基于stc單片機(jī)的電子時(shí)鐘畢業(yè)設(shè)計(jì)-文庫吧
2025-06-12 18:47 本頁面
【正文】 課程設(shè)計(jì)紙 1 電子時(shí)鐘的設(shè)計(jì)目的和要求（1） 掌握時(shí)鐘的基本構(gòu)件；（2） 掌握各電子元器件的基本形狀及其功能；（3） 掌握各電子元器件的焊接步驟與工作原理；（4） 掌握單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)與程序編制方法； （5） 掌握數(shù)碼管內(nèi)部結(jié)構(gòu)，掌握數(shù)碼顯示技術(shù)；（６）通過本次設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，對自己的專業(yè)知識掌握和運(yùn)用有一個(gè)系統(tǒng)的考核?！±脤?shí)驗(yàn)開發(fā)板上的液晶顯示屏，設(shè)計(jì)帶有鬧鐘及日期顯示功能的數(shù)字時(shí)鐘?！?1) 利用液晶顯示屏顯示時(shí)間及日期，時(shí)間為24小時(shí)制，日期格式為年月 日； (2) 利用按鍵對時(shí)間、日期、鬧鈴進(jìn)行設(shè)置，到鬧鈴時(shí)間到時(shí)，蜂鳴器發(fā)出聲音, 按停止鍵可使鬧鈴?fù)Ｖ?；?3) 用了LED做鬧鈴倒計(jì)時(shí)顯示。 (４)實(shí)現(xiàn)的功能在數(shù)字鐘正常進(jìn)行顯示時(shí)其顯示周期為000000至 23:59:59,其中有五個(gè)按鍵按下“暫?！辨I時(shí)鐘停止走動(dòng)按下“開始”鍵時(shí) 鐘開始走動(dòng)按下“秒設(shè)置”時(shí)鐘秒位自加1加至60時(shí)向分位進(jìn)1按下“分設(shè)置”時(shí)鐘分位自加1加至60時(shí)向時(shí)位進(jìn)1按下“時(shí)設(shè)置”時(shí)鐘秒位自加1加至24時(shí)顯示00。 2 電子時(shí)鐘的設(shè)計(jì)流程在一個(gè)完整的鬧鐘系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，我們采用的是自頂向下的設(shè)計(jì)思想，整個(gè)系統(tǒng)由若干個(gè)模塊組合來實(shí)現(xiàn)，包括計(jì)數(shù)模塊、控制模塊、譯碼模塊、動(dòng)態(tài)掃描輸出模塊、鬧鐘控制模塊。設(shè)計(jì)鬧鐘時(shí)應(yīng)考慮的問題有：鬧鐘能否計(jì)數(shù)、能否對計(jì)時(shí)時(shí)間進(jìn)行調(diào)整，定時(shí)鬧鈴功能是否正常，動(dòng)態(tài)掃描顯示是否正常等等?！ D21電子時(shí)鐘系統(tǒng)框圖電子鬧鐘應(yīng)包括秒信號發(fā)生器、時(shí)間顯示電路、按鍵電路、供電電源以及鬧鈴指示電路等幾部分。 按鍵功能說明：K1，設(shè)置時(shí)間和鬧鐘的小時(shí)；K2，設(shè)置小時(shí)以及設(shè)置鬧鐘的開關(guān)；K3，設(shè)置分鐘和鬧鐘的分鐘；K4；設(shè)置完成退出電子鬧鐘的主電路指的是圖21中虛線框內(nèi)部分，主要涉及到CPU電路和按鍵按鈕電路。主機(jī)的設(shè)計(jì)具體地說有：（1）系統(tǒng)時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)；（2）系統(tǒng)復(fù)位電路設(shè)計(jì)；（3）按鍵與按鈕電路設(shè)計(jì)：（4）鬧鈴聲指示電路設(shè)計(jì)?！?3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) STC12C5A16S2單片機(jī)教學(xué)用電子打鈴器主要由STC12C5A16S2單片機(jī)、鍵盤掃描模塊、時(shí)鐘和復(fù)位模塊、蜂鳴器模塊、LCD1602顯示模塊等組成。運(yùn)用匯編語言來控制單片機(jī)STC12C5A16S2來實(shí)現(xiàn)、動(dòng)態(tài)數(shù)碼顯示等功能。且本設(shè)計(jì)中的STC12C5A16S2單片機(jī)是整個(gè)工作過程的核心，是整個(gè)設(shè)計(jì)靈魂，它控制了脈沖時(shí)序的產(chǎn)生顯示信號的發(fā)送控制顯示LED的選擇。 STC12C5A16S2是一種帶4K字節(jié)存儲器的低電壓、高性能CMOS 8位微處理器，俗稱單片機(jī).圖31 STC12C5A16S2管腳圖—(39—32)P0口是一個(gè)漏極開路型準(zhǔn)雙向I/O口。在訪問外部存儲器時(shí)，它是分時(shí)多路轉(zhuǎn)換的地址(低8位)和數(shù)據(jù)總線，在訪問期間激活了內(nèi)部的上拉電阻。在EPROM編程時(shí)，它接收指令字節(jié)，而在驗(yàn)證程序時(shí)，則輸出指令字節(jié)。驗(yàn)證時(shí)，要求外接上拉電阻?！?18)：P1口是帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口。在EPROM編程和程序驗(yàn)證時(shí)，它接收低8位地址。 —(2128)：P2口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口。在訪問外部存儲器時(shí)，它送出高8位地址。在對EFROM編程和程序驗(yàn)證期間，它接收高8位地址。 —(1017)：P3口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口?！〈瞬糠质钦麄€(gè)鬧鐘運(yùn)行的核心部件，起著控制鬧鐘所有運(yùn)行狀態(tài)的作用?？刂品椒ㄓ泻芏?，大部分都采用單片機(jī)控制。由于51單片機(jī)具有價(jià)格低廉是使用簡單的特點(diǎn)，這里選擇了ATMEL公司的STC12C5A16S2作為控制核心部件。STC12C5A16S2單片機(jī)系列的存儲器用的是哈佛結(jié)構(gòu)，即將程序和數(shù)據(jù)存儲 截然分開，程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器各有自己的尋址方式、尋址空間和控制系統(tǒng)。STC89C52的存儲器可分為五類：程序存儲器，內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器，特殊功能寄存器，位地址空間，外部數(shù)據(jù)存儲器。 復(fù)位電路與晶振電路 復(fù)位電路是單片機(jī)系統(tǒng)必須的，用來為單片機(jī)提供正確的復(fù)位信號；振蕩電路就為單片機(jī)工作提供了所需要的時(shí)鐘脈沖信號，使單片機(jī)的開始正常工作； 如圖32所示 18腳和19接時(shí)鐘電路，XTAL1接外部晶振和微調(diào)電容的一端，在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸入，XTAL2接外部晶振和微調(diào)電容的另一端，在片內(nèi)它是振蕩器倒相放大器的輸出；第9引腳為復(fù)位輸入端，接上電容，電阻及開關(guān)后能夠形成上電復(fù)位電路。圖32 復(fù)位電路與晶振電路液晶顯示器各種圖形的顯示原理：線段的顯示，點(diǎn)陣圖形式液晶由MN個(gè)顯示單元組成，假設(shè)LCD顯示屏有64行，每行有128列，每8列對應(yīng)1字節(jié)的8位，即每行由16字節(jié)，共168=128個(gè)點(diǎn)組成，屏上6416個(gè)顯示單元與顯示RAM區(qū)1024字節(jié)相對應(yīng)，每一字節(jié)的內(nèi)容和顯示屏上相應(yīng)位置的亮暗對應(yīng)。例如屏的第一行的亮暗由RAM區(qū)的000H——00FH的16字節(jié)的內(nèi)容決定，當(dāng)000H=FFH時(shí)，則屏幕的左上角顯示一條短亮線，長度為8個(gè)點(diǎn),當(dāng)3FF=FFH時(shí)，則屏幕的右下角顯示一條短亮線當(dāng)000H=FFH，001H=00H，002H=00H?00EH=00H，00FH=00H時(shí)，則在屏幕的頂部顯示一條由8段亮線和8條暗線組成的虛線。這就是LCD顯示的基本原理。字符的顯示:用LCD顯示一個(gè)字符時(shí)比較復(fù)雜，因?yàn)橐粋€(gè)字符由68或88點(diǎn)陣組成，既要找到和顯示屏幕上某幾個(gè)位置對應(yīng)的顯示RAM區(qū)的8字節(jié)，還要使每字節(jié)的不同位為“1”，其它的為“0”，為“1”的點(diǎn)亮。為“0”的不亮。這樣一來就組成某個(gè)字符。但由于內(nèi)帶字符發(fā)生器的控制器來說。顯示字符就比較簡單了，可以讓控制器工作在文本方式，根據(jù)在LCD上開始顯示的行列號及每行的列數(shù)找出顯示RAM對應(yīng)的地址設(shè)立光標(biāo)在此送上該字符對應(yīng)的代碼即可。圖33 LCD1602液晶顯示模塊MAX232芯片是美信公司專門為電腦的RS232標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計(jì)的單電源電平轉(zhuǎn)換芯片,使用+5V單電源供電。 引腳圖片： 圖34MAX232管腳及功能引腳介紹：主要分為幾部分電荷泵電路：由6腳和4只電容構(gòu)成。功能是產(chǎn)生+12v和12v兩個(gè)電源，提供給RS232串口電平的需要。 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道：由11114
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