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毕业设计数字电子表

毕业设计数字电子表
毕业设计数字电子表

毕业论文(设计)

题目数字电子表

系部电子信息工程系

专业电子信息工程年级 2008级学生姓名

学号

指导教师

数字电子表

电子信息工程专业

学生:指导教师:

【摘要】数字电子表是基于电子技术的时钟产品,具有走时精准,显示直观的特点,在生产生活中应用广泛。本文介绍的是以AT89S52单片机为控制核心,时钟芯片DS1302为时钟电路,附加LCD1602液晶显示电路,DS18B20温度传感电路,按键电路等部分组合设计而成的数字电子表系统,该系统的软件部分采用C语言进行编写并使用keil软件进行编译,利用Proteus软件进行系统仿真,系统最终实现对年、月、日、时、分、秒以及星期的显示和设定,并且能够实现闹铃和温度测量的功能,该系统具有功耗低、使用便捷、功能齐全、价格低廉的优点,在自动控制等方面具有广阔的市场应用前景。本文详细阐述了数字电子表系统各部分硬件的结构组成和设计原理,以及软件部分的算法原理,方便大家研究学习。

【关键词】数字电子表 AT89S52 DS1302 LCD1602 DS18B20

Digital electronic watch

【Abstract】The digital electronic watches are clock products based on electronic technology which have been widely applied in manufacturing and daily life, featuring accuracy and visual displaying. This paper introduces a system of digital watch which adopts AT89S52 SCM as the control core, DS1302 as the clock circuit, plus LCD1602 LCD, DS18B20 temperature sensor circuit, keying circuit and other components. Software of this product is written in C language and compiled by keil. This system is simulated on Proteus and implements the displaying and setting of year, month, date, minute, second and week, plus alarm clock and temperature measuring functions. This system has the advantage of low power consumption, usability, full-featured and low price, leading to a broad market prospect. This paper elaborates the structural composition and design principle of hardware end, algorithms of software end, conducing to a further study and research.

【Key words】Digital electronic watch AT89S52 DS1302 LCD1602 DS18B20

目录

绪论 (2)

1 整体方案论证 (3)

1.1 AT89S52单片机主控模块 (3)

1.2 DS1302时钟电路模块 (4)

1.3 LCD1602液晶显示模块 (4)

1.4 闹铃及温度显示模块 (5)

1.5 键盘扫描电路模块 (5)

2 系统硬件设计 (5)

2.1 AT89S52单片机的电路设计 (5)

2.1.1 AT89S52单片机的主要特点 (5)

2.1.2 AT89S52单片机管脚介绍 (6)

2.1.3 AT89S52单片机最小系统的设计 (7)

2.2 DS1302时钟电路设计 (8)

2.2.1 时钟芯片DS1302概述 (8)

2.2.2 DS1302的时钟及日历 (10)

2.3 LCD1602液晶显示电路设计 (12)

2.4 数字电子表系统整体电路设计 (12)

3 系统软件设计 (13)

4 系统调试 (19)

4.1 系统硬件调试 (19)

4.2 系统软件调试 (19)

4.3 系统测试结论 (20)

5 Proteus仿真过程介绍 (20)

5.1 Proteus软件介绍 (20)

5.2 系统在Proteus下的仿真过程 (21)

结束语 (24)

参考文献 (25)

附录 (26)

感谢信 (27)

绪论

伴随着我国IT产业和微电子产业的不断进步,单片机在生产生活的各个环节均发挥着重要的作用。因为单片机具有很多的突出优点,如能同时实现多种功能,价格便宜等,其在社会生产生活中均有广泛的应用,并且已经成为电子信息工程、自动化等专业的必修课程。

数字电子表是对电子技术的典型应用,尤其是以单片机控制的方式实现电子表的功能是亦是对单片机的典型应用,是单片机学习、实验的常用题目。利用单片机实现数字电子功能具有很好的自由发挥性和开放性,能促进单片机的学习者提升自己的学习和实践能力,并且能提高学习者对单片机全面应用的能力。由于对数字电子表的要求不断提高,因而在数字电子表的设计过程中要力求功能尽可能齐全,操作尽可能快捷简单,显示尽可能人性化。因为数字电子表可视性好,方便快捷,时间准确,并且还可以扩展出多种功能,其应用逐渐普及,特别适合办公室,家庭居室,会议大厅,车站广场等,具有很大的发展潜力。

在信息化高度发达的今天,最具代表性的计时产品就是数字电子表,它是近代世界钟表业界的第三次革命。由于摆和摆轮游丝问世,震荡的频率更加精准,更加可靠,时钟的精度得到很大提高,最具有代表性的就是带有摆的机械钟表,这便是第一次革命。石英晶体振荡器的应用是钟表界的第二次革命,由于震荡源的精度和稳定性进一步提高,走时精度得到极大提高的石英电子钟表应运而生,这使得钟表的精确度由分级精确到秒级。单片机数码计时技术的应用是第三次革命,使计时产品的精确度分级精确到到六百分之一万秒,显示方式发展为夜光数字,明了直观,且增加了日期、星期信息的全自动显示功能。

在数字电子技术和先进的石英技术相结合的情况下,数字电子表焕发出更加灿烂的光芒,走时更加精准,适用于自动控制,个人使用等多个领域。随着技术的进一步成熟,数字电子表的生产成本逐渐下降,销售价格也随之下调,对数字电子表的发展起到了十分积极的作用,当前的数字电子表已经具备了年、月、日、时、分、秒的显示及设置,还拓展有闹钟、秒表等功能,比较高端的数字电子表还具有温度显示、海拔显示、多媒体等功能,数字电子表的发展可谓是方兴未艾,数字电子表具有输出方式灵活、功耗低、计时准确、性能稳定、维护方便等优点。数字电子表是一个时间控制系统,既能作为一般的时间显示器,同时可以根据需要扩展其功能,扩展为可显示时间和日历的电子万年历。

本文提出的是以AT89S52单片机为控制核心,基于时钟芯片DS1302,与按键、LCD显示等模块组成硬件系统的设计方案。在软件设计上采用C语言进行编写,利用keil c51软件进行编译。最终实现时间显示,时间设置,闹钟,温度显示等功能。

1 整体方案论证

本数字电子表系统以AT89S52单片机为核心控制器,对系统进行初始化,完成对按键的响应、LCD 液晶显示的控制等功能,以及完成各模块通信协调的功能。时钟芯片DS1302不断将时间信号送往单片机,然后单片机通过LCD1602液晶显示器将时间显示出来。按键将信号传输给单片机处理,借以实现对时间的设置,可以对年,月,日,时,分,秒进行设定,还可以通过对闹钟时间进行设置实现定时闹钟的功能。通过温度传感器将温度信号传递给单片机,然后单片机通过LCD1602液晶显示器将温度显示出来,达到温度显示的功能。整个硬件系统需要5V 的电压进行供电。最终该数字电子表系统能实现如下功能:1、在液晶显示屏上显示年、月、日、时、分、秒,并能进行相关的设定;2、通过按键设置闹钟时间,并能在准确的时间闹铃;3、能准确显示数字电子表系统周围的环境温度。

图1-1整体系统框图

本数字电子表系统如图1-1所示,由如下模块构成:AT89S52单片机主控模块、DS1302时钟电路模块、存储电路模块、键盘扫描电路模块、LCD1602液晶显示模块、闹铃及温度电路模块。然后我们对几个模块一一进行分析论证。

1.1 AT89S52单片机主控模块

在设计初期,我思考了如下两种以单片机为核心的主控方式: 1、采用AT89C51单片机作为数字电子表主控核心,运用Flash ROM ,搭载有4KB ROM 内部存储空间,能够在3V 的低压电源下工作,与MCS-51系列单片机具有完全兼容性,缺点是没有ISP 在线编程技术, 运用于电路的设计时,如果要对程序增添新的功能或修改程序,必须拔下芯片,这样反复拔插会对芯片产生损伤。2、采用AT89S52单片机作为数字电子表主控核心,以Flash ROM 作为片内ROM ,能够在3V 的低压电源下工作,与MCS-51系列单片机具有完全兼容性,AT89S52有8KB ROM 的内部存储器,除了具有AT89C51单片机的功能以外,还具有具有ISP 在线编程可擦除技术,运用于电路的设计时,如果要对程序增添新的功能或修改程序,无

(AT89S52)

主控模块

DS1302

时钟电路模块

键扫描电路模块

液晶显示模块

存储电路模块

闹铃及温度电路

需插拔芯片,能够有效防止损坏芯片。

综合上述论证考虑,我最终决定采用第二种方案,即以AT89S52单片机为数字电子表系统的主控核心。

1.2 DS1302时钟电路模块

在时钟电路模块的设计中,我也想到了两种方案:1、利用AT89S52单片机内部自带的定时计数功能,通过程序编写来实现对年、月、日、时、分、秒的计时。单片机的内部定时计数功能是通过对外部晶振的脉冲进行计数实现的,要实现零误差可以采用11.0592的晶振进行计时,所以可以通过由单片机提供秒信号的方式,利用程序编写达到显示时间的功能。但是这个方案的不足之处是一旦掉电,计时的功能也就丧失了,当下次上电时时间已经错误,而且编写年、月、日、时、分、秒的计时程序将是一个巨大的难题。2、利用时钟芯片DS1302进行计时,然后将时间信号交由AT89S52单片机通过液晶显示器进行显示。DS1302 芯片是一种性价比很高的时钟芯片,性能优越,耗电量小,具有对年、月、日、周、时、分、秒进行计时的功能,同时还具有闰年补偿功能。这个方案的优点是价格便宜并能节约单片机的资源,缺点是增加了控制的难度。

综合上述论证考虑,我最终决定采用第二种方案,即以时钟芯片DS1302为计时电路的设计方案。

1.3 LCD1602液晶显示模块

在显示模块的设计中我也思考了两种方案:1、利用八段数码管进行显示,应用数码管组成的动态显示界面是单片机显示应用最典型的方式,采用动态驱动的方式进行显示,原理其实很简单,数码管有"a,b,c,d,e,f,g,dp "8个显示笔划,将它们的同名端连接在一起,然后给数码管的公共极设计一个选通电路,即我们通常所说的位元选通控制电路,每个电路拥有一个I/O线,当需要显示时,单片机会发出形码信号,这个信号会发送到每个数码管,在接收到信号后位元选通控制电路会决定该数码管是否点亮。这种方案的缺点是要同时显示年、月、日、时、分、秒的话需要自少需要17个八段数码管,系统的功耗和体积将会大大增加。2、利用LCD1602液晶显示器进行显示,该液晶显示器采用点阵的方式进行显示,由各个点阵点亮或者不点亮来共同显示需要显示的内容。因为该显示器的各个点阵位之间有间隔,用来区分行和字符,但是却无法用来显示图像,1602LCD是指在屏幕上的显示为两行,每行十六个字符。这个方案的优点在于LCD1602的驱动电路具有很多种的控制指令,使用便捷,可以很方便的控制液晶实现多种显示功能:光标的左移右移、清屏等。

综合上述论证考虑,我最终决定采用第二种方案,即以LCD1602液晶显示器为本系统

的显示电路。

1.4 闹铃及温度显示模块

该模块中的温度显示采用数字温度传感器DS18B20实现,DS18B20具有多种封装形式,可以实现在多种环境下工作,在我的系统设计中采用不锈钢的封装形式,DS18B20的一个巨大的优点就是接线十分的方便,只需要一个口线与单片机相连便可使实现相互之间的双向通讯。在本系统设计中的闹铃功能主要是通过无源蜂鸣器实现,由于闹铃的相关实现机制较为简单,在此不再赘述。

1.5 键盘扫描电路模块

该电路通过编写相应的程序即能实现功能,在此不再赘述。

2 系统硬件设计

由前一阶段的设计论证,最终确定了以AT89S52单片机为主控核心,时钟芯片DS1302为计时电路,LCD1602为显示电路,DS18B20为温度传感器,无源蜂鸣器为闹铃的数字电子表系统方案。

2.1 AT89S52单片机的电路设计

2.1.1 AT89S52单片机的主要特点

1. 采用一个具有较高处理能力的8位的中心处理器。

2. 单片机内部拥有一个大小为128B的数据存储器RAM,用来存储可以读写的数据,有些系列的单片机可以提供更大的存储空间。

3. 单片机内部拥有一个大小为4KB的程序存储器,用来存放程序以及原始的数据表格。

4.拥有八个兼具输出输入功能的并行I/O口。

5.拥有两个定时/计数器,均具有定时和计数的功能,进行相应的设置,可在定时计数两种功能之间进行切换。

6.拥有一个带有5个中断源的中断控制系统,与当前生产的单片机相比,中断源显得有些不足。

7. 拥有一个串行的I/O 口,用来实现全双工串行通信,其通信对象可以是单片机也可是电脑。

8. 单片机内部有一个时钟电路,用来输出时钟信号。其次还拥有一个最高震荡频率为12赫兹的振荡器,程序的运行效率相较之前的单片机而言有了较大的提升。

2.1.2 AT89S52单片机管脚介绍

图2-1 AT89S52管脚图

如图2-1所示,其管脚功能如下:

1.XTAL1 和XTAL2是该单片机的时钟电路引脚:

第19脚为XTAL1:外接微调电容和晶体,如果要接外部时钟,这个引脚需要接地。

第18脚为XTAL2:外接微调电容和晶体,但是在AT89S52单片机内部作为振荡电路的反相放大器的输出端,晶体固有频率也就是振荡电路的频率。如果要接外部时钟,这个引脚需要接收外部时钟的脉冲信号。

2.信号控制引脚PSEN,ALE,RST和EA:

第9脚为RST/VPD:复位引脚RST在收到高电平信号时才有效。如果主要供电电源发生故障,无法输出高电平时,只要让备用电源输出两个机器周期的高电平,复位操作就可以完成。RST 还有一个功能就是VPD,也就是可以给RAM 提供备用的电源,这样就可以保障在断电时RAM中存储的信息不丢失,然后对单片机进行复位操作后,仍能继续先前的工作。

第30脚为ALE/PROG:也就是地址锁存允许信号端。当AT89S51正常工作时,这个引脚会不断输出频率为振荡器频率fOSC 的1/6的正脉冲信号。如果单片机核心需要访问片外的存储器时,该引脚输出的信号会作为低8 位地址的锁存控制信号。

由于ALE 端可以频率为fOSC的1/6 的正脉冲固定信号,所以该引脚可以作为对外输出时钟信号的引脚。同时该端口拥有8 个LS 型TTL的负载能力。

第29脚为PSEN:也就是程序存储允许输出信号端。如果要访问外部存储器,此引脚会发出选通信号,以定时输出负脉冲的形式选通。如果此引脚接EPROM 的OE 端时,PSEN

端会允许将EPROM/ROM 中的指令码读出,同时该端口拥有8 个LS 型TTL的负载能力。

第31脚为EA/Vpp:也就是固化编程电压输入端/外部程序存储器地址允许输入端。如果高电平信号输入EA ,单片机内核只能对内部的EPROM/ROM进行访问并且将内部存储器中的指令进行执行操作。如果低电平信号输入EA 时,单片机内核只能对外部EPROM/ROM 进行访问并且对外部存储器指令进行执行操作。

3.输入/输出端口P0/P1/P2/P3:

P0口(P0.0~P0.7,39~32 脚):P0口是一个准双向I/O口,共8位。每一位拥有8 个LS 型TTL 的负载能力。如果要将P0 口作为输入口,首先要将该口锁存器全部置1。

P1口(P1.0~P1.7,1~8 脚):P1口是一个准双向I/O口,共8位,并且带有上拉电阻。P1口具有4 个LS 型TTL的负载能力。如果要将P1口作为输入口,首先要将该口锁存器全部置1。

P2口(P2.0~P2.7,21~28 脚):P2口是一个准双向I/O口,共8位,并且带有上拉电阻。P1口具有4 个LS 型TTL的负载能力。当该口要对片外EPROM/RAM 进行访问时,该口会将高8 位地址输出。

P3口(P3.0~P3.7,10~17 脚):P3口是一个准双向I/O口,共8位,并且带有上拉电阻。P1口具有4 个LS 型TTL的负载能力。P3口还是一个特殊的端口,该口功能强大,拥有许多其他口没有的特殊功能,其具体功能如下所示:

P3.0:具有串行数据接收的功能。

P3.1:具有串行数据发送的功能。

P3.2:具有外部中断0输入的功能。

P3.3:具有外部中断1输入的功能。

P3.4:具有T1定时/计数器0的外部计数输入的功能。

P3.5:具有T1定时/计数器1的外部计数输入的功能。

P3.6:具有外部数据存储器写选通的功能。

P3.7:具有外部数据存储器读选通的功能。

2.1.3 AT89S52单片机最小系统的设计

单片机AT89S52的中断系统有2个优先级,5个中断源,可以实现二级中断服务嵌套。由片内特殊功能寄存器中的中断允许寄存器IE控制CPU是否响应中断请求。

在单片机应用系统中,常常会有定时控制需求,如定时检测、定时扫描、定时输出等,还经常要对外部事件进行计数,该单片机有两个此功能的寄存器:T0和T1,既可以工作于定时模式,也可以工作于外部事件计数模式,另外,T1还可以作为串行口的波特率发生器。单片机最小系统如图2-2所示。

图2-2单片机最小系统

AT89S52的单片机最小系统如图2-2所示,,XTAL2和XTAL1分别接外部晶振和微调电容的两端,分别起到单片机内部振荡器倒相放大器的输出和输入功能。第18、19两个引脚接时钟电路,第9引脚接复位电路,拥有复位输入端的功能,第20引脚应当接地,第40引脚应当接电源。如果把EA脚接高电平,单片机访问片内程序存储器,但在PC值超过0FFFH 时,将自动转向执行外部程序存储器内的程序。而MCS-51的复位是由外部的复位电路来实现。采用最简单的外部按键复位电路。按键自动复位是通过外部复位电路的来实现的。考虑到我们选用时钟频率为12MHz,因而C1取10μf。

2.2 DS1302时钟电路设计

2.2.1 时钟芯片DS1302概述

DS1302 芯片由美国DALLAS公司生产,是一种带RAM、高性能、低功耗的实时时钟电路,具有对年、月、日、周、时、分、秒进行计时的功能,同时还具有闰年补偿功能,工作电压为2.5V~5.5V,其通信方式是利用三线接口与单片机内核进行同步通信,还可以采用突发的方式进行通信,即将多个字节的时钟信号进行一次性传输,时钟芯片DS1302的内部还拥有有一个RAM寄存器,用来于存放临时性数据[2]。时钟芯片DS1202进行技术升级后便产生了DS1302,该芯片和DS1202芯片具有兼容性,在功能上增添了对备用电源进行涓细电流的充电能力。

时钟芯片DS1302具有低功耗的特点,拥有对年、月、日、时、分、秒计时的功能,同时还具有对闰年补偿的功能。时钟芯片DS1302还具有对数据进行记录的功能,尤其是当对一些带有特殊意义的数据进行记录时,拥有对数据和数据生成时间同时进行记录的功能。

DS1302的性能特性:

?实时时钟,拥有对年、月、日、时、分、秒计时的功能,同时还具有对闰年补偿的功能;

?用于存放临时数据的RAM;

?最少引脚的串行I/O;

?2.5~5.5V 电压工作范围;

?当在2.5V电压下工作时,每小时的耗电量小于300nA;

?具有便捷多样的传输方式;

?3线接口简单;

?可选的慢速充电的能力。

时钟芯片DS1302拥有一个静态RAM,大小为31字节,同时拥有实时时钟/日历电路。其通信方式是微处理器通过一个串行接口进行通信。另外实时时钟/日历电路可以提供年、月、日、时、分、秒、周的时间信号,具有对闰年补偿的功能。拥有用24小时制和12小时制两种时间格式。其通信方式是利用三线接口与单片机内核进行同步通信,还可以采用突发的方式进行通信。

DS1302的内部结构图如图2-3所示。

图2-3 DS1302内部结构图

在DS1302引脚中,Vcc2为主电源电源引脚,Vcc1为备用电源引脚。由于有备用电源,因此当主电源断电时,备用电源能支持芯片继续工作。时钟DS1302还有另外一个机制,即时当两个电源引脚同时供电时,由电压较大的供电,而不接受电压较小的电源的供电,但是当Vcc2引脚的电压供应大于Vcc1引脚电压加0.2V的情况下,时钟DS1302会接收Vcc2引脚的供电。在Vcc2引脚的电压小于Vcc1引脚的电压时,时钟芯片DS1302接受Vcc1引脚的供电。引脚X1和引脚X2是外接频率为32.76kHz的晶振作为震荡源。RST是复位/片选端,当RST输入高电平时,开始进行数据传输。综上所述,当对DS1302进行上电操作时,在电源电压没达到2.5V之前,RST引脚需要保持低电平状态,但是如果SCLK是低电平

的情况下,可以将RST置为高电平。串行数据传送端口I/O即可以做输入端,也可以做输出端,而SCLK只能作为输入端。时钟芯片DS1302的引脚示意图如图2-4所示。

图2-4 DS1302 引脚示意图

在DS1302的引脚中,GND接地,Vcc1、Vcc2接电源,两种端口合作,为芯片供电,当通过两个Vcc中的任意一个引脚对芯片提供5V电压时,DS1302能够正常工作,此时可以对芯片进行读写操作。如果对DS1302提供3V的电源并且Vcc 低于1.25×VBAT 时,DS1302只能进行计时,而丧失了读写的功能。DS1302的具体引脚功能如表2-1所示。

引脚号引脚名称功能

主电源

1 V

CC2

2,3 X1,X2 振荡源,外接32768HZ晶振

4 GND 地线

5 RST 复位/片选线

6 I/O 串行数据输入/输出端(双向)

7 SCLK 串行数据输入端

后备电源

8 V

CC1

表2-1 DS1302引脚功能表

2.2.2 DS1302的时钟及日历

DS1302获取时钟和日历信息的方式是读取实时时钟寄存器中的数据,该寄存器的控制字如表2-2 所示。可以通过对实时时钟寄存器写入数据的方式对时钟和日历进行初始化。实时时钟寄存器中数据全部采用BCD 码的格式,实时时钟寄存器00h的第7位是时钟停止位,如果要对时钟进行初始化,需要将此位置1。时钟芯片DS1302 具有24小时制和12小时制两种时间格式,而小时寄存器的第7位是24小时制和12小时制两种时间格式的选择位,如果这一位置0,则采用24小时时间格式,第5位是第二个10 小时位(20~23 小时)。如果这一位置1,则采用12小时时间格式,第5位是上午/下午(AM/PM)的标志位,当这一位被置1 时则表示是下午。

DS1302一共有十二个寄存器,所有存储数据均是BCD格式。在寄存其中有七个与计时有关,在寄存器控制字中奇数为读操作,偶数为写操作,各寄存器如表2-2所示。

寄存器名命令字取值

范围各位内容

写操作读操作7 6 5 4 3 2 1 0 秒寄存器80H 81H 00-59 CH 10SEC SEC

分钟寄存器82H 83H 00-59 0 10MIN MIN

小时寄存器

84H 85H 01-12或

00-23

2/

24

10A

P

HR HR

日期寄存器

86H 87H 01-28,29,

30,31

0 10DATE DATE

月份寄存器

88H 89H 01-12 0 0 0 IO

M

MONTH

周日寄存器8AH 8BH 01-07 0 0 0 0 0 DAY

年份寄存器8CH 8DH 00-99 10YEAR YEAR

表2-2 DS1302的日历、时钟寄存器及其控制字

时钟暂停功能:该功能由DS1302寄存器中的秒寄存器的第七位控制,当该位置1时,始终停止,当该位置0时,时钟开始运转。

AM-PM/12-24小时方式:DS1302的两种时间显示格式由小时寄存器的第七位控制,当该位置1时,为十二小时制,当该位置0时,为二十四小时制。当选择十二小时制时,该寄存器的第五位控制上午或下午的显示,当该位置1时,为下午,当该位置0时,为上午。

万年历优化算法如下:

除闰年的2月份为29天,平年为28天外,其他时间每10个月的总天数基本一样,主要的难点是要确定每一天是星期几。,一周共有七天,如果说2000年1月1日是星期五,而要计算出2000年2月1日为周几,具体算法如下:由表2-3可知,从2000年1月1日到2000年2月1日一共有三十一天,而数字31对7取模是3,在2000年1月1日星期二的星期数加上取模的3后就是星期五,因而2000年2月1日就是星期五。利用此原理可以推知此后任何一天是星期几。

月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

闰年31 29 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31

非闰年31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31

表2-3 万年历算法

时钟芯片DS1302的数据传输方式为串行数据传输,可以通过对芯片的编程实现充电的开关功能,该芯片采用了稳定频率为32768Hz晶振。DS1302的主电源停止供电后,备用电源会提供电源,此时芯片功耗很小,但是要确保芯片正常计时仍需要充足电力。如果主电源的断电时间只有几天或者几个小时,则可以利用漏电较小的普通电解电容提供备用电

源。需要注意的是当时钟DS1302在第一次上电时,需要对各个寄存器采取初始化操作。当初始化操作完成后即可以进行芯片相关功能的操作。DS1302的时钟电路如图2-5所示。

图2-5 DS1302计时电路

2.3 LCD1602液晶显示电路设计

如图2-6所示。P0口作为AT89S52的数据线,P1.0是LCD的下降沿触发的片选信号(E),P1.1是LCD的读写信号(R/W),P1.2是LCD的寄存器选择信号(RS),LCD1602显示模块的设计需要注意以下几点:第一,显示模块初始化操作,应该先进行清屏,然后将接口数据位设置为8位,字型设置为为5×7点阵,显示行数设置为1行,显示设置为整体显示,并且取消光标和字体闪烁,正向增量方式且不移位。第二,将字符送入LCD1602的显示缓冲区,字符数据划分为两个组,分别显示电压数据和字符,要将全部的数据和字符接收完毕后才会进行统一显示。

LCD1602液晶显示电路如图2-6所示。

图2-6 LCD1602液晶显示电路

2.4 数字电子表系统整体电路设计

整合上述主要模块的电路设计得出数字电子表整体电路如图2-7所示。

图2-7 数字电子表系统整体电路

3 系统软件设计

由于数字电子表系统硬件模块较多,软件程序编写有一定的复杂度,程序的运行效率

直接影响着整个系统的运行效果,因此我最终选择用C51语言,以模块化的方式进行程序

编写,以期能够达到良好的运行效果。

程序设计流程如下:

图3-1 系统主程序流程图

开始 液晶初始化

gFunctioncount 是否为0

按键扫描子程序

显示子函数1

Y

N

系统主程序流程图如图3-1所示,首先对液晶显示器进行初始化,接着判断gFunctioncount的值是否为0,为0则进入显示子函数,不为0则进行下一步操作,最后执行按键扫描子程序,基本程序如下:

void main(void)

{

DisplayInit();

while(1)

{

if(gFunctionCount == 0)

{

Display1();

KeyScan();

}

else

KeyScan();

}

}

显示子函数1

读取DS1302内部

时间

刷新时间显示

是否到闹铃

时间

Y N

闹铃

图3-2 LCD1602液晶显示子函数流程图

LCD1602液晶显示子函数流程图如图3-2所示,首先读取时钟芯片DS1302内部时间,接着刷新时间显示,然后判断是否到闹铃时间,到闹铃时间则闹铃,否则执行下一步操作。

DS1302读时间操作

读寄存器0x81为秒值

读寄存器0x83为分值

读寄存器0x85为时值

读寄存器0x87为日值

读寄存器0x89为月值

读寄存器0x8d为年值

返回读取值

图3-3 时钟芯片DS1302读时间子函数流程图

读取DS1302计时数据的子函数流程图如图3-3所示。依次从相应寄存器读出秒分时日月年的值,然后再返回读取的值,基本程序如下:

unsigned char DS1302_read(unsigned char tadd)

{

unsigned char tdata;

DS1302_RST=0;

DS1302_SCLK=0;

DS1302_RST=1;

DS1302_writeByte(tadd);

tdata=DS1302_readByte();

DS1302_RST=0;

DS1302_SCLK=1;

return(tdata);

}

按键1是否按下

按键2是否按下按键3是否按下时间设定

闹铃设定

切换对应菜

增加相应值

Y N

N Y

Y

Y

N

Y

按键扫描子

函数

松手检测松手检测

闹铃标志位

清零

Y

gFunctionco

unt=0

按键4是否按下Y

gFunctionc ount==2?

gFunctionco unt==3?

N

N

gFunctionco unt==1?

N

gFunctioncount ==1&&Beep==0?

gFunctionco

unt++

N

清除屏幕显

松手检测

减少相应值

松手检测

N

图3-4按键扫描子函数流程图

按键扫描的基本程序如下:

void KeyScan(void)

{

if(Key1 == 0)

{

Scan10MsDelay(); if(Key1 == 0)

{ if(BEEP == 0 && gFunctionCount == 0)

{ BEEP =1;

DS1302_read_time();

Fen = (Fen & 0x0f) + ((Fen>>4) * 10);

Shi = (Shi & 0x0f) + ((Shi>>4) * 10);

if(AlarmFlag[0]==1 && Shi == AlarmClock[0][0] && Fen == AlarmClock[0][1])

DoneFlag[0] = 0;

}

else

gFunctionCount++;

gTimeCount = 0;

if(gFunctionCount == 1 && BEEP!=0)

{

DS1302_read_time();

Miao = (Miao & 0x0f) + ((Miao>>4) * 10);

Fen = (Fen & 0x0f) + ((Fen>>4) * 10);

Shi = (Shi & 0x0f) + ((Shi>>4) * 10);

Ri = (Ri & 0x0f) + ((Ri>>4) * 10);

Yue = (Yue & 0x0f) + ((Yue>>4) * 10);

Nian = (Nian & 0x0f) + ((Nian>>4) * 10);

XingQi = (XingQi & 0x0f)+((XingQi>>4) * 10);

LCDDispNum(7,2,(Miao/10));

LCDCursor();

}

else if(gFunctionCount == 2)

{

DS1302_set_time();

LCDWriteCommand(0x01);

Scan10MsDelay();Scan10MsDelay();Scan10MsDelay(); Scan10MsDelay();

LCDDispString(2,1,"Alarm Clock");

LCDDispNum(2,2,AlarmClock[0][0]/10);

LCDDispNum(3,2,AlarmClock[0][0]%10);

LCDDispChar(4,2,':');

LCDDispNum(5,2,AlarmClock[0][1]/10);

LCDDispNum(6,2,AlarmClock[0][1]%10);

LCDDispChar(7,2,':');

LCDDispNum(8,2,AlarmClock[0][2]/10);

LCDDispNum(9,2,AlarmClock[0][2]%10);

if(AlarmFlag[0])

{

LCDDispChar(12,2,' ');

数字电子时钟毕业设计

数字电子时钟毕业设 计 Revised on November 25, 2020

毕业设计(论文) 题目:多功能数字电子时钟 毕业时间:二O一二年七月 学生姓名:梁宇 指导教师:林喆 班级: 09电缆(1)班 2011 年 10月18日 摘要 数字钟实际上是一个对标准频率(1Hz)进行计数的计数电路。振荡器产生的时钟信号经过分频器形成秒脉冲信号,秒脉冲信号输入计数器进行计数,并把累计结果以“时”、“分”、“秒”的数字显示出来。秒计数器电路计满60后触发分计数器电路,分计数器电路计满60后触发时计数器电路,当计满24小时后又开始下一轮的循环计数。一般由振荡器、分频器、计数器、译码器、数码显示器等几部分组成。 振荡电路:主要用来产生时间标准信号,因为时钟的精度主要取决于时间标准信号的频率及稳定度,所以采用石英晶体振荡器。 分频器:因为振荡器产生的标准信号频率很高,要是要得到“秒”信号,需一定级数的分频器进行分频。 计数器:有了“秒”信号,则可以根据60秒为1分,24小时为1天的进制,分别设定“时”、“分”、“秒”的计数器,分别为60进制,60进制,24进制计数器,并输出一分,一小时,一天的进位信号。

译码显示:将“时”“分”“秒”显示出来。将计数器输入状态,输入到译码器,产生驱动数码显示器信号,呈现出对应的进位数字字型。 由于计数的起始时间不可能与标准时间(如北京时间)一致,故需要在电路上加一个校时电路可以对分和时进行校时。另外,计时过程要具有报时功能,当时间到达整点前10秒开始,蜂鸣器1秒响1秒停地响5次。 为了使数字钟使用方便,在设计上使用了一个变压器和一个整流桥来实现数字钟电能的输入,使得可以方便地直接插入220V的交流电就可以正常地使用了。 关键词数字钟振荡计数校正报时 目录 1 设计目的 (4) 2 设计任务 (4) 设计指标 (4) 设计要求 (4) 3数字电子钟的组成和工作原理 (4) 数字钟的构成 (4) 原理分析 (4) 数字点钟的基本逻辑功能框图 (5) 4.数字钟的电路设计 (5) 电源电路的设计 (5) 秒信号发生器的设计 (6) 4.2.1方案一 (6) 4.2.2方案二 (6)

多功能电子时钟,毕业设计

多功能电子时钟 摘要 本文是基于AT89C52单片机数字钟的设计,通过多功能电子时钟的设计思路,详细叙述了系统硬件、软件的具体实现过程。 论文重点阐述了电子时钟硬件中MCU模块、时钟模块和键盘模块、显示模块等的模块化设计与制作;软件同样采用模块化设计思路,包括中断模块、闹钟模块、时间调整模块的设计,并采用C语言编写实现。本设计实现了时间与闹钟的修改功能,年、月、日和星期的显示功能。并且通过对比实际的时钟,查找出了误差的来源,确定了调整误差的方法,尽可能的减少误差,使得系统可以达到实际数字钟的允许误差范围内。本文还涉及到非接触止闹功能,在有效范围内使用者不需用手去寻找开关而关闭闹钟,该功能使本设计更具有人性化。该时钟还有重要日子倒计时功能,能够提前几天设定好时间,以避免遗忘重要日子。 关键词:AT89C52单片机,电子时钟,模块化设计,C语言

Multifunctional electronic clock ABSTRACT This article is based on AT89C52 microcontroller digital clock design, through multi-functional electronic clock design ideas, detailed description of the system hardware and software realization process. Paper focuses on the electronic clock hardware MCU module, clock module and keyboard module, display module, modular design and production; software as a modular design concept, including an interrupt module, alarm module, module design time to adjust and adopt the C language implementation. The Design and Implementation of the changes of time and alarm functions, year, month, day and week display. And by comparing the actual clock, find out the source of the error, the error method to determine the adjustment, as much as possible to reduce the error, allows the system to achieve the actual number of minutes of allowable error range. This also involves the function of non-contact only trouble in the effective range of users do not need a hand to find switch and turn off the alarm, this feature makes the design more user friendly. There are important days of the countdown clock function, set a good few days ahead of time, to avoid forgetting important occasions. KEY WORDS: AT89C52 microcontroller, electronic clock, modular design, C language

多功能数字电压表课程设计

1.设计主要内容及要求; 设计一个多功能数字电压表。 要求:1)硬件电路设计,包括原理图和PCB板图。 2)数字电压表软件设计。 3)要求能够测量并显示直流电压、交流电压,测量范围0.002V---2V。 2.对设计论文撰写内容、格式、字数的要求; (1).课程设计论文是体现和总结课程设计成果的载体,一般不应少于3000字。 (2).学生应撰写的内容为:中文摘要和关键词、目录、正文、参考文献等。课程设计论文的结构及各部分内容要求可参照《沈阳工程学院毕业设计(论文)撰写规范》执行。应做到文理通顺,内容正确完整,书写工整,装订整齐。 (3).论文要求打印,打印时按《沈阳工程学院毕业设计(论文)撰写规范》的要求进行打印。 (4). 课程设计论文装订顺序为:封面、任务书、成绩评审意见表、中文摘要和关键词、目录、正文、参考文献。 3.时间进度安排;

中文摘要 随着微型计算机及微电子技术在测试领域中的广泛应用,仪器仪表在测量原理、准确度、灵敏度、可靠性、多种功能及自动化水平等方面都发生了巨大的变化,逐步形成了完全突破传统概念的新一代仪器——智能仪器。智能化是现代仪器仪表的发展趋势,许多嵌入式系统、电子技术和现场总线领域的新技术被应用于智能仪器仪表的设计,尤其是嵌入式系统的许多新的理念极大地促进了智能仪器仪表技术的发展。 今年来,随着大规模集成电路的发展,有单片A/D转换器构成的数字电压表获得了迅速普及和广泛应用,它是目前在电子测量及维修工作中最常用、最得力的一种工具类数字仪表。数字电压表具有很高的性价比,其主要优点是准确度高、分辨力强测试功能完善、测量速率快、显示直观。 测试仪器的智能化已是现代仪器仪表发展的主流方向。因此学习智能仪器的工作原理、掌握新技术和设计方法无疑是十分重要的。 关键词智能,数字,电压表,仪器仪表

数字时钟的毕业设计

数字时钟的毕业设计 目录 摘要 (Ⅰ) ABSTRACT (Ⅱ) 第1章绪论.......................................... 错误!未定义书签。1 1.1数字时钟的背景和意义 (1) 1.2数字时钟设计思路 (1) 1.3数字时钟的主要容 (1) 第2章数字时钟模块设计 (2) 2.1数字时钟秒脉冲信号的设计 (2) 2.1.1 秒时钟信号发生器的设计 (2) 2.1.2 秒时钟电路的设计 (3) 2.1.3 分时钟电路的设计 (4) 2.2 二十四进制计数器设计 (4) 第3章校时电路......................................... 错误!未定义书签。第4章整点报时电路..................................... 错误!未定义书签。第5章闹钟电路........................................ 错误!未定义书签。结论................................................ 错误!未定义书签。致谢................................................ 错误!未定义书签。参考文献................................................ 错误!未定义书签。

绪论 数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,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报时功能。诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播。而且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、无需人的经常调整等优点。数字钟的设计涉及到模拟电子与数字电子技术,其中绝大部分是数字部分、逻辑门电路、数字逻辑表达式、计算真值表与逻辑函数间的关系、编码器、译码器显示等基本原理。现在主要用各种芯片实现其功能,更加方便和准确。Multisim10.0作为一种高效的设计与仿真平台。其强大的虚拟仪器库和软件仿真功能,为电路设计提供了先进的设计理念和方法。 1. 设计思路 1).由秒时钟信号发生器、计时电路和校时电路构成电路。 2).秒时钟信号发生器可由555定时器构成。 3).计时电路中采用两个60进制计数器分别完成秒计时和分计时;24进制计数器完成时计时;采用译码器将计数器的输出译码后送七段数码管显示。 4).校时电路采用开关控制时、分、秒计数器的时钟信号为校时脉冲以完成校时。 2. 主要容 熟悉Multisim10.0仿真软件的应用;设计一个具有显示、校时、整点报时和定时功能的数字时钟,.能独立完成整个系统的设计;用Multisim10.0仿真实现数字时钟的功能。

(完整版)基于FPGA的数字电子时钟毕业设计论文

目录 第一章绪论 ............................................................ 1.1选题背景.......................................................... 1.1.1 课题相关技术的发展............................................ 1.1.2 课题研究的必要性.............................................. 1.2课题研究的内容....................................................第二章 FPGA简介........................................................ 2.1FPGA概述.......................................................... 2.2FPGA基本结构...................................................... 2.3FPGA系统设计流程.................................................. 2.4FPGA开发编程原理.................................................. 2.5Q UARTUS II设计平台.................................................. 2.5.1 软件开发环境及基本流程........................................ 2.5.2 具体设计流程 (1) 第三章数字钟总体设计方案 (1) 3.1数字钟的构成 (1) 3.2数字钟的工作原理 (1) 3.3数字钟硬件电路设计 (1) 第四章单元电路设计 (1) 4.1分频模块电路设计 (1) 4.2校时控制模块电路设计 (1) 4.2.1 按键消抖 (1) 4.2.2 按键控制模块 (1) 4.3计数模块 (2) 4.4译码显示模块 (2)

(完整版)单片机的电子时钟设计毕业设计

以下文档格式全部为word格式,下载后您可以任意修改编 辑。 济源职业技术学院 毕业设计 题目单片机的电子钟设计 系别电气工程系 专业应用电子技术 班级电技0801 姓名肖见 学号 指导教师苗绍强 日期 2010年12月

设计任务书 设计题目: 单片机的电子钟设计 设计要求: 1.设计一个具有特定功能的电子钟。该电子钟上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”,进入时钟准备状态;第一次按电子钟启动调整键,电子钟从0时0分0秒开始运行,进入时钟运行状态;再次按电子钟启动调整键,则电子钟进入时钟调整状态,此时可利用各调整键调整时间,调整结束后可按启动调整键再次进入时钟运行状态。 2.设计完成上述功能的相应的硬件调试和软件调试。 3.完成焊接和实物电路的调试。 设计进度要求: 第一周:选定设计题目,查找、搜集相关资料。 第二周:了解各元器件、模块的功能及使用方法。 第三周:硬件电路的设计。 第四周:相应软件设计(程序设计)。 第五周:利用相关的仿真软件测试并记录相关的数据和错误。 第六周:焊接实物电路,并且在实物电路上调试并且记录相关的数据和问题。 第七周:写毕业论文。 第八周:毕业答辩。指导教师(签名):

摘要 时钟,自从它发明的那天起,就成为人类的朋友,但随着时间的推移,科学技术的不断发展,人们对时间计量的精度要求越来越高,应用越来越广。怎样让时钟更好的为人民服务,怎样让我们的老朋友焕发青春呢?这就要求人们不断设计出新型时钟。 数字电子钟的设计方法有多种,其中,利用单片机实现的电子钟具有编程灵活,便于电子钟功能的扩充,即可用该电子钟发出各种控制信号,精确度高等特点,同时可以用该电子钟发出各种控制信号。 本设计主要介绍用单片机内部的定时计数器来实现电子时钟的方法,本设计由单片机AT89C52芯片和LED数码管为核心,辅以必要的电路,构成了一个单片机电子时钟。与传统机械表相比,它具有走时精确,显示直观等特点。它的计时周期为24小时,显满刻度为“23时59分59秒”,另外具有校时功能等特点。 关键词:电子钟,单片机,汇编

简易数字电压表的设计

一、设计题目:简易数字电压表的设计 二、设计目的 自动化专业的专业实践课程。本课程的任务是使学生通过“简易数字电压表的设计”的设计过程,综合所学课程,掌握目前自动化仪表的一般设计要求,工程设计方法,开发及设计工具的使用方法,通过这一设计实践过程,锻炼学生的动手能力和分析,解决问题的能力;积累经验,培养按部就班,一丝不苟的工作个对所学知识的综合应用能力。 三、设计任务及要求 设计电压表并实现简单测量。具有以下基本功能: ⑴可以测量0~5V的8路输入电压值; ⑵可在四位LED数码管上轮流显示或单路选择显示; ⑶测量最小分辨率为0.019V; ⑷.测量误差约为±0.02V; ⑸带有一定的扩展功能; 目录 第一章摘要 (4) 第二章智能仪表目前的发展状况 (4) 第三章设计目的 (6) 第四章设计要求 (6) 第五章设计方案与比较论证 (6) 5.1 单片机电路设计 (6) 5.2 电源方案 (8) 5.3 显示方案 (9) 5.4 A/D采样方案 (10) 5.5串口通讯方案 (12) 5.7 高压,短路报警 (14) 5.8 键盘 (14) 第六章方案设计 (15) 6.1 硬件设计 (15)

6.2 软件设计 (16) 第七章性能测试 (18) 电压测试 (18) 第八章结果分析 (19) 第九章设计体会 (19) 参考文献 (20) 附录 (20) 元器件清单 (20) 程序清单 (20) 第一章摘要 本报告介绍了基于AT89S52单片机为核心的、以AD0809数模转换芯片采样、以1602液晶屏显示的具有电压测量功能的具有一定精度的数字电压表。在实现基础功能要求之上扩展了串口通讯、时钟功能、高压报警、短路测试、电阻测量、交流电压峰峰值和周期测试等功能,使系统达到了良好的设计效果和要求。 关键词:AT89S52单片机模数转换液晶显示扩展功能 ABSTRACT:The report describes the AT89S52 based on the microcontroller as the core, AD0809 digital-to-analog converter chip sampling, to 1602 LCD display with voltage measurement function with a certain precision of digital voltage meter. In achieving functional requirements based upon the expansion of serial communications, high-pressure alarm, short circuit, electrical resistivity measurement, AC voltage and the peak of cycle testing and other functions, allowing the system to achieve good results and the design requirements. Keywords : AT89S52 SCM analog-to-digital conversion functions LCD expansion 第二章智能仪表目前发展状况 在自动化控制系统中,仪器仪表作为其构成元素,它的技术进展是跟随控制系统技术的发展的。常规的自动化仪器仪表适应常规控制系统的要求,它们以经典控制理论和现代控制理论为基础,以控制对象的数学模型为依据。当今,控制理论已发展到智能控制的新阶段,自动化仪器仪表的智能化就成为必然和必须。本文将就自动化仪器仪表的智能化的状况与进展,以及当今对智能仪器仪表研究、开发热点做概要的分析与表述。作者建议人们关注自动化仪器仪表智能化技术的进展,关注仪器仪表装置

基于FPGA的数字时钟设计毕业设计论文

摘要 本设计为一个多功能的数字时钟,具有时、分、秒计数显示功能,以24小时循环计数;具有校对功能。本设计采用EDA技术,以硬件描述语言Verilog HDL为系统逻辑描述语言设计文件,在QUARTUSII工具软件环境下,采用自顶向下的设计方法,由各个基本模块共同构建了一个基于FPGA的数字钟。 系统由时钟模块、控制模块、计时模块、数据译码模块、显示以及组成。经编译和仿真所设计的程序,在可编程逻辑器件上下载验证,本系统能够完成时、分、秒的分别显示,按键进行校准,整点报时,闹钟功能。 关键词:数字时钟,硬件描述语言,Verilog HDL,FPGA

Abstract The design for a multi-functional digital clock, with hours, minutes and seconds count display to a 24-hour cycle count; have proof functions function. The use of EDA design technology, hardware-description language VHDL description logic means for the system design documents, in QUAETUSII tools environment, a top-down design, by the various modules together build a FPGA-based digital clock. The main system make up of the clock module, control module, time module, data decoding module, display and broadcast module. After compiling the design and simulation procedures, the programmable logic device to download verification, the system can complete the hours, minutes and seconds respectively, using keys to cleared , to calibrating time. And on time alarm and clock for digital clock. Keywords:digital clock,hardware description language,Verilog HDL,FPGA

基于单片机的数字电压表--开题报告

毕业设计(论文)开题报告 ——基于单片机的数字电压表设计与实现 引言 在传统的电工和电子测量中广泛使用的模拟测量仪表,虽然具有可直观看出表针偏转了多少格或满刻度的百分之几等优点,但需要对读数加以换算或说明, 尤其是不可避免地要带来人为的“视差”,不同的观察者会得到不同的结果。数字仪表则不同,它可以将测量结果直接用数字显示出来,读数准确,设计简单,可以随身携带,使用上更加方便快捷。 一、数字电压表的历史发展与选题意义 数字电压表(Digital Voltmeter)简称DVM,它是采用数字化测量技术,把连续的模拟量(直流输入电压)转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。传统的指针式电压表功能单一、精度低,不能满足数字化时代的需求,采用单片机的数字电压表,由精度高、抗干扰能力强,可扩展性强、集成方便,还可与PC进行实时通信。目前,由各种单片A/D 转换器构成的数字电压表,已被广泛用于电子及电工测量、工业自动化仪表、自动测试系统等智能化测量领域,示出强大的生命力。与此同时,由DVM扩展而成的各种通用及专用数字仪器仪表,也把电量及非电量测量技术提高到崭新水平。 1.1 数字电压表的历史发展 数字电压表自1952年问世以来,已有50多年的发展史,大致经历了五代产品。第一代产品是20世纪50年代问世的电子管数字电压表,第二代产品属于20世纪60年代出现的晶体管数字电压表,第三代产品为20世纪70年代研制的中、小规模集成电路的DVM。近年来,国内外相继推出由大规模集成电路(LSI)或超大规模集成电路(VLSI)构成的数字电压表、智能数字电压表,分别属于第四代、第五代产品。它们不仅开创了电子测量的先河,更以其高准确度、高可靠性、高分辨力、高性价比等优良特性而受到人们的青睐。 1.2选题意义 相对于传统的指针表而言,数字电压表有以下特点: 1.读数直观准确; 2.显示位数; 3.准确度高,分辨率高;

多功能数字电子钟的设计

学号20103010342 毕业设计说明书 设计题目多功能数字电子钟的设计 系部机械电子系 专业机电一体化 班级机电103 班 姓名关付玲 指导教师肖玉玲 2012年 10月 13日

摘要 摘要:数字钟是一个将“时”,“分”,“秒”显示于人的视觉器官的计时装置。它的计时周期为24小时,显示满刻度为23时59分59秒。一个基本的数字钟电路主要由秒信号发生器、“时、分、秒、”计数器、译码器及显示器组成。由于采用纯数字硬件设计制作,与传统的机械表相比,它具有走时准,显示直观,无机械传动装置等特点。本设计中的数字时钟采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”的显示和调整。通过采用各种集成数字芯片搭建电路来实现相应的功能。具体用到了555震荡器,74LS90及与非,异或等门集成芯片等。该电路具有计时,整点报时和校时的功能。在对整个模块进行分析和画出总体电路图后,对各模块进行仿真并记录仿真所观察到的结果。实验证明该设计电路基本上能够符合设计要求! 关键词:计数器;译码显示器;校时电路;

Abstract Abstract:Digital clock is a "time", "Sub", "second" displays the organ in human visual mechanism. Its time for a period of 24 hours, show full scale 23:59 for 59 seconds. A basic digital clock circuits consists of second signal generator, "hours, minutes, seconds," counters, decoders and display components. Because of its pure digital hardware design, compared with the traditional mechanical watch, it has left, presents an intuitive, non-mechanical transmission device and so on. This digital clock used in the design of digital circuits on the "time" and "min", "second" display and adjustment. Through the use of integrated digital chip circuit structures to achieve appropriate functionality. Specific use of 555 oscillator, 74LS90 and non-, exclusive-or gate integrated circuits and so on. The circuits with timing, the whole point of time and error correction capabilities. In the analysis of the entire module and overall circuit diagram is painted, simulation to emulation and modules record the observed results. Experimental proof of the design circuit can basically meet the design requirement! Key words:Counter ,ten decoding display , citcuit Shool

基于单片机的电子时钟系统设计

题目:电子时钟系统设计 班级: 姓名: 专业: 指导教师: 答辩日期:

毕业设计任务书 一、设计题目: 电子时钟系统设计 二、设计要求: 利用8031单片机作为主控器组成一个电子时钟系统。利用4个LED显示管分时显示当前时间和日历;上电或RESET后能自动显示当前时间(时:分),首次上电复位显示为0时0分;以后各次均显示正确的当前时间;利用尽可能少的小键盘(开关)实现;显示选择:时分显示/日历显示/报警显示,利用发光二极管作为报警指示,当报警时间到,二极管发光。 三、设计任务: 1.设计硬件电路,画出电路原理图; 2. 设计软件,编制程序,画出程序流程图; 3.调试程序,写出源程序代码; 4.写出详细毕业设计说明书(10000字以上),要求字迹工整,原理叙述正确,会计算主要元器件的一些参数,并选择元器件。 5.个人总结。 四、参考资料: 1. 教材; 2.《单片机实验指导书》,河南工业职业技术学院内部; 3.《51系列单片机设计实例》,楼然苗、李光飞编著,北京航空航天出版社; 4.《微机控制技术及应用》,韩全立主编,机械工业出版社; 5.《单片机应用技术与实训》,王治刚主编,清华大学出版社; 6.《常用电子电器手册》; 7.《单片机应用技术与实例》,睢丙东主编,电子工业出版社;

8.《单片微型计算机应用技术》,徐仁贵,机械工业出版社。

目录 第一章绪论 (6) 1.1 单片机的概述 (6) 1.2 数字电子钟的简介 (7) 第二章电子时钟硬件电路设计 (9) 2.1 硬件电路设计摘要 (9) 2.2 硬件电路设计来源 (9) 2.3 硬件电路设计原理图 (11) 第三章软件设计及程序编制 (13) 3.1 系统程序设计 (13) 3.2 电子钟的说明 (16) 3.3 中断服务程序 (18) 3.4 设计参数 (21) 3.5 控制源程序代码 (21) 第四章功能调试及分析 (31) 4.1 调试功能的方法 (31) 4.2 电子钟计时说明 (31) 4.3 调试及性能分析 (32)

数字钟的设计与仿真

目录 摘要 (3) 前言 (4) 第一章理论分析 1.1 设计方案 (5) 1.2 设计目的 (5) 1.3 设计指标 (6) 1.4 工作原理及其组成框图 (6) 第二章系统设计 2.1 多谐振荡器 (8) 2.2 计数器 (10) 2.3 六十进制电路 (12) 2.4 译码与LED显示器 (13) 2.5 校时电路 (14) 2.6 电子时钟原理图 (15) 2.7 仿真与检测 (16) 2.8 部分元器件芯片结构图 (18) 2.9 误差分析 (19) 第三章小结 心得体会 (20) 致谢 (21) 参考文献 (22)

摘要 时钟,自从它发明的那天起,就成为人类的朋友,但随着时间的推移,科学技术的不断发展,人们对时间计量的精度要求越来越高,应用越来越广。怎样让时钟更好的为人民服务,怎样让我们的老朋友焕发青春呢?这就要求人们不断设计出新型时钟。在这次的毕业设计中,针对一系列问题,设计了如下电子钟。 本系统由555多谐振荡器,分频器,计数器,译码器,LED显示器和校时电路组成,采用了CMOS系列(双列直插式)中小规模集成芯片。总体方案手机由主题电路和扩展电路两大分组成。 其中主体电路完成数字钟的基本功能,扩展电路完成数字钟的扩展功能,进行了各单元设计,总体调试。 关键词:555多谐振荡器;分频器;计数器;译码器;LED显示器

前言 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,产品更新换代的节奏也越来越快。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、集成电路有体积小、功耗小、功能多、携带方便等优点,因此在许多电子设备中被广泛使用。 电子钟是人们日常生活中常用的计时工具,而数字式电子钟又有其体积小、重量轻、走时准确、结构简单、耗电量少等优点而在生活中被广泛应用,因此本次设计就用数字集成电路和一些简单的逻辑门电路来设计一个数字式电子钟,使其完成时间及星期的显示功能。 本次设计以数字电子为主,分别对1S时钟信号源、秒计时显示、分计时显示、小时计时显示、整点报时及校时电路进行设计,然后将它们组合,来完成时、分、秒的显示并且有走时校准的功能。并通过本次设计加深对数字电子技术的理解以及更熟练使用计数器、触发器和各种逻辑门电路的能力。电路主要使用集成计数器,例如CD4060、CD4518,译码集成电路,例如CD4511,LED数码管及各种门电路和基本的触发器等,电路使用5号电池共电,很适合在日常生活中使用。

数字电压表的设计毕业设计论文

田唯迪:数字电压表的设计 华东交通大学理工学院 Institute of Technology. East China Jiao tong University 毕业设计 Graduation Design (2011 —2015 年) 题目数字电压表的设计 分院:电气与信息工程分院 专业:工程及其自动化 班级:电力2011-1 学号: 学生姓名:田唯迪 指导教师: 起讫日期:2015-01-01—2015-05-10

华东交通大学理工学院毕业设计 摘要 在电子应用领域,工业自动化仪表已经有了非常广泛的应用。本文设计的数字电压表以AT89C51单片机为主要控制器件,利用ADC0808把模拟信号转换为数字信号并加以显示的电路。它的设计主要包括硬件电路和系统程序两部分设计。硬件电路主要是单片机最小设计模块、A/D转换模块和显示模块的设计,系统程序设计则是通过AT89C51单片机先将系统初始化,通过ADC0808转换芯片把模拟量转换成数字量,最后通过数码管显示数据。设计的数字电压表的测量范围为200mv—10v,对直流电压进行测量。该电路功能强大,有报警系统,可控制测量范围,数码管显示精度高,可扩展性强等优点。 数字电压表的应用在很多领域,有非常好的应用前景。对数字电压表进行研究很有必要性。这对我们研究单片机技术是很有帮助的。 关键词:AT89C51;ADC0808;电压测量;A/D转换 1

田唯迪:数字电压表的设计 Abstract In electronic applications, industrial automation instruments have a very wide range of applications. This design of a digital voltmeter to AT89C51 microcontroller as the main control device, use it ADC0808 analog signals into digital signals and display them circuit. Its design includes hardware and system design program in two parts. The hardware circuit design module is the smallest single-chip design A / D converter module and display module, system programming is through the first AT89C51 SCM system initialization, by ADC0808 converter chip to convert analog to digital, and finally through a digital display data. Measuring range designed digital voltmeter is 200mv-10v, DC voltage measurement. The circuit is powerful, alarm system, control measuring range, digital display and high precision, scalability and other advantages.残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。 Application of digital voltmeter in many areas, there is a very good prospect. Conduct research on the digital voltmeter very necessity. This single-chip technology for our study is helpful.酽锕极額閉镇桧猪訣锥。 Key words: T89C52; ADC0808; V oltage measurement;A/D converter 2

单片机数字电子时钟毕业设计

单片机数字电子时钟毕业设计 分类号: 本科生毕业论文 2010 届 题目: 基于51的数字式时钟设计与实现 作者姓名: 冯龙华 学号: 2007110101 系(院)、专业: 计算机科学与技术系 计算机科学与技术 指导教师姓名: 张波 指导教师职称: 讲师 2011年 4 月 25 日 基于51的数字式时钟设计与实现 目录 摘 要 ..................................................................... . (1) 前 言 ..................................................................... . (2)

概 论 ..................................................................... ................................. 错误~未定义书签。3 第一 章 ..................................................................... .. (3) 1.1概 述 ..................................................................... .. (3) 1.2 单片机的发展历 程 ..................................................................... ........................................... 3 1.3 时钟的特 性 ..................................................................... .................................................... 3 2 系统原理与硬件设 计 ..................................................................... . (4) 2.1 硬件选择...................................................................... . (4) 2.2 单片机的构 成 ..................................................................... ................................................. 4 2.3 STC89C52单片机的引脚说

基于单片机的电子钟设计方案毕业论文。。.doc

基于单片机的电子时钟设计 摘要 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,产品更新换代的节奏也越来越快。 现代生活的人们越来越重视起了时间观念,可以说是时间和金钱划上了等号。对于那些对时间把握非常严格和准确的人或事来说,时间的不准确会带来非常大的麻烦,所以以数码管为显示器的时钟比指针式的时钟表现出了很大的优势。数码管显示的时间简单明了而且读数快、时间准确显示到秒。而机械式的依赖于晶体震荡器,可能会导致误差。 数字钟是采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。数字钟的精度、稳定度远远超过老式机械钟。在这次设计中,我们采用LED数码管显示时、分、秒,以24 小时计时方式,根据数码管动态显示原理来进行显示,用 12MHz的晶振产生振荡脉冲,定时 器计数。在此次设计中,电路具有显示时间的其本功能,还可以实现对时间的调整。数字 钟是其小巧,价格低廉,走时精度高,使用方便,功能多,便于集成化而受广大消费的喜爱,因此得到了广泛的使用。 关键字:数字电子钟单片机 数字电子钟的背景 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,产品更新换代的节奏也越来越快。时间对人们来说总是那么宝贵,工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前的时间。忘记了要做的事情,当事情不是很重要的时候,这种遗忘无伤大雅。但是,一旦重要事情,一时的耽误可能酿成大祸。 目前,单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着 CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。下面是单片机的主要发 展趋势。单片机应用的重要意义还在于,它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方 法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能,现在已能用单片机通过软件方法

基于51单片机的数字钟毕业设计

大学电子信息学院 电子系统综合设计课程论文 基于51单片机的数字钟设计 2010 年 6 月 20日

目录 1 作品的背景与意义 (1) 2 功能指标设计 (1) 3 作品方案设计 (2) 4 软件设计 (3) 附录1 系统电路图 (6) 附录2 系统软件代码 (7)

1 作品的背景与意义 时钟,自从它发明的那天起,就成为人类的朋友,但随着时间的推移,科学技术的不断发展,人们对时间计量的精度要求越来越高,应用越来越广。怎样让时钟更好的为人民服务,怎样让我们的老朋友焕发青春呢?这就要求人们不断设计出新型时钟。 现今,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,石英表,石英钟都采用了石英技术,因此走时精度高,稳定性好,使用方便,不需要经常调校,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,秒显示时间的功能,还可以进行时和分的校对,片选的灵活性好。现在我们利用单片机实现数字时钟计时功能的主要容,其中AT89C51是核心元件同时采用数码管动态显示“时”,“分”,“秒”的现代计时装置。与传统机械表相比,它具有走时精确,显示直观等特点。它的计时周期为24小时,显满刻度为“23时59分59秒”,另外具有校时功能,断电后有记忆功能,恢复供电时可实现计时同步等特点,除此外还实现了万年历和闹钟等的功能。 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。 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。所以综上所述,此次实验中所完成的数字钟有着强大的功能和良好的市场前景,复合电子类产品的发展趋势。 2 功能指标设计 2.1 基本功能

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