程度,从而实现数字的显示。
电子钟使用液晶显示器,将时钟信号经过电路转换为数字信号,并通过液晶显示屏显示出来。
液晶显示器具有功耗低、反应速度快等特点。
三、时间信号接收电子钟为了能够准确地显示时间,需要接收到时间信号。
常见的时间信号来源有以下几种。
(1)自动接收电台信号一种常用的方式是通过内置的天线接收无线电台发出的时间信号。
电子钟内部的电路会识别并解码接收到的信号,从而获取到准确的时间信息进行显示。
(2)GPS信号接收另一种方式是使用全球定位系统(GPS)信号,通过接收卫星发射的时间信号来同步时间。
GPS信号具有高精度、稳定性好等特点,能够提供准确的时间信息。
四、电子震荡器电子钟内部的电子震荡器是电子钟能够精准计时的核心部件。
常见的电子震荡器有以下两种。
(1)晶体振荡器晶体振荡器是现代电子产品中常用的主要时钟源,电子钟也不例外。
它使用到的是晶体振荡的机械谐振原理,通过电子电路的控制,使晶体保持稳定的振动频率,从而提供准确的时钟信号。
(2)石英振荡器石英振荡器是晶体振荡器的一种,由石英晶体构成。
石英晶体具有稳定的振荡频率,其内部的电路和电容能够控制振荡频率,从而提供准确的时钟信号。
电子钟的工作原理电子钟是一种利用电子技术来测量时间并显示时间的设备。
它基于电子元件的精确计时和控制,能够提供准确的时间信息,并通过数字或者摹拟显示来展示时间。
一、电子钟的基本构成电子钟通常由以下几个部份组成:1. 时钟芯片:时钟芯片是电子钟的核心部件,它包含一个高精度的晶体振荡器和计数器。
晶体振荡器产生一个稳定的频率信号,计数器将这个频率信号转化为时间单位,从而实现时间的测量和计算。
2. 显示屏:电子钟的显示屏可以采用数字显示或者摹拟显示。
数字显示通常使用LED(发光二极管)或者LCD(液晶显示器)等,而摹拟显示则使用指针或者液晶屏幕来展示时间。
3. 控制电路:控制电路用于控制时钟芯片的工作和显示屏的刷新。
它接收用户的输入信号,例如调整时间、设置闹钟等,然后将这些信号传递给时钟芯片和显示屏。
4. 电源:电子钟需要一个稳定的电源来供电。
通常使用电池或者外部电源适配器来提供电能。
二、电子钟的工作原理电子钟的工作原理可以分为以下几个步骤:1. 晶体振荡器工作:时钟芯片中的晶体振荡器产生一个稳定的频率信号,通常为32.768kHz。
这个频率信号作为时钟芯片的基准信号,用于计数器的计时。
2. 计数器计时:时钟芯片中的计数器根据晶体振荡器的频率信号进行计时。
计数器将时间单位(例如秒、分、时)转化为数字信号,以便后续的显示。
3. 数据处理:计数器将计时后的数字信号传递给控制电路进行处理。
控制电路可以根据用户的设置,对时间进行调整或者转换,例如时区调整、12小时制或者24小时制的选择等。
4. 显示刷新:控制电路将处理后的数字信号传递给显示屏进行刷新。
数字显示屏通过控制LED的亮灭或者液晶显示器的像素状态来展示时间。
摹拟显示屏则通过控制指针或者液晶屏幕的位置来显示时间。
5. 电源供电:电子钟通过电源提供稳定的电能。
电池或者外部电源适配器将直流电能转化为适合电子钟工作的电压和电流。
三、电子钟的特点和优势电子钟相比于传统的机械钟或者石英钟具有以下几个特点和优势:1. 高精度:电子钟采用晶体振荡器作为计时基准,具有极高的精确度和稳定性,能够提供准确的时间信息。
电子钟的工作原理电子钟是一种使用电子元件来测量和显示时间的设备。
它通过内部的电路和计时器来精确地计算时间,并将其转换成可视化的数字或指针形式,供人们查看和使用。
1. 电子钟的基本组成部分:电子钟通常由以下几个基本组成部分构成:- 时钟芯片:时钟芯片是电子钟的核心部件,它包含了计时器和控制电路。
计时器负责精确地计算时间,而控制电路则负责控制显示和其他功能。
- 显示屏:电子钟的显示屏可以是数字显示屏或指针显示屏。
数字显示屏通常使用LED或LCD来显示数字,而指针显示屏则使用电机和指针来显示时间。
- 电源:电子钟需要电源来供电,通常使用电池或外部电源适配器。
- 按钮和开关:电子钟上的按钮和开关用于设置时间、调整闹钟和其他功能。
2. 电子钟的工作原理:电子钟的工作原理可以分为以下几个步骤:- 时钟芯片接收电源供电,并开始计时。
- 计时器根据设定的时间单位(秒、分钟、小时等)进行计时,并将计时结果存储在内部的寄存器中。
- 控制电路根据计时结果控制显示屏的显示。
对于数字显示屏,控制电路会将计时结果转换成对应的数字,并通过LED或LCD显示出来。
对于指针显示屏,控制电路会根据计时结果控制电机和指针的运动,从而显示出相应的时间。
- 用户可以通过按钮和开关来设置时间、调整闹钟和其他功能。
当用户按下按钮时,按钮会触发控制电路执行相应的操作,例如设置闹钟时间或调整时间单位。
- 电子钟可以通过内部的振荡器来保持时间的精确性。
振荡器会产生一个稳定的频率信号,用于计时器的计时。
3. 电子钟的精确性和调整:电子钟通常具有较高的精确性,可以达到每天误差几秒或更少。
然而,长期使用后,电子钟的精确性可能会受到外部环境和元件老化等因素的影响,需要进行调整。
- 自动调整:一些高级电子钟可以自动通过接收无线信号或互联网时间服务器来进行时间校准,以保持精确性。
- 手动调整:对于普通的电子钟,用户可以通过按下相应的按钮来手动调整时间。
通常,电子钟会提供设置时间、调整闹钟和其他功能的按钮。
电子钟的工作原理电子钟是一种通过电子技术来显示时间的钟表。
它采用了精密的电子元件和计时电路,能够准确地显示时间,并且具有较高的稳定性和精度。
电子钟的工作原理主要分为以下几个方面:1. 晶体振荡器:电子钟中的晶体振荡器是关键部件之一,它产生一个稳定的电信号,用于计时。
通常采用石英晶体振荡器,石英晶体的振荡频率非常稳定,能够提供非常准确的时间基准。
2. 频率分频器:晶体振荡器产生的高频信号经过频率分频器进行分频处理,将高频信号分频为较低的频率,以便于显示和计时。
分频器通常采用计数器和逻辑门电路,可以将高频信号按照一定的比例进行分频,得到需要的显示频率。
3. 显示单元:电子钟的显示单元通常采用数码管或液晶显示屏。
数码管可以显示数字,液晶显示屏可以显示数字和字符。
这些显示单元通过驱动电路控制,根据计时电路的输出信号,显示当前的时间。
4. 电源和控制电路:电子钟需要一个稳定的电源供电,并且需要一些控制电路来控制显示和计时的功能。
电源通常采用交流电源或者直流电源,控制电路包括时钟芯片、编码器、解码器等,用于对时间进行编码和解码,控制显示单元的显示。
总结起来,电子钟的工作原理是通过晶体振荡器产生稳定的电信号,经过频率分频器分频处理,然后通过驱动电路控制显示单元进行显示,同时利用电源和控制电路来提供电源和控制功能。
这样就能够实现准确、稳定地显示时间的功能。
值得注意的是,电子钟的工作原理可能因不同的设计和制造商而有所不同,上述原理只是一般的工作原理。
在实际应用中,电子钟还可能具备其他功能,如闹钟、定时器、温湿度显示等,这些功能的实现也需要相应的电路和控制模块。
电子钟的工作原理电子钟是一种通过电子技术来实现时间显示的钟表。
它采用了数字显示方式,以数字形式显示小时和分钟。
下面将详细介绍电子钟的工作原理。
1. 时钟信号发生器电子钟的工作原理首先依赖于一个时钟信号发生器,它产生一个稳定的频率信号作为基准。
常见的时钟信号发生器可以采用晶体振荡器或者电子振荡器来产生一个固定的频率信号。
2. 分频器时钟信号发生器产生的频率信号通常非常高,需要通过分频器将其分频得到合适的时钟信号。
分频器可以将高频率信号分频为低频率信号,例如将1MHz的信号分频为1Hz的信号。
3. 时钟芯片分频后的时钟信号经过放大和处理,进入时钟芯片。
时钟芯片是电子钟的核心组成部分,它包含了时钟电路、计数器和显示控制电路。
4. 计数器时钟芯片中的计数器用来记录时钟信号的脉冲数,从而实现时间的计数。
计数器通常采用二进制计数方式,例如使用4位二进制计数器可以表示0-15的十进制数。
5. 显示控制电路计数器中的计数数值经过显示控制电路进行处理,将其转换为数字形式的小时和分钟数值。
显示控制电路通常包括数码管驱动电路,用来控制数码管的亮灭和显示内容。
6. 数码管电子钟的显示部分通常采用数码管来显示小时和分钟。
数码管是一种能够显示数字的显示器件,常见的有共阳极和共阴极两种类型。
数码管根据接收到的信号,通过控制对应的线路和段选信号,点亮相应的数字。
7. 供电电源电子钟需要一个稳定的供电电源来提供工作电压。
通常使用交流电源或者直流电源,通过适配器或者电池来提供所需的电压和电流。
总结:电子钟的工作原理是通过时钟信号发生器产生稳定的频率信号,经过分频器分频得到合适的时钟信号,然后经过时钟芯片的计数器和显示控制电路处理,最后通过数码管显示出小时和分钟。
电子钟的工作原理简单明了,通过电子技术实现了时间的准确显示。
电子钟的工作原理电子钟是一种使用电子技术来显示时间的钟表。
它采用了一种精确的计时系统,通过电子元件来测量和显示时间。
下面将详细介绍电子钟的工作原理。
1. 时钟信号源:电子钟的工作原理首先需要一个稳定的时钟信号源。
通常使用晶体振荡器作为时钟信号源,晶体振荡器的频率非常稳定,可以提供准确的计时基准。
2. 频率分频器:时钟信号源的频率普通较高,需要经过频率分频器进行分频,以便得到更低频率的时钟信号用于计时。
频率分频器可以将高频的时钟信号分频为1Hz或者更低的频率。
3. 计数器:分频后的时钟信号进入计数器。
计数器是一种电子元件,可以记录经过的时钟脉冲数量。
每当计数器记录的脉冲数量达到一定值时,就会触发计时系统的下一个步骤。
4. 时钟显示:计数器的输出信号被送入时钟显示模块,通过数字显示器或者指针显示器来显示时间。
数字显示器通常采用LED数码管或者LCD显示屏,指针显示器则使用指针和刻度盘来显示时间。
5. 时间校正:由于晶体振荡器的频率有弱小的偏差,长期的积累误差会导致时间显示不许确。
因此,电子钟通常还配备了时间校正功能。
时间校正可以通过接收来自标准时间信号源(如无线电信号)的校正信号,或者通过用户手动校正来调整时钟的准确度。
6. 电源系统:电子钟需要一个稳定的电源系统来提供电能。
通常使用电池或者外部电源适配器作为电源。
电池供电的电子钟具有挪移性和便携性,而外部电源适配器供电的电子钟则可以保持长期的工作稳定性。
总结:电子钟的工作原理是基于稳定的时钟信号源、频率分频器、计数器、时钟显示模块和时间校正系统。
通过这些组件的协同工作,电子钟可以准确测量时间并显示出来。
电子钟的工作原理使得我们能够方便地获取准确的时间信息,为我们的生活和工作提供了便利。
电子钟的工作原理电子钟是一种使用电子技术来显示时间的钟表。
它采用了精密的电子元件和时钟芯片,能够准确地显示时间,并具有多种功能,如闹钟、定时器等。
下面将详细介绍电子钟的工作原理。
1. 时钟芯片电子钟的核心是时钟芯片,它是一种集成电路,内部包含了时钟发生器、计数器、显示控制器等功能模块。
时钟芯片通过晶体振荡器产生稳定的时钟信号,并将其分频后送入计数器。
计数器根据时钟信号的频率进行计数,从而实现时间的累加。
同时,时钟芯片还负责控制显示模块的工作,将计数器的数值转换成可读的时间格式,并输出到显示器上。
2. 晶体振荡器晶体振荡器是时钟芯片中的一个重要部件,它通过晶体的振荡来产生稳定的时钟信号。
晶体振荡器通常采用石英晶体,因其具有稳定的振荡频率和较低的温度漂移。
晶体振荡器中的石英晶体被放置在一个电路中,当外加电压施加在晶体上时,晶体味以固定的频率振荡。
这个频率可以根据晶体的尺寸和结构进行调节,通常为32768赫兹。
3. 计数器计数器是时钟芯片中的另一个重要模块,它用于对时钟信号进行计数,从而实现时间的累加。
计数器通常是一个二进制计数器,它根据时钟信号的频率进行计数,并将计数结果存储在内部的寄存器中。
当计数器达到最大值时,它会自动清零,重新开始计数。
计数器的位数决定了它能表示的最大数值,普通为32位或者64位。
4. 显示模块显示模块是电子钟的输出部份,用于将计数器的数值转换成可读的时间格式,并显示在显示屏上。
显示模块通常采用液晶显示器或者LED显示器。
液晶显示器通过液晶份子的定向变化来控制光的透过程度,从而显示出数字和字符。
LED显示器则利用发光二极管发出光线,通过控制不同的发光二极管亮灭来显示数字和字符。
显示模块由时钟芯片控制,根据时钟芯片输出的控制信号,将计数器的数值转换成相应的数字或者字符,并显示在显示屏上。
5. 其他功能模块除了基本的时间显示功能,电子钟还可以具备其他的功能模块,如闹钟、定时器、温度显示等。
电子钟工作原理电子钟是一种使用电子技术来测量和显示时间的设备。
它通过精确的计时机制和数字显示屏,能够准确地显示小时、分钟和秒数。
本文将详细介绍电子钟的工作原理。
一、振荡器和计数器电子钟的核心部分是振荡器和计数器。
振荡器产生一个稳定的高频信号,并将其传送给计数器。
计数器将接收到的高频信号进行计数,并将计数结果转换为时间的单位,如小时、分钟和秒数。
振荡器通常采用晶体振荡器,它在晶体中的电场作用下产生机械振动,这种振动具有非常稳定的频率。
晶体振荡器被放置在一个电容电路中,使其能够正常工作。
当振荡器产生的振荡信号传输给计数器时,计数器就开始工作。
计数器可以根据接收到的振荡信号来计算时间的流逝。
它以固定频率递增一个计数器寄存器,当达到特定的计数值时,计数器会重新归零,同时更新时间显示。
二、显示单元电子钟的显示单元可以是LED(发光二极管)显示屏或LCD(液晶显示)屏幕。
LED显示屏使用发光二极管作为显示元件,它们能够在电流的作用下发出光。
液晶显示屏幕则通过液晶分子的电光效应来实现显示。
LED显示屏通常具有较高的亮度和良好的对比度,适合用于室内环境。
LCD屏幕则具有较低的功耗和更宽的可视角度,适用于移动设备和室外环境。
无论采用哪种显示单元,它们都可以将计数器输出的数字转化为可见的时间显示。
三、电源部分电子钟需要可靠的电源来运行。
通常,电子钟使用电池作为主要电源,以确保持续的供电。
电子钟可以设计为支持不同类型和电压的电池,使用户能够根据需要更换电池。
一些电子钟还可以使用电源适配器连接到交流电源,以提供更稳定和持久的电源。
这种设计适用于需要长时间运行的电子钟,例如墙挂钟或台式钟。
四、添加功能和调节机制除了基本的时间显示功能外,一些电子钟还具有其他实用的功能。
例如,闹钟功能可以定时触发警报,帮助人们起床或提醒重要事项。
定时器功能可以设置倒计时,并在倒计时结束时发出提醒。
电子钟通常还设有时间调节机制,例如通过按钮来调整时间或设置其他功能。
电子钟工作原理电子钟是一种以电子技术为基础的现代化钟表,它在生活中被广泛应用于各类时间测量和显示设备中。
本文将介绍电子钟的工作原理和主要组成部分。
一、电子钟的基本原理电子钟主要通过电子器件的工作来实现准确的时间测量和显示。
其基本工作原理如下:1. 晶体振荡器电子钟的核心部件是晶体振荡器,它由石英晶体和谐振电路组成。
石英晶体在电压作用下产生机械振动,而谐振电路将这种机械振动转化为电信号。
晶体振荡器能够产生非常稳定的频率,作为电子钟的时间基准。
2. 计数器和分频器晶体振荡器产生的高频信号需要经过计数器和分频器的处理,以获得适合显示的时钟信号。
计数器用于计算振荡器的脉冲数量,而分频器则将高频信号分频为较低的频率,以便进行时、分、秒的显示。
3. 显示单元电子钟的显示单元通常由LED数码管或液晶显示屏组成。
通过适当的控制信号,时、分、秒的数值可以在显示单元上进行精确而清晰的显示。
二、电子钟的组成部分除了上述的基本工作原理,电子钟还由其他一些重要组成部分构成,包括时间基准、电源、控制电路等。
1. 时间基准电子钟的时间基准即晶体振荡器,通常选用石英晶体作为振荡元件,因为其具有高稳定性和准确性。
石英晶体的振动频率非常稳定,能够提供可靠的时钟信号。
2. 电源电子钟需要一个稳定的电源供电,以确保其正常工作。
一般情况下,电子钟采用直流电源供电,其电压和电流需符合设备规格。
3. 控制电路控制电路主要负责电子钟的功能控制和时钟信号的处理。
它包含时钟芯片、编码器、解码器等电子元件。
时钟芯片是控制电子钟的核心,它接收来自晶体振荡器的时钟信号并进行处理。
编码器负责将数字信号转换为适合显示的信号格式,解码器则将接收到的控制信号转换为合适的操作。
三、电子钟的工作流程电子钟的工作流程可概括如下:1. 晶体振荡器开始振荡,产生高频信号作为时间基准。
2. 高频信号经过计数器和分频器处理,得到秒、分、时的信号。
3. 控制电路将处理过的信号传送到显示单元,进行时、分、秒的显示。
基于单片机的多功能数字钟摘要:本文介绍了基于单片机的数字钟的设计,详细讨论了它从硬件和软件上实现的过程及各部分的原理和设计,重点在时钟制作和调试的方法,详细说明了在电子制作和调试过程中应该注意的方法和问题,并给出了采用中断方式实现的数字钟的源程序。
关键字:单片机,数字钟,显示时间,定时,系统仿真1 引言数字钟已成为人们日常生活中:必不可少的必需品,广泛用于个人家庭以及车站、码头、剧场、办公室等公共场所,给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。
由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术,使数字钟具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点,它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。
尽管目前市场上已有现成的数字钟集成电路芯片出售,价格便宜、使用也方便,但鉴于数字钟电路的基本组成包含了数字电路的主要组成部分。
为了帮助同学们将已经学过的比较零散的数字电路的知识能够有机的、系统地联系起来用于实际,培养综合分析、设计电路的能力,进行数字钟的设计是必要的。
2实验部分2.1设计任务与要求2.1.1技术要求设计一台能直接显示“时”、“分”、“秒”的数字钟,要求24小时为一计时周期。
当电路发生走时误差时,要求电路具有校时功能。
2.1.2实验仪器设备要求电路主要采用中AT89S51如图1,74LS07芯片如图2,74ls06芯片如图3,6个八段共阴极数码管如图4,电阻,电容,12M晶振。
电源电压为+5V。
图1 AT89S51图2 同相驱动7407图3 反相驱动图4 八段数码管2.2 数字钟基本工作原理单片计算机即单片微型计算机。
(Single-Chip Microcomputer),是集CPU ,RAM ,ROM , 定时,计数和多种接口于一体的微控制器。
他体积小,成本低,功能强,广泛应用于智能产品和工业自动化上。
而51 单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。
本次设计利用AT89S51定时功能完成时钟的走时;I/O口完成按键对时钟闹钟和日期的校对;内部存储器完成对时钟闹钟和日期信息的存储和显示处理;寄存器完成时间闹钟的比较并通过I/O口的设置实现对闹钟震铃的驱动。
2.3数字钟基本结构整个电子时钟系统电路可分为五大部分:中央处理单元(CPU)、电源电路部分、显示部分、键盘输入部分、闹钟震铃部分。
2.3.1中央处理单元(CPU)CPU选用AT89S51对整个系统进行控制(如图5):图5 CPU图1)它将定时数据输出到LED,实现时间的显示;2)根据键盘输入调用相应键处理子程序,实现时间的调整和闹铃的设定;3)对时间和闹钟比较,闹时驱动震2.3.2 电源电路部分本设计电路全部采用+5v电源驱动.2.3.3 显示部分(如图6)显示部分是整个电子时钟最为重要的部分,共需要6位LED显示器。
采用动态显示方式,所谓动态显示方式是时间数字在LED上一个一个逐个显示,它是通过位选端控制在哪个LED上显示数字,由于这些LED数字显示之间的时间非常的短,使的人眼看来它们是一起显示时间数字的,并且动态显示方式所用的接口少,节省了CPU的管脚。
由于端口的问题以及动态显示方式的优越性,在此设计的连接方式上采用共阴级接法。
显示器LED有段选和位选两个端口,首先说段选端,它由LED八个端口构成,通过对这八个端口输入的不同的二进制数据使得它的时间显示也不同,从而可以得到我们所要的时间显示。
图6 八段数码管显示图2.3.4 键盘输入部分(如图7)键盘是人与微机打交道的主要设备,按键的读取容易引起误动作。
可采用软件去抖动的方法处理,软件的触点在闭合和断开的时候会产生抖动,这时触点的逻辑电平是不稳定的,如不采取妥善处理的话,将引起按键命令错误或重复执行,在这里采用软件延时的方法来避开抖动,延时时间20ms.图7 键盘输入图2.4基本设计步骤2.4.1 CPU及其外围电路:(1)复位电路89系列单片机与其他微处理器一样,在启动时都需要复位,使CPU及系统各部件处于确定的初始状态,幷从初态开始工作。
电路(如图8)在通电瞬间,电容C通过电阻R充电,RST端出现正脉冲用以复位图8 复位电路(2)震荡电路89S51芯片内部有一个高增益反向放大器,用于构成振荡器。
反向放大器的输入端为XTAL1,输出端为XTAL2,两端跨接石英晶体及两个电容就可以构成稳定的自激振荡器。
如图9图9 振荡电路2.4.2 显示电路(1)单片机应用系统中使用的显示器主要有发光二极管显示器,简称LED(Light Emitting Diode);液晶显示器LCD(Liquid Crystal Display);近几年也有配置CRT 显示器的。
而目前在单片机系统中,通常用LED数码显示器来显示各种数字或符号。
由于它具有显示清晰、亮度高、使用电压低、寿命长的特点,因此使用非常广泛。
(2) LED显示结构与原理:单片机中通常用七段LED构成字型“8”,另外,还有一个小数点发光二极管以显示小数位!这种显示器有共阴和共阳两种!发光二极管的阳极连在一起的(公共端)称为共阳极显示器,阴极连在一起的称为共阴极显示器。
一位显示器由8个发光二极管组成,其中,7个发光二极管构成字型“8”的各个笔划(段)abcdefg,另一个小数点为dp发光二极管。
当在某段发光二极管上施加一定的正向电压时,该段笔画即亮;不加电压则暗。
为了保护各段LED不被损坏,需外加上拉电阻。
在这里我采用的是共阴极连接如图10所示。
以共阴极LED为例,各LED公共阴极接高电平,若向各控制端a,b, ┄,g,dp顺次送入00000111信号,则该显示器显示“⒎”字型。
图10 数码管结构图本电路共阴极7 段LED显示字型编码表表1 LED显示字型编码表显示字符共阴极段选码显示字符共阴极段选码0 3FH 5 76H1 0CH 6 77H2 5BH 7 1DH3 5EH 8 7FH4 6CH 9 7EH灭(黑)00H在显示位数较多的情况下,一般都采用动态显示方式。
由于所有6位段皆由一个I/O口控制,因此,在每一瞬间,6位LED会显示相同的字符。
要想每位显示不同的字符,就必须采用扫描方法流点亮各位LED,即在每一瞬间只使某一位显示字符。
在此瞬间,段选控制I/O口输出相应字符段选码(字型码),而位选则控制I/O口在该显示位送入选通电平(因为LED为共阴,故应送低电平),以保证该位显示相应字符。
如此轮流,使每位分时显示该位应显示字符。
例如,要求显示“LL0-20”时,I/O1和I/O2轮流送入段选码、位选码在多位LED显示时,为了简化电路,降低成本,将所有位的段选线并联在一起,由一个8位I/O口控制。
而共阴(共阳)极公共端分别由相应的I/O口线控制,实现各位的分时选通。
段选码,位选码每送入一次后延时1MS,因人的视觉暂留时间为0.1S(100MS),所以每位显示的时间不能超过20MS,并保持延时一段时间,以造成视觉暂留效果,给人看上去每个数码管总在亮。
这种方式称为软件扫描方式。
2.4.3 键盘工作电路(1)独立式按键是直接用I/O口线构成的单个按键电路,其特点是每个按键单独占用一根I/O口线,每个按键的工作不会影响其它I/O口线的状态。
(2)独立式按键电路配置灵活,软件结构简单,但每个按键必须占用一根I/O口线,因此,在按键较多时,I/O口线浪费较大(3) 独立式按键的软件常采用查询式结构。
先逐位查询每根I/O口线的输入状态,如某一根I/O口线输入为低电平,则可确认该I/O口线所对应的按键已按下,然后,再转向该键的功能处理程序。
2.4.4附加电路利用+5V电源、三极管和限流电阻,来驱动蜂鸣器发声。
电路如图11图11 蜂鸣器驱动图2.4.5 电路原理图整体制作在确定完各部分电路以后,便可以在PROTEL里面绘制原理图并制作PCB印制图了。
2.5调试2.5.1电路基本通调在做完PCB电路板并完成各元件后,为防止烧坏原件首先要通调,检查电路防止电源地短接,便可通电试试调了。
2.5.2数码管显示电路的调试对于数码管我们可以,逐个调试。
先拔掉7406再为电路通电,然后用电线夹接地(共阴片选),逐个接通7406输出点,检查相应数码管是否被点亮,再检查相应各段电路连接.3程序设计思想和相关指令介绍本系统的主程序主要完成时间显示和定时输出判断功能和按键查询处理等,定时子程序主要完成走时及年月日各寄存器的变化.3.1 数据与代码转换由前述可知,从P2 口输出位选码,从P0 口输出段选码,LED 就会显示出数字来。
但P0口的输出的数据是要BCD 码,各存储单元存储的是二进制数,也就是和要显示出的字符表达的含义是不一致的。
可见,将要显示的存储单元的数据直接送到P0 口去驱动LED 数码管显示是不能正确表达的,必须在系统内部将要显示的数据经过BCD 码行转换后,将各个单元数据的段选代码送入P0 口,再由7407驱动数码管显示。
具体转换过程如下:我们先将要显示的数据装入累加器A 中,再将A 中的数据转换成高低两位的BCD 码,再放回A 中,然后将A 中的值输出。
如:有一个单元存储了45 这样一位数,则需转换成四位的BCD 码:(0100)(0101)然后放入A 中。
A 中BCD 码,高位四位代表¡4¡低四位代表¡5¡,半字节转换后,调用查表子程序转换为显示代码送到显示缓冲区,再由显示子程序读取显示缓冲区内容送到P0口7407驱动后¡45¡ 字就在两个LED 中显示出来。
3.2 计时功能的实现与中断服务程序时间的运行依靠定时中断子程序对时钟单元数值进位调整来实现的。
计数器T1打开后,进入计时,满100 毫秒后,重装定时器。
中断一次,满一秒后秒进位,满60 秒后即为1 分钟,分钟单元进位,60 分到了后,时单元进位,24 小时满后,天单元进位。
这样然后根据进率得到年、月、日、时、分、秒存储单元的值,并经译码后,通过扫描程序送LED 中显示出来,实现时钟计时功能。
累加是用指令INC 来实现的。
进入中断服务程序以后,执行PUSH PSW 和PUSH A 将程序状态寄存器PSW 的内容和累加器A 中的数据保存起来,这便是所谓的“保护现场”。
以保护现场和恢复现场时存取关键数据的存储区叫做堆栈。
在软件的控制之下,堆栈可在片内RAM 中的任一区间设定,而堆栈的数据存取与一般的RAM 存取又有区别,对它的操作,要遵循“后进先出”的原则。
3.3时间控制功能与比较指令系统的另一功能就是实现对执行设备的定时开关控制,其主要控制思想是这样的:先将执行设备开启的时间和关闭时间置入RAM 某一单元,在计时主程序当中执行几条比较指令,如果当前计时时间与执行设备的设定开启时间相等,就执行一条 CLR 指令,将对应的那路P3 置为高电位,开启;如果当前计时时间与执行设备设定的关闭时间相等,就执行SETB对应的P3 置低电位,二极管截止。