课程设计(论文)-基于单片机电子时钟设计.docx
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1、17THKSCM-1型单片机实验系统(5)电阻箱,5V电源,电阻若干导线若干6KEIL软件40.125W、8欧姆的扬声器389C51多功能接口芯片2LED七段数码显示器18031集成定时器二、已知技术参数和条件际本领通过此综合训练为以后毕业设计打下一定的基础。学知识的能力提高分析解决实际问题的能力。锻炼分析、解决电子电路问题的实方案设计、方案比较以及单元电路设计计算等环节进一步提高学生综合运用所通过课程设计使学生巩固和加深对单片机基本知识的理解学会查寻资料、课程设计论文目的室点间设计时号学名学生姓设计地单片机实验课程编号术单片机原理及接口技电子时钟一、课程名称题目名称年级专业课程设计论文任务书
2、单片机电子时钟设计22009年6月29日-7月1日答辩2009年6月26日-28日整理书写设计说明书2009年6月24日-25日系统调试改进2009年6月20日-23日软件设计2009年6月17日-19日硬件电路设计2009年6月15日-16日总体方案设计2009年6月8日-14日收集和课程设计有关的资料熟悉课题任务何要求五、进度安排4、李光才.单片机课程设计实例指导.北京北京航空航天大学出版社20043、数字控制与PLC实验室”THKSCM-1型单片机实验系统”。2、THKSCM-1型单片机实验系统实验指导书、KEIL软件WAVE软件社19981、李朝青.单片机原理及接口技术简明修订版.杭州
3、北京航空航天大学出版四、参考文献8程序运行时有友好的用户界面.7系统的各各功能模块要清楚有序。6利用查表中断等方式实现目的。5用汇编语言编实现程序设计。4.用PROTEUS进行仿真3.设计出软件编程方法并写出源代码2.设计出硬件电路1.设计一个基于单片机的电子时钟并且能够实现时分秒的现实和调节。任务和要求单片机电子时钟设计三、3学生签字指导教师签字八、备注日年主管主任签字月七|、主管教学主任意见日年教研室主任签字月六、教研室审批意见单片机电子时钟设计4用显示数组中与之对应的编码实现实时显示最后与程序一同烧进随时间的变化要显示的时间变量随之变化通过显示程序实时调线方法是通过单片机的控制来实现显示
4、信息的通过网上固定的显示编码技术路单片机及按键开关显示系统共同构成了整个硬件设计8段数码管的主要采取如屏灯电路及上电复位及手动复位电路这些简单的辅助电路加上模块相结合实现不同多种功能此外还有一些简单的辅助电路例本设计采取单片机STC89S51、按键开关与7段数码显示管显示所查的大量资料及单片机设计中常见的电路而构思出来的。计是在结合老师的指导及同学的帮助下完成的并通过本人在网上电子时钟方面的内容所以在做设计时总会遇见很多问题本次设及很常见的多功能时钟。由于之前没有独立做过单片机实现多功能的功能。该设计硬件结构简单软件设计条理清晰是一个很实用所以该毕业设计在这两大主题的基础上结合keil与pro
5、tues等软件用的基础上而做出的而单片机更是电子电路中运用最普遍的芯片遍该设计的可行性已变的可能所以本设计是在结合生活实际运数码管以及一些简单辅助电路实现的。随着生活中电子表使用的普钟集成多种功能方便人们的日常生活该功能是通过单片机、8段课题的主要内容就是结合单片机的强大功能在一块普通的电子时随着现代生活的推进电子时钟在人们的生活中已经普及本源自选来题课称单片机电子时钟设计名目题名业专号学学姓生主内要容开题报告单片机电子时钟设计5备注日月年师意见指导教签名第十三周毕业答辩第十二周交毕业设计论文第十一周写毕业设计论文第十周烧写程序第九周调试第八周检查电路板第七周焊电路板第六周购买电路元件第五周编
6、写软件程序第四周构思硬件设计第三周整理所有资料第二周查芯片的资料并整理第一周查与题目有关的资料安排时间能实现简单的时钟功能同时附带时间调整定时闹钟以及秒及形式表功能。的成果预期较清晰。功能函数实现电子时钟的不同功能结构化模块化较高流程比件方面采用结构化的C51作为编程语言通过按键检测调用不同的码管的接口电路及接口技术而设计出来的硬件电路比较简单。软个构思是结合单片机的原理及应用等书籍上常见的辅助电路加上数单片机在上电复位等相关的辅助电路下从而完成整个设计。这单片机电子时钟设计6第四章控制系统的软件设计163.3硬件电路说明123.2硬件电路的原理图113.1硬件电路的设计方案11第三章设计方案
7、112.5数码管显示工作原理10102.4单片机型号的选择2.389C51单片机介绍72.2单片机的发展史52.1单片机的介绍3第二章单片机识的相关知识31.4电子时钟的工作原理21.3电子时钟的应用21.2电子时钟的基本特点21.1电子时钟简介2第一章电子时钟的设计2摘要1录目单片机电子时钟设计7参考文献26总结254.4仿真结果分析244.3仿真结果234.2程序流程图204.1程序设计16单片机电子时钟设计8关键字单片机子时钟键盘控制。仿真效果真实、准确节省了硬件资源。换。应用Proteus的ISIS软件实现了单片机电子时钟系统的设计与仿真。该方法示相应的时间。并通过一个控制键用来实现时
8、间的调节和是否进入省电模式的转本设计主要设计了一个基于AT89C51单片机的电子时钟。并在数码管上显硬的能力。一种。这次课程设计通过对它的学习应用从而达到学习、设计、开发软、产业和工业自动化上。而51系列单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的和多种接口于一体的微控制器。它体积小成本低功能强广泛应用于智能单片计算机即单片微型计算机。由RAM,ROM,CPU构成定时计数摘要单片机电子时钟设计9号发生器、“时、分、秒”计数器、译码器及显示器、校时电路、整点报时电功能和报时功能。因此一个基本的数字钟电路主要由译码显示器、“时”一般电子钟是一个将“时”“分”“秒”显示于人的视觉器官的计时装置。“分”“
9、秒”计数器、校时电路、报时电路和振荡器组成。主电路系统由秒信它的计时周期为24小时显示满刻度为23时59分59秒另外应有校时1.4电子时钟的工作原理不管白天黑夜色随时可以看时间非常方便。看时间是否有点麻烦现在车上改装了一个蓝色背光的液晶电子钟后耗电问题。在骑摩托车时为了看时间先要停下车子取出手机才能显示也不会清零因LCD的显示耗电量很省的所以一直工作也不必担心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LCD数字电子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1.3电子时钟的应用的功能还可以进行时和分的校对片选的灵
10、活性好。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、秒显示时间调试数字式电子钟用集成电路计时时译码代替机械式传动用LED显示器石英表都采用了石英技术因此走时精度高稳定性好使用方便不需要经常现在高精度的计时工具大多数都使用了石英晶体振荡器由于电子钟、石英钟、1.2电子时钟的基本特点断改善和美化在许多场合都用到电子时钟。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。随着人们生活环境的不电子钟是一种利用数字电路来显示秒、分、时的计时装置与传统的机械钟相比它具有1.1电子时钟简介第一章电子时钟的设计单片机电子时钟设计10为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。此后在8031上发展
11、出了MCS51早期的单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031因器从此以后单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。要求严格的控制设备当中。INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理CPU集成在一个芯片中使计算机系统更小更容易集成进复杂的而对体积有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和缩写MCU表示单片机它最早是被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅单片机也被称为微控制器MicrocontrollerUnit常用英文字母的2.1单片机的介绍第二章单片机识的相关知识一。加一而连续两次按下按键不放松则可实现小时的调节同样每按一次小时加省电的目的直接按下不松开
12、则可以通过按键实现分钟的累加每按一次分钟键却拥有多种不同的功能按下又松开可以实现屏蔽数码管显示的功能达到为一分钟六十分钟为一小时满二十四小时为一天。而电路中唯一的一个控制驱动电路由延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而该电子时钟由89C51BUTTON六段数码管等构成采用晶振电路作为进行校对调整。触发一音频发生器实现报时。校时电路时用来对“时”、“分”、“秒”显示数字出来。整点报时电路时根据计时系统的输出状态产生一脉冲信号然后去器”采用24进制计时器可实现对一天24小时的累计。译码显示电路将“时”、计60分钟发出一个“时脉冲”信号该信号将被送到“时计数器”。“时计数“秒计数器
13、”采用60进制计数器每累计60秒发出一个“分脉冲”信号该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。“分计数器”也采用60进制计数器每累“分”、“秒”计数器的输出状态用七段显示译码器译码通过七段显示器显示度一般用石英晶体振荡器加分频器来实现。将标准秒信号送入“秒计数器”路组成。秒信号产生器是整个系统的时基信号它直接决定计时系统的精单片机电子时钟设计11来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。我们现在用的全自动滚的家用电脑弱很多不过价钱也是低的一般不超过10元即可.用它还有和硬盘作用相同的存储器件不同的是它的这些部件性能都相对我们单片机内部也用和电脑功能类似的模块比如CPU内存并行总线同时学习使用单片
14、机是了解计算机原理与结构的最佳选择。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。相比单片机只缺少了I/O设备。概括的讲一块芯片就成了一台计算机。一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机和计算机单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把机的数量不仅远超过PC机和其他计算的总和甚至比人类的数量还要多。片机复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作单片而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作。汽车上一般配备40多部单用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。手机、电话、
15、计算器、家应用。事实上单片机是世界上数量最多的计算机。现代人类生活中所用的单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统因此它得到了最多的Linux操作系统。上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windows和大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。而在作为掌号也只有10美元。当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用代中期的专用处理器而普通的型号出厂价格跌落至1美元最高端1的型数百倍。目前高端的32位单片机主频已经超过300MHz性能直追90年传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高处理能力比起80年代提高了用32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位并且进入主流
16、市场。而术得到了巨大提高。随着INTELi960系列特别是后来的ARM系列的广泛应想并未得到很广泛的应用。90年代后随着消费电子产品大发展单片机技着工业控制领域要求的提高开始出现了16位单片机但因为性价比不理系列单片机系统。基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随单片机电子时钟设计12单片机来讲是不能接受的。单片机在硬件资源方面的利用率必须很高才按钮也会达到几十K的尺寸对于家用PC的硬盘来讲没什么可是对于样的海量存储设备。一个可视化高级语言编写的小程序里面即使只有一个呢原因很简单就是单片机没有家用计算机那样的CPU也没有像硬盘那什么还要用呢很多高级的语言已经达到了可视化编程的水平为什么
17、不用汇编语言它是除了二进制机器码以上最低级的语言了既然这么低级为由于单片机对成本是敏感的所以目前占统治地位的软件还是最低级现高智能高效率以及高可靠性单片机结果就会有天壤之别只因为单片机的通过你编写的程序可以实路一定是一块大PCB板但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列代开发的74系列或者60年代的CD4000系列这些纯硬件来搞定的话电有些则是花大力气也很难做到的。一个不是很复杂的功能要是用美国50年尤其是特殊的独特的一些功能这是别的器件需要费很大力气才能做到的单片机是靠程序运行的并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能单片机芯片的主要区别。较强的抗干扰能力较低的成本这也是和离线式计算机
18、的比如家用PC它是一种在线式实时控制计算机在线式就是现场控制需要的是有要是作为控制部分的核心部件。筒洗衣机、排烟罩、VCD等等的家电里面都可以看到它的身影.它主单片机电子时钟设计13先推出MCS-48系列单片机。在这以后8位单片机纷纷面市。例如莫斯特克1972年美国Intel公司首先推出8位微处理器8008并于1976年9月率2.8位单片机制及遥控器电子玩具钟表计算器多功能电话等。克威尔公司的PPS/1系列等。四位单片机的主要应用领域有PC机的输入装置1975年美国德克萨斯仪器公司首次推出4位单片机TMS-1000此后各个计算机公司竞相推出四位单片机。日本松下公司的MN1400系列美国洛1.4
19、位单片机电池充电器运动器材带液晶显示的音/视频产品控制器一般家用电器的控2.2单片机的发展史逻辑器件上。且极易被仿制。究其原因可能就卡在产品未使用单片机或其它可编程业余电子开发者搞出来的某些产品不是电路太复杂就是功能太简单“智能型”如智能型洗衣机等。现在有些工厂的技术人员或其它片机就能起到使产品升级换代的功效常在产品名称前冠以形容词实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。各种产品一旦用上了单置就瘫痪了。现在这种单片机的使用领域已十分广泛如智能仪表、里。它在整个装置中起着有如人类头脑的作用它出了毛病整个装可进行简单运算和控制。因为它体积小通常都藏在被控机械的“肚子”控制器。顾名思义这种计算机的
20、最小系统只用了一片集成电路即却不怎么熟悉。这种计算机就是把智能赋予各种机械的单片机亦称微称PC机。它由主机、键盘、显示器等组成。还有一类计算机大多数人代和现已进入的电脑时代。不过这种电脑通常是指个人计算机简可以说二十世纪跨越了三个“电”的时代即电气时代、电子时了的。机上的操作系统和应用软件拿到家用PC上来运行家用PC的也是承受不行所以汇编虽然原始却还是在大量使用。一样的道理如果把巨型计算单片机电子时钟设计14GND接地。VCC电源。2.389C51单片机介绍算法密集的实时控制场合已有应用如英国Inmos公司的TransputerT800是高5.64位单片机及近年来流行的ARM系列单片机。32位
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