基于c語(yǔ)言單片機(jī)電子時(shí)鐘課程設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧
2025-05-18 14:13 本頁(yè)面
【正文】 ，因此走時(shí)精度高，穩(wěn)定性好，使用方便，不需要經(jīng)常調(diào)試，數(shù)字式電子鐘用集成電路計(jì)時(shí)時(shí)，譯碼代 替機(jī)械式傳動(dòng)，用 LED顯示器代替指針顯示進(jìn)而顯示時(shí)間，減小了計(jì)時(shí)誤差，這種表具有時(shí)、分、秒顯示時(shí)間的功能，還可以進(jìn)行時(shí)和分的校對(duì)，片選的靈活性好。 電子時(shí)鐘的原理 該電子時(shí)鐘由 89C51， BUTTON，六段數(shù)碼管等構(gòu)成，采用晶振電路作為驅(qū)動(dòng)電路，由延時(shí)程序和循環(huán)程序產(chǎn)生的一秒定時(shí)，達(dá)到時(shí)分秒的計(jì)時(shí)，六十秒為一分鐘，六十分鐘為一小時(shí)，滿二十四小時(shí)為一天。而電路中唯一的一個(gè)控制鍵卻擁有多種不同的功能，按下又松開(kāi)，可以實(shí)現(xiàn)屏蔽數(shù)碼管顯示的功能，達(dá)到省電的目的；直接按下不松開(kāi)，則可以通過(guò)按鍵實(shí)現(xiàn)分鐘 的累加，每按一次分鐘加一；而連續(xù)兩次按下按鍵不放松，則可實(shí)現(xiàn)小時(shí)的調(diào)節(jié)，同樣每按一次小時(shí)加一。 二、方案設(shè)計(jì)選擇 計(jì)時(shí)方案 方案 1：采用實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片 現(xiàn)在市場(chǎng)上有很多實(shí)時(shí)時(shí)鐘集成電路，如 DS128 DS1288 DS1302 等。這些實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片具備年、月、日、時(shí)、分、秒計(jì)時(shí)功能和多點(diǎn)定時(shí)功能，計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)的更新每秒自動(dòng)進(jìn)行一次，不需要程序干預(yù)。因此，在工業(yè)實(shí)時(shí)測(cè)控系統(tǒng)中多采用這一類專用芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)時(shí)鐘功能。 方案 2：使用單片機(jī)內(nèi)部的可編程定時(shí)器。 利用單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)計(jì) 數(shù)器進(jìn)行中端定時(shí)，配合軟件延時(shí)實(shí)現(xiàn)時(shí)、分、秒的計(jì)時(shí)。該方案節(jié)省硬件成本，但程序設(shè)計(jì)較為復(fù)雜。 顯示方案 對(duì)于實(shí)時(shí)時(shí)鐘而言，顯示顯然是另一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。通常 LED 顯示有兩種 2 方式：動(dòng)態(tài)顯示和靜態(tài)顯示。 靜態(tài)顯示的優(yōu)點(diǎn)是程序簡(jiǎn)單、顯示亮度有保證、單片機(jī) CPU 的開(kāi)銷小，節(jié)約 CPU 的工作時(shí)間。但占有 I/O 口線多，每一個(gè) LED 都要占有一個(gè) I/O 口，硬件開(kāi)銷大，電路復(fù)雜。需要幾個(gè) LED 就必須占有幾個(gè)并行口，比較適用于 LED 數(shù)量較少的場(chǎng)合。當(dāng)然當(dāng) LED 數(shù)量較多的時(shí)候，可以使用單片 機(jī)的串行口通過(guò)移位寄存器的方式加以解決，但程序編寫比較麻煩。 LED 動(dòng)態(tài)顯示硬件連接簡(jiǎn)單，但動(dòng)態(tài)掃描的顯示方式需要占有 CPU 較多的時(shí)間，在單片機(jī)沒(méi)有太多實(shí)時(shí)測(cè)控任務(wù)的情況下可以采用。 本系統(tǒng)需要采用 6 位 LED 數(shù)碼管來(lái)分別顯示時(shí)、分、秒，因數(shù)碼管個(gè)數(shù)較多，故本系統(tǒng)選擇動(dòng)態(tài)顯示方式。 三、硬件設(shè)計(jì) 單片機(jī)型號(hào)的選擇 通過(guò)對(duì)多種單片機(jī)性能的分析，最終認(rèn)為 89C51 是最理想的電子時(shí)鐘開(kāi)發(fā)芯片。 89C51是一種帶 4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的低電壓，高性能 CMOS8 位微處理器， 器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中， ATMEL 的 89C5 是一種高效微控制器，而且它與 MCS51 兼容，且具有 4K 字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器和 1000 寫 /擦循環(huán)，數(shù)據(jù)保留時(shí)間為 10 年等特點(diǎn)，是最好的選擇。 數(shù)碼管顯示工作原理 數(shù)碼管是一種把多個(gè) LED 顯示段集成在一起的顯示設(shè)備。有兩種類型，一種是共陽(yáng)型，一種是共陰型。共陽(yáng)型就是把多個(gè) LED 顯示段的陽(yáng)極接在一起，又稱為公共 端。共陰型就是把多個(gè) LED 顯示段的陰極接在一起，即為公共商。陽(yáng)極即為二極管的正極，又稱為正極，陰極即為二極管的負(fù)極，又稱為負(fù)極。通常的數(shù)碼管又分為 8 段，即 8 個(gè) LED 顯示段，這是為工程應(yīng)用方便如設(shè)計(jì)的，分別為 A、B、 C、 D、 E、 F、 G、 DP，其中 DP 是小數(shù)點(diǎn)位段。而多位數(shù)碼管，除某一位的公共端會(huì)連接在一起，不同位的數(shù)碼管的相同端也會(huì)連接在一起。即所有的 A 段都會(huì)連在一起，其它的段也是如此，這是實(shí)際最常用的用法。數(shù)碼管顯示方法可分為靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示兩種。靜態(tài)顯示就是數(shù)碼管的 8 段輸入及其公共端電平一直有效。動(dòng)態(tài)顯 示的原理是，各個(gè)數(shù)碼管的相同段連接在一起，共同占用 8 位段引管線；每位數(shù)碼管的陽(yáng)極連在一起組成公共端。利用人眼的視覺(jué)暫留性，依次給出各個(gè)數(shù)碼管公共端加有效信號(hào)，在此同時(shí)給出該數(shù)碼管加有效的數(shù)據(jù)信號(hào)，當(dāng)全段掃描速度大于視覺(jué)暫留速度時(shí)，顯示就會(huì)清晰顯示出來(lái)。 3 鍵盤電路設(shè)計(jì) 該設(shè)計(jì)只用了一個(gè)鍵盤，但實(shí)現(xiàn)的功能卻是比較完善，減少了硬件資源的損耗，該鍵盤可以實(shí)現(xiàn)小時(shí)和分鐘
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