電子時(shí)鐘的設(shè)計(jì)與制作畢業(yè)論文-wenkub
2023-01-28 14:32:14 本頁(yè)面
【正文】 擺。我國(guó)鐘表行業(yè)的發(fā)展則經(jīng)歷了古代、近代、現(xiàn)當(dāng)代。 電子時(shí)鐘概述如今，電子時(shí)鐘形態(tài)各異，種類繁多，有微型、嵌入型的電子時(shí)鐘，也有懸掛在公共場(chǎng)合的大型電子表，這些電子表大都外形美觀，而且拓展了不少功能。由于采用了實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片 DS1302，這將代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鐘表的機(jī)械傳動(dòng)。第三章：硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，介紹了本設(shè)計(jì)的硬件電路構(gòu)成以及電路原理。關(guān)于秒信號(hào)的產(chǎn)生，有兩種設(shè)計(jì)方案供選擇。實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片大都價(jià)格實(shí)惠而且學(xué)習(xí)起來(lái)容易上手，所以被廣泛地采用。以此類推，再實(shí)現(xiàn)周、月、年的計(jì)時(shí)。經(jīng)過(guò)分析可知，整個(gè)系統(tǒng)由核心控制板塊，秒計(jì)時(shí)板塊，顯示板塊以及一些輔助板塊如按鍵、溫度采集等板塊組成。硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)系統(tǒng)采用板塊化的設(shè)計(jì)思想將整個(gè)設(shè)計(jì)系統(tǒng)分為核心控制板塊，秒計(jì)時(shí)板塊，顯示板塊以及按鍵、溫度采集板塊。 ATMEGA16 內(nèi)核具有種類繁多的指令集和三十二個(gè)通用的工作寄存器。ATMEGA16 芯片具有 32 個(gè)通用 I/O 口，并且?guī)缀趺總€(gè) I/O 都有第二功能。其中，PB0 當(dāng)做 LCD 液晶屏背景燈光使能引腳，PB1 連接實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片 DS1302 的時(shí)鐘引腳 SCK，PB2 連接實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片 DS1302 的數(shù)據(jù)引腳 I/O，PB3 連接實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片 DS1302的復(fù)位引腳 RST。實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片 DS1302 以其接口簡(jiǎn)單，計(jì)時(shí)準(zhǔn)確，帶充電功能，使用方便，低功耗以及工作電壓范圍寬等優(yōu)點(diǎn)，得到了廣泛的應(yīng)用。DS1302 芯片有主電源和備份電源雙引腳，還具有對(duì)備份電池進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力，可有效延長(zhǎng)備份電池的使用壽命，備份電源可由大容量電容（＞1F）來(lái)替代。? GND：接地引腳。其中，RST 引腳為通信允許信號(hào)，低電平有效，即 RST=0 允許通信，RST=1 時(shí)禁止通信。本設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，整個(gè)電路使用了兩種電源，主電源將為整個(gè)電路供電，還有 DS1302 的備用電源。外部處理器通過(guò)命令字節(jié)完成操作，首先向?qū)崟r(shí)時(shí)鐘芯片 DS1302 寫入一個(gè)命令字節(jié)，接著是數(shù)據(jù)字節(jié)。? A4～A0(D5～D1)：片內(nèi)日歷時(shí)鐘寄存器或隨機(jī)存儲(chǔ)器的地址選擇位。有兩點(diǎn)值得注意，第一是秒寄存器的第七位定義為暫停標(biāo)志，當(dāng)該位設(shè)置為 1 時(shí)，芯片將停止振蕩時(shí)鐘；當(dāng)該位置 0 時(shí)，始終開始運(yùn)行。 顯示電路LCD5110 最早用于手機(jī)屏幕，后來(lái)也廣泛應(yīng)用于各類便攜式的顯示系統(tǒng)，本設(shè)計(jì)即采用液晶屏 LCD5110 完成顯示時(shí)間工作。? DIN 為數(shù)據(jù)輸入引腳，時(shí)鐘上升沿有效。? VOUT 為供電引腳。軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)由于本設(shè)計(jì)系統(tǒng)核心控制芯片為 AVR 系列單片機(jī)，所以軟件開發(fā)工具選用 WinAVR 系列，本設(shè)計(jì)利用 programmer39。 DS1302 子程序河北師范大學(xué)本科生畢業(yè)論文13圖 41 DS1302 一個(gè)字節(jié)寫入時(shí)序圖以上是 DS1302 一個(gè)字節(jié)寫入的時(shí)序圖，第一個(gè)字節(jié)是地址字節(jié)，第二個(gè)字節(jié)是數(shù)據(jù)字節(jié)。void DS1302_writeB(uchar byte){uchar i。0x01) //當(dāng)前位是否是 1 {PORTB|=BIT(RTC_DATA)。=~BIT(RTC_CLK)。 //數(shù)據(jù)右移 1 位，為送出新數(shù)據(jù)位做準(zhǔn)備 }}圖 42 DS1302 一個(gè)字節(jié)讀入時(shí)序圖以上是 DS1302 一個(gè)字節(jié)讀入的時(shí)序圖，與寫一個(gè)字節(jié)不同，這是先寫地址字節(jié)，然后再讀數(shù)據(jù)字節(jié)，而且是下降沿有效，前提是 RST 信號(hào)必須拉高，寫字節(jié)也是由最低有效位開始寫入。=~BIT(RTC_DATA)。i8。=~BIT(RTC_CLK)。 //如果是高電平就將返回?cái)?shù)據(jù)位置為 1 } else { byteamp。 //返回讀出的數(shù)據(jù) }完成 DS1302 的基本寫字節(jié)和讀字節(jié)操作后，對(duì) DS1302 進(jìn)行設(shè)置初始時(shí)間操作，讀取時(shí)間操作以及初始化操作，即可完成時(shí)間工作。 河北師范大學(xué)本科生畢業(yè)論文15圖 43 總程序流程圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)的調(diào)試本設(shè)計(jì)的軟硬件完成后，還需要進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，分為硬件調(diào)試和軟件調(diào)試兩部分，現(xiàn)分別介紹如下。第一，查看電源是否連接正確，是否按照芯片要求連接了正確伏安的電壓源，本設(shè)計(jì)中，DS1302 的主電源和備用電源都連接在 的電壓源上。本設(shè)計(jì)系統(tǒng)板子焊好后接通電源無(wú)法通電，經(jīng)萬(wàn)用表檢測(cè)，發(fā)現(xiàn) ATmega16 芯片管腳有焊連錯(cuò)誤并且指示燈連接錯(cuò)誤，改正后問(wèn)題解決。軟件檢測(cè)需要分模塊進(jìn)行。2) 基于 ds1302 的缺陷，“年”時(shí)鐘寄存器只能控制個(gè)位及十位數(shù)字。 學(xué)習(xí)心得與展望本次畢業(yè)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)心得與展望有：1) 理論與實(shí)踐相結(jié)合的重要性，通過(guò)實(shí)際動(dòng)手，進(jìn)一步學(xué)習(xí)了單片機(jī)知識(shí)。參考文獻(xiàn)[1] 楊欣等．電子設(shè)計(jì)從零開始[M]．北京：清華大學(xué)出版社．.[2] 李軍,劉君華. AVR 單片機(jī)的特點(diǎn)及其應(yīng)用[J]. 測(cè)控技術(shù) , 2022,(07) .[3] 李慧. 基于 FPGA 的電子萬(wàn)年歷設(shè)計(jì)[J]. 微計(jì)算機(jī)信息 , 2022,(20) .[4] ,.[5] 李振軍．電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)與典型范例[M]．北京：電子工業(yè)出版社．.河北師范大學(xué)本科生畢業(yè)論文17Abstract: from the ancient time hourglass, to the present mechanical clock and watch, quartz clock, The timing technology development has gone through a long process of improvement, which fully shows the importance of time for both of the ancients and us now. Now, the global society has entered the information age, people bee more heavy dependence on time measurement precision, so that the clock is more and more widely used functional. Clearly, ordinary mechanical watches can
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