单片机设计数字钟

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'单片机设计数字钟'
#### 业 大 学毕 业 设 计(论 文)设计(论文)题目: 基于单片机数码管的显示、定时与计数的设计系 别:电子工程系专 业:应用电子技术班 级:09 电子(1)姓 名:##学 号:0906010115指导教师:####完成时间:45#####毕业设计(论文) 第45 页共44页目 录 摘要: 41 引言 51.1数电字子钟的背景、意义、应用 51.2设计方案的确定 62 单片机设计数字钟的原理 72.1主芯片8051的硬件介绍 72.1.1单片机的概念 72.1.2 引脚定义及功能 82.2 单片机最小系统 122.2.1时钟电路的设计 122.2.2 复位电路的设计 132.2.3 电源电路的设计 142.3中断系统 152.3.1中断的概念 152.3.2中断源 152.3.3中断优先级控制器IP 162.3.4 中断响应 172.3.5中断返回 182.4定时与计数 192.4.1单片机定时/计数器在数字钟的使用 192.4.2与T/C有关的特殊功能寄存器 192.4.3定时器/计数器的初始化 203 硬件设计 223.1电子钟设计 223.1.1 功能说明 223.2 LED数码管的显示设计 223.2.1LED数码管动态显示原理 223.2.2 LED数码管显示器的译码方式 233.2.3 LED数码管显示器的显示方式 243.3大电流负载驱动电路设计 243.4按键带路的设计 253.4.1 键盘接口电路设计 253.4.2按键的消抖 253.4.3独立式键盘的硬件设计 273.4.4独立式键盘程序设计 274 软件设计 284.1 汇编语言 284.1.1单片机汇编语言 284.1.2 概述 284.2系统单元分配 294.3 程序框图与汇编程序 294.3.1功能说明及系统软件设计流程图 294.3.2主程序设计 304.3.3 T0中断服务子程序 324.3.4 显示子程序 324.3.5 T1中断服务子程序 325 结论与展望 345.1 结论 345.2 单片机的发展趋势 34致谢 36参考文献 37附录Ⅰ 原理图 38附录Ⅱ 编语言 39附录Ⅲ 器件清单 45 题目基于单片机数码管的显示、定时与计数的设计作者 李曼摘要: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。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,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。本次设计利用单片机实现数字时钟计时功能的主要内容,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。 本次做的数字钟就是以单片机(80C51)和共阳极LED数码管为核心,结合相关的电路来完成设计。它具有时、分、秒显示的功能,并且时、分、秒可以调整的功能。此次设计电子数字钟是为了了解电子数字钟的原理,从而学会制作电子数字钟。关键词:单片机;AT89C51芯片;共阳极LED数码管;汇编语言。 1 引言1.1数电字子钟的背景、意义、应用 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。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来实现了。这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术,是传统控制技术的一次革命。单片机模块中最常见的是数字钟,数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,具有更更长的使用寿命,因此得到了广泛的使用。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,广泛用于个人家庭,车站, 码头办公室等公共场所,成为人们日常生活中不可少的必需品,由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度,远远超过老式钟表, 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、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等,所有这些,都是以钟表数字化为基础的。因此,研究数字钟及扩大其应用,有着非常现实的意义。 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的领域。1.2设计方案的确定项目设计要求:用单片机实现由LED数码管显示时分秒的数字钟,具有按键修改时钟参数的功能,并且整点报时和闹钟功能。方案一:基本门电路搭建,用基本门电路来实现数字钟,电路结构复杂,故障系数大,不易调试。方案二:单片机编程,用单片机设计电路,由于使用软硬件结合的方式,所以电路结构简单,调试也相对方便。所以我们选择第二种方案。2 单片机设计数字钟的原理 以8051为主芯片制作多功能数字钟的方案中,时钟信号主要由8051单片机的定时器/计数器来提供,对时间进行设置和进行闹铃设置主要用到单片机的外部中断。外部控制电路及显示电路都用到了他的I/O口,在本章我们主要介绍一下关于8051单片机定时器/计数器、中断源及中断系统以及8051的I/O口的特性及应用。2.1主芯片8051的硬件介绍2.1.1单片机
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