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正文內(nèi)容

單片機電子時鐘畢業(yè)論文正稿-文庫吧資料

2025-06-28 01:38本頁面
  

【正文】 電路仿真在制作硬件電路之前我們選采用模擬電路來仿真,本設(shè)計使用 Proteus 6 Professosr 模擬電路圖如下:圖為仿真圖. . . . .學習參考第三章 軟件設(shè)計及編程 劃分模塊根據(jù)設(shè)計要求,定時鬧鐘程序可分為以下幾個模塊:1)顯示時間的設(shè)置;2)鬧鐘時間的設(shè)置:3)定時響應。從而提高了系統(tǒng)的可靠性。要把我們手上的干擾信號以及按鍵的機械接觸等干擾信號給濾除掉,一般情況下,我們可以采用電容來濾除掉這些干擾信號,但實際上,會增加硬件成本及硬件電路的體積,這是我們不希望,總得有個辦法解決. . . . .學習參考這個問題,因此我們可以采用軟件濾波的方法去除這些干擾信號,一般情況下,一個按鍵按下的時候,總是在按下的時刻存在著一定的干擾信號,按下之后就基本上進入了穩(wěn)定的狀態(tài)。其實,作為一個按鍵從沒有按下到按下以及釋放是一個完整的過程,也就是說,當我們按下一個按鍵時,總 希望某個命令只執(zhí)行一次,而在按鍵按下的 圖為按鍵信號過程中,不要有干擾進來,因為,在按下的過程中,一旦有干擾過來,可能造成誤觸發(fā)過程,這并不是我們所想要的。可以進行時間調(diào)整、鬧鐘調(diào)整。本例中主要用于: 開關(guān)應用。在 輪 流 顯 示 過 程 中 , 每 位 數(shù) 碼 管 的 點 亮 時 間 為 1~ 2ms, 由 于 人 的 視 覺 暫 留 現(xiàn) 象 及 發(fā) 光二 極 管 的 余 輝 效 應 , 盡 管 實 際 上 各 位 數(shù) 碼 管 并 非 同 時 點 亮 , 但 只 要 掃 描 的 速 度 足 夠 快 ,給 人 的 印 象 就 是 一 組 穩(wěn) 定 的 顯 示 數(shù) 據(jù) , 不 會 有 閃 爍 感 , 動 態(tài) 顯 示 的 效 果 和 靜 態(tài) 顯 示 是 一樣 的 , 能 夠 節(jié) 省 大 量 的 I/O 端 口 , 而 且 功 耗 更 低 。動 態(tài) 顯 示 驅(qū) 動 : 數(shù) 碼 管 動 態(tài) 顯 示 接 口 是 單 片 機 中 應 用 最 為 廣 泛 的 一 種 顯 示 方 式 之 一 ,動 態(tài) 驅(qū) 動 是 將 所 有 數(shù) 碼 管 的 8 個 顯 示 筆 劃 a,b,c,d,e,f,g,dp的 同 名 端 連 在 一 起 , 另外 為 每 個 數(shù) 碼 管 的 公 共 極 COM 增 加 位 選 通 控 制 電 路 , 位 選 通 由 各 自 獨 立 的 I/O 線 控制 , 當 單 片 機 輸 出 字 形 碼 時 , 所 有 數(shù) 碼 管 都 接 收 到 相 同 的 字 形 碼 , 但 究 竟 是 那 個 數(shù) 碼 管會 顯 示 出 字 形 , 取 決 于 單 片 機 對 位 選 通 COM 端 電 路 的 控 制 , 所 以 我 們 只 要 將 需 要 顯 示的 數(shù) 碼 管 的 選 通 控 制 打 開 , 該 位 就 顯 示 出 字 形 , 沒 有 選 通 的 數(shù) 碼 管 就 不 會 亮 。 靜 態(tài) 驅(qū) 動 是 指 每 個 數(shù) 碼 管 的 每 一 個 段碼 都 由 一 個 單 片 機 的 I/O 端 口 進 行 驅(qū) 動 , 或 者 使 用 如 BCD 碼 二 十 進 制 譯 碼 器 譯 碼 進. . . . .學習參考行 驅(qū) 動 。靜態(tài)顯示的原理是各個數(shù)碼管的相同段連接在一起,共同占用 8 段引管線,每位數(shù)碼管的陽極連接在一起組成公共端,利用人眼的視覺暫留性,依次給出各個數(shù)碼管公共端加有效信號,在此同時給出該數(shù)碼管加有效的數(shù)據(jù)信號,當全段掃描速度大于視覺暫留速度時,顯示就會清晰顯示出來數(shù) 碼 管 的 驅(qū) 動 方 式 :表 2 “0”在不同結(jié)構(gòu)中的編碼 [4]D7D6D5D4D3D2D1D0字段碼顯示數(shù)結(jié)構(gòu)形式 Dpg f e d c b a共陰極0 0 1 1 1 1 1 1 3FH0共陽極1 1 0 0 0 0 0 0 C0H0數(shù) 碼 管 要 正 常 顯 示 , 就 要 用 驅(qū) 動 電 路 來 驅(qū) 動 數(shù) 碼 管 的 各 個 段 碼 , 從 而 顯 示 出 我 們 要的 數(shù) 字 , 因 此 根 據(jù) 數(shù) 碼 管 的 驅(qū) 動 方 式 的 不 同 , 可 以 分 為 靜 態(tài) 式 和 動 態(tài) 式 兩 類 。即所有的 A 段都會連在一起,其它段也是如此,這是最常用的用法。通常的數(shù)碼管又分為 8 段,即 8 個 LED 顯示段,分別為 A、B、C、D、E、F、G、H,器 DP 是小數(shù)點位段。共陰極型就是把多個 LED 的陰極接在一起,即為公共端。有兩種類型,一種是共陰極型,另一種是共陽極型。LED 顯示器是由若干個發(fā)光二極管組成顯示字段的顯示部件,當發(fā)光二極管導通時,相應的一個點或一個筆劃發(fā)光,控制不同組合的二極管導通,就能顯示出各種字符。數(shù)碼管:單片機中通常使用 7 段 LED,LED 是發(fā)光二極管顯示器的縮寫。. . . . .學習參考復位及時鐘電路如下圖:圖為時鐘電路限流電阻:8 個 220Ω 電阻控制按鍵:本系統(tǒng)要進行時間的調(diào)整和定時,因此用 4 個手動按鍵對其進行控制。這個放大器與作為反饋元件的片外晶體諧振器一起構(gòu)成一個自激振蕩器。AT89 單片機內(nèi)部有一個用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器。電容值無嚴格要求,但電容取值對振蕩頻率輸出的穩(wěn)定性、大小和振蕩電路起振速度有少許影響,一般可在 20pF~100pF 之間取值。最常用的內(nèi)部時鐘方式是采用外接晶體和電容組成的并聯(lián)諧振回路。 時鐘電路單片機的時鐘產(chǎn)生方法有兩種:內(nèi)部時鐘方式和外部時鐘方式。XTAL2:振蕩器反相放大器的輸出端。在flash編程期間,EA也接收12伏VPP電壓。為使能從0000H 到FFFFH的外部程序存儲器讀取指令,EA必須接GND。當 AT89S52從外部程序存儲器執(zhí)行外部代碼時,PSEN在每個機器周期被激活兩次,而在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時,PSEN將不被激活。這個ALE 使能標志位(地址為8EH的SFR的第0位)的設(shè)置對微控制器處于外部執(zhí)行模式下無效。這一位置“1” ,ALE 僅在執(zhí)行MOVX 或MOVC指令時有效。然而,特別強調(diào),在每次訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時,ALE脈沖將會跳過。在flash編程時,此引腳(PROG)也用作編程輸入脈沖。DISRTO默認狀態(tài)下,復位高電平有效??撮T狗計時完成后,RST 腳輸出96 個晶振周期的高電平。P3口也可作為AT89S52的一些特殊功能口,如下表所示:P3口管腳 備選功能:RST: 復位輸入。P3口亦作為89C52特殊功能(第二功能)使用,如下表所示。對P3 端口寫 “1”時,內(nèi)部上拉電阻把端口拉高,此時可以作為輸入口使用。在flash編程和校驗時,P2口也接收高8位地址字節(jié)和一些控制信號。在這種應用中,P2 口使用很強的內(nèi)部上拉發(fā)送1。作為輸入使用時,被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因,將輸出電流(IIL)。P2口: P2 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位準雙向I/O 口,P2 輸出緩沖器能驅(qū)動4 . . . . .學習參考個TTL 邏輯電平。此外,器/計數(shù)器2的外部計數(shù)輸入()和時器/計數(shù)器2的觸發(fā)輸入() ,具體如下表所示。對 P1 端口寫“1”時,內(nèi)部上拉電阻把端口拉高,此時可以作為輸入口使用。程序校驗時,需要外部上拉電阻。在這種模式下,P0具有內(nèi)部上拉電阻。對P0端口寫“1”時,引腳用作高阻抗輸入。P0口:P0口是一個8位三態(tài)雙向I/O口。 由 于 設(shè) 計 是 靜 態(tài) 的 時 鐘 可 停 止 而 不 會 丟 失 用 戶 數(shù) 據(jù) 運 行 可 從 時 鐘 停 止處 恢 復 。 此 外 , 由 于器 件 采 用 了 靜 態(tài) 設(shè) 計 , 可 提 供 很 寬 的 操 作 頻 率 范 圍 , 頻 率 可 降 至 0 。指令系統(tǒng)中增加了乘法指令,提高了運算及數(shù)據(jù)處理能力,且具有位操作能力。 系統(tǒng)設(shè)計方框圖晶振及復位按鈕 單片機80C518 個限流電阻蜂鳴器6 位共陽數(shù)碼管顯示選位圖 1 系統(tǒng)設(shè)計方框圖. . . . .學習參考 硬件設(shè)計硬件設(shè)計分為 : 80C51 芯片介紹80C51芯片內(nèi)不包含一個8位中央處理器cpu,4kb程序存儲器ROM,128B隨機存取存儲器,RAM,4個8位并行I/O接口,1個全雙工串行通信接口,2個16 位定時器、計數(shù)器級及21個特殊功能寄存器。二、時間的定時用時鐘電路,修改時間和定時用手動按鍵控制,報警聲通過喇叭發(fā)出。設(shè)計系統(tǒng)的主要功能. . . . .學習參考第二章 系統(tǒng)總體方案及硬件設(shè)計本文設(shè)計的定時鬧鐘采用 80c51 芯片,用匯編語言進行編程,時、分、秒用 6 位 LED數(shù)碼管顯示。由于時鐘的實用性和在人們生活中的重要性,所以嘗試設(shè)計以單片機為核心的數(shù)字時鐘是很有意義的。一個基本的數(shù)字鐘電路主要由譯碼顯示器、“時”,“分”,“秒”,“星期”計數(shù)器、校時電路、報時電路和振蕩器組成。而單片機模塊中最常見的正是數(shù)字鐘,數(shù)字鐘是一種用數(shù)字電路技術(shù)實現(xiàn)時、分、秒計時的裝置,與機械式時鐘相比具有更高的準確性和直觀性,且無機械裝置,具有更長的使用壽命,因此得到了廣泛的使用。可以說,單片機的發(fā)展進入了百花齊放的時代,為用戶的選擇提供了廣闊的空間。 的百花齊放階段單片機發(fā)展到這一階段,表明單片機已成為工業(yè)控制領(lǐng)域中普遍采用的智能化控制工具小到玩具、家電行業(yè),大到車載、艦船電子系統(tǒng),遍及計量測試、工業(yè)過程控制、機械電子、金融電子、商用電子、辦公自動化、工業(yè)機器人、軍事和航空航天等領(lǐng)域。三.CMOS 化,提供功耗管理功能。其特點是:一.滿足嵌入式應用要求的外圍擴展,如 WDT、PWM、ADC、DAC、高速 I/0 口等。由于 MCS51 單片機系列向各大電氣商的廣泛擴散,許多電氣商競相使用 80C51 為核,將許多在測控系統(tǒng)中使用的電路技術(shù)、接口技術(shù)、可靠性技術(shù)應用到單片機中;隨著單片機內(nèi)外圍功能電路的增強,進一步強化了智能控制器的特征。三.完善的 MCS51 成為 SCMC 的經(jīng)典體系結(jié)構(gòu)日后,許多電氣商在 MCS51 的內(nèi)核和體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,生產(chǎn)出各具特色的單片機。一.完善的總線結(jié)構(gòu):8 位數(shù)據(jù)總線、16 位地址總線及相應的控制總線,兩個獨立的地址空間;:通信總線,擴展總線。MCS51系列單片機的推出,標志著 Single Chip Microputer 體系結(jié)構(gòu)的完善。2. 少資源、無軟件,只保證基本控制功能。這就是 Single Chip Microputer 的誕生年代,單片機一詞即由此而來。MCS48 單片機系列的推出標志著在工業(yè)控制領(lǐng)域,進入到智能化嵌入式應用的芯片形態(tài)計算機的探索階段。 單片機的發(fā)展概況單片機的發(fā)展經(jīng)歷了探索完善MCU 化百花齊放四個階段。通用型單片機具有比較豐富的內(nèi)部資源,性能全面且適應性強,能覆蓋多種應用需求。 單片機定義“單片機”就是將計算機的基本部件集成到一塊芯片上,
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