基于51單片機的數(shù)字時鐘畢業(yè)論(編輯修改稿)
2025-06-12 20:04 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 83。 16 附錄 A：實驗板原理圖 17 附錄 B： 數(shù)字鐘 程序清單 18 4 一、引言 數(shù)字鐘是采用數(shù)字電路實現(xiàn)對時、分、秒數(shù)字顯示的計時裝置，廣泛用于個人家庭、車站、碼頭、辦公室等公共場所，已成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢缮俚谋匦杵?，由于?shù)字集成電路的發(fā)展和石英晶體與振蕩器的廣泛應(yīng)用，使得數(shù)字鐘的精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過老式鐘表。而且大大地擴展了鐘表原先的報時功能。諸如定時自動報警、按時自動打鈴、時間程序自動控制、定時廣播、通斷動力設(shè)備以及各種定時電氣的自動啟用等，所有這些，都是以鐘表數(shù)字化為基礎(chǔ)的。因此，研究數(shù)字 鐘及擴大其應(yīng)用，有若非?，F(xiàn)實的意義。 課題 目的及意義 單片機自 1976 年由 Intel 公司推出 MCS48 開始，迄今已有二十多年了。由于單片機集成度高、功能強、可靠性高、體積小、功耗低、使用方便、價格低廉等一系列優(yōu)點，目前已經(jīng)滲入到人們工作和生活的方方面面，單片機的應(yīng)用領(lǐng)域已從面向工業(yè)控制、通訊、交通、智能儀表等迅速發(fā)展到家用消費產(chǎn)品、辦公自動化、汽車電子、 PC 機外圍以及網(wǎng)絡(luò)通訊等廣大領(lǐng)域。 單片機有兩種基本結(jié)構(gòu)：一種是在通用微型計算機中廣泛采用的，程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器共用一個存儲器空間的結(jié)構(gòu) ，稱為“馮諾依曼”（ Von Neumann）結(jié)構(gòu)。另一種是將程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器截然分開，分別尋址的結(jié)構(gòu)，稱為“哈佛”（ Harvard）結(jié)構(gòu)，目前的單片機采用此種結(jié)構(gòu)為多。 本文討論的單片機多功能時鐘系統(tǒng)的核心是目前應(yīng)用極為廣泛的 51 系列單片機，配置了外圍設(shè)備，構(gòu)成了一個可編程的計時定時系統(tǒng)，具有體積小，可靠性高，功能多等特點。不僅能滿足所需要求而且還有很多功能可供擴展，有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。 在日常生活和工作中，我們常常用到定時控制，如擴印過程中的曝光定時等。早期常用的一些時間控制單元都使用模擬電路設(shè)計 制作的，其定時準(zhǔn)確性和重復(fù)精度都不是很理想，現(xiàn)在基本上都是基于數(shù)字技術(shù)的新一代產(chǎn)品，隨著單片機性價比的不斷提高，新一代產(chǎn)品的應(yīng)用也越來越廣泛。大則可以構(gòu)成復(fù)雜的工業(yè)過 5 程控制系統(tǒng)，完成復(fù)雜的控制功能；小則可以用于家電控制，甚至可以用于兒童電子玩具。它功能強大、體積小、質(zhì)量輕、靈活好用，配以適當(dāng)?shù)慕涌谛酒?，可以?gòu)成各種各樣、功能各異的微電子產(chǎn)品。 隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，家用電器和辦公電子設(shè)備逐漸增多，不同的設(shè)備都有自己的控制器，使用起來很不方便。這些具有人們所需要的智能化特性的產(chǎn)品減輕了人的勞動，擴大了數(shù)字化 的范圍，為家庭數(shù)字化提供了可能。 根據(jù)這種實際情況，設(shè)計了一個單片機多功能時鐘系統(tǒng)，它有基本的時間功能，還有定時功能，既可作為鬧鈴，也可擴展為定時對家電等電氣產(chǎn)品的自動控制，可以避免多種控制器的混淆，利用一個控制器對多路電器進(jìn)行控制；可增加溫度傳感器，進(jìn)行實時溫度顯示，進(jìn)一步擴展為利用不同的溫度某些電氣產(chǎn)品進(jìn)行自動控制；也可增加濕度傳感器，進(jìn)行實時濕度顯示，以便對濕度進(jìn)行控制，方便人們的生活。 6 二 、工作原理 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架最主要的部分是中間的主控模塊部分，時間的計算由DS1302 芯片完成，通過簡單的串行接口與單片機進(jìn)行通信。 三 、 系統(tǒng)硬件設(shè)計 — 實驗板介紹芯片的選擇 該系統(tǒng)主要由以下五部分組成： 電源部分、 主控制器、實時時鐘部分 、蜂鳴器 和液晶顯示部分等，下面對這幾個部分的具體的器件選擇及連接電路做具體的介紹。 主控 電路 STC89C52 介紹 : 主要性能： 與 MCS51 單片機產(chǎn)片兼容、 5K 字節(jié)在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲器、 1000 次擦寫周期、全靜態(tài)操作： 0Hz— 33Hz、三級加密程序存儲器、 32 個可編程 I/O 口線、三個 16 位定時器 /計數(shù)器、八個中 斷源、全雙工 UART 串行通道、低功耗空閑和掉電模式、掉電后中斷可喚醒、看門狗定時器、雙數(shù)據(jù)指針、掉電標(biāo)識符。 功能特性描述： STC89C52 是一種低功耗、高效能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲器。使用 Atmel 公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上 Flash 允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得STC89C52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈巧、超有效的解決 方案。 STC89C52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8K 字節(jié) Flash， 256 字節(jié) RAM， 32 位 I/O 口線，看門狗定時器， 2 個數(shù)據(jù)指針，三個 16 位定時器 /計數(shù)器，一個 6 向量 2 級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工 串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。另外， STC89C52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2 種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下， CPU 停止工作，允許 RAM、定時器 /計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護方式下， RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。 8 位微控制器 8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程 Flash STC89C52 P0 口： P0 口是一個
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