課程設(shè)計(jì)論文-基于單片機(jī)的簡(jiǎn)易電子時(shí)鐘設(shè)計(jì)(已修改)
2024-11-08 11:28 本頁(yè)面
【正文】 第 1 頁(yè) 共 20 頁(yè) 基于單片機(jī)的簡(jiǎn)易電子時(shí)鐘設(shè)計(jì) 1 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 設(shè)計(jì)背景 數(shù)字鐘已成為人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚谋匦杵?，廣泛用于個(gè)人家庭以及辦公室等公共場(chǎng)所，給人們的生活、學(xué)習(xí)、工作、娛樂帶來極大的方便。由于數(shù)字集成電路技術(shù)的發(fā)展和 采用了先進(jìn)的石英技術(shù)，使數(shù)字鐘具有走時(shí)準(zhǔn)確、性能 穩(wěn)定 、攜帶方便等優(yōu)點(diǎn)，它還用于計(jì)時(shí)、自動(dòng)報(bào)時(shí)及自動(dòng)控制等各個(gè)領(lǐng)域。盡管目前市場(chǎng)上已有現(xiàn)成的數(shù)字鐘集成電路芯片出售，價(jià)格便宜、使用也方便，但鑒于單片機(jī)的定時(shí)器功能也可以完成數(shù)字鐘電路的設(shè)計(jì)，因此進(jìn)行數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)是必要的。在這里我們將已學(xué)過的比較零散的數(shù)字電路的知識(shí)有機(jī)的、系統(tǒng)的聯(lián)系起來用于實(shí)際，來培養(yǎng)我們的綜合分析 和設(shè)計(jì)電路，寫程序、調(diào)試電路的能力 。 單片機(jī)具有體積小、功能強(qiáng)可靠性高、價(jià)格低廉等一系列優(yōu)點(diǎn)，不僅已成為工業(yè)測(cè)控領(lǐng)域普遍采用的智能化控制工具，而且已滲入到人們工作和和生活的各個(gè)角落，有力地推動(dòng)了各行業(yè)的技術(shù)改造和產(chǎn)品的更新?lián)Q代，應(yīng)用前景廣闊。 課程設(shè)計(jì)目的 (1)鞏固、加深和擴(kuò)大單片機(jī)應(yīng)用的知識(shí)面，提高綜合及靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決工業(yè)控制的能力； (2)培養(yǎng)針對(duì)課題需要，選擇和查閱有關(guān)手冊(cè)、圖表及文獻(xiàn)資料的自學(xué)能力，提高組成系統(tǒng)、編程、調(diào)試的動(dòng)手能力； (3)過對(duì)課題設(shè)計(jì)方案的分析、選擇、比較 、熟悉單片機(jī)用系統(tǒng)開發(fā)、研制的過程，軟硬件設(shè)計(jì)的方法、內(nèi)容及步驟。 設(shè)計(jì)要求 1）．時(shí)制式為 24 小時(shí)制。 2）．采用 LED 數(shù)碼管顯示時(shí)、分，秒采用數(shù)字顯示。 第 2 頁(yè) 共 20 頁(yè) 3）．具有方便的時(shí)間調(diào)校功能。 4）．計(jì)時(shí)穩(wěn)定度高，可精確校正計(jì)時(shí)精度。 2 總體方案設(shè)計(jì) 實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘計(jì)時(shí)的基本方法 利用 MCS51 系列單片機(jī)的可編程定時(shí) /計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘計(jì)數(shù)。 (1) 計(jì)數(shù)初值計(jì)算 : 把定時(shí)器設(shè)為工作方式 1，定時(shí)時(shí)間為 50ms，則計(jì)數(shù)溢出 20 次即得時(shí)鐘計(jì)時(shí)最小單位秒，而 100 次計(jì)數(shù)可用軟件方法實(shí)現(xiàn)。 假設(shè) 使用 T/C0，方式 1， 50ms 定時(shí)， fosc=12MHz。 則初值 X 滿足（ 216X） 1/12MHz 12μ s =50000μ s X=15536→ 0011110010110000→ 3CB0H (2) 采用中斷方式進(jìn)行溢出次數(shù)累計(jì) ,計(jì)滿 20 次為秒計(jì)時(shí)（ 1 秒）； (3) 從秒到分和從分到時(shí)的計(jì)時(shí)是通過累加和數(shù)值比較實(shí)現(xiàn)。 電子鐘的時(shí)間顯示 電子鐘的時(shí)鐘時(shí)間在六位數(shù)碼管上進(jìn)行顯示，因此，在內(nèi)部 RAM 中設(shè)置顯示緩沖區(qū)共 8 個(gè)單元。 LED8 LED7 LED6 LED5 LED4 LED3 LED2 LED1 37H 36H 35H 34H 33H 32H 31H 30H 時(shí)十位 時(shí)個(gè)位 分隔 分十位 分個(gè)位 分隔 秒十位 秒個(gè)位 電子鐘的時(shí)間調(diào)整 電子鐘設(shè)置 3 個(gè)按鍵通過程序控制來完成電子鐘的時(shí)間調(diào)整。 A 鍵調(diào)整時(shí)； B鍵調(diào)整分； C 鍵復(fù)位 第 3 頁(yè) 共 20 頁(yè) 總體方案介紹 計(jì)時(shí)方案 利用 AT89S51 單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí) /計(jì)數(shù)器進(jìn)行中斷時(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，且能使讀者在定時(shí) /計(jì)數(shù)器的使用、中斷及程序設(shè)計(jì)方面得到鍛煉與提高，對(duì)單片機(jī)的指令系統(tǒng)能有更深入的了解，從而對(duì)學(xué)好單片機(jī)技術(shù)這門課程起到一定的作用。 控制方案 AT89S51 的 P0 口和 P2 口外接由八個(gè) LED 數(shù)碼管 (LED8～ LED1)構(gòu)成的顯示器，用 P0 口作 LED 的段碼輸出口， P2 口作八個(gè) LED數(shù)碼管的位控輸出線， P1 口外接四個(gè)按鍵 A、 B、 C 構(gòu)成鍵盤電路。 AT89S51 是一種低功耗，高性能的 CMOS 8 位微型計(jì)算機(jī)。它帶有 8K Flash 可編程和擦除的只讀存儲(chǔ)器 （ EPROM），該器件采用 ATMEL的高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)上標(biāo)準(zhǔn)的 80C51 和 80C52 的指令系統(tǒng)及引腳兼容，片內(nèi) Flash 集成在一個(gè)芯片上，可用與解決復(fù)雜的問題，且成本較低。簡(jiǎn)易電子鐘的功能不復(fù)雜，采用其現(xiàn)有的 I/O 便可完成，所以本設(shè)計(jì)中采用此的設(shè)計(jì)方案。 3 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 根據(jù)以上的電子時(shí)鐘的設(shè)計(jì)要求可以分為以下的幾個(gè)硬件電路模塊：?jiǎn)纹瑱C(jī)模塊、數(shù)碼顯示模塊與按鍵模塊，模塊之間
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