基于51單片機的多功能數(shù)字時畢業(yè)論文-在線瀏覽
2025-03-07 14:07本頁面
【正文】 位、多變的，所以不同類型的網(wǎng)站以戰(zhàn)略聯(lián)盟的形式進(jìn)行相互協(xié)作也是必然趨勢，而數(shù)字鐘的實現(xiàn)，更體現(xiàn)了這一點。數(shù)字鐘的設(shè)計外表只會更加時尚、美觀，適合人們的審美觀點的改變。本設(shè)計采用MCS51系列單片機作為微控制器，采用proteus進(jìn)行電路設(shè)計，使用軟硬件結(jié)合的方式實現(xiàn)數(shù)字時鐘的功能。由單片機作為數(shù)字鐘的核心控制器，可以通過它的時鐘信號進(jìn)行計時實現(xiàn)計時工程，將其時間數(shù)據(jù)經(jīng)單片機輸出，利用顯示器顯示出來。本設(shè)計要求掌握數(shù)字鐘的設(shè)計、組裝與調(diào)試方法。掌握電板的結(jié)構(gòu)及其接線方法并熟悉仿真軟件的使用。通過該設(shè)計，初步實現(xiàn)符合設(shè)計功能要求的數(shù)字鐘，熟悉數(shù)字鐘的設(shè)計分析流程，掌握相應(yīng)的專業(yè)知識，提高自己的認(rèn)識及實踐能力。在硬件方面，除了CPU外，使用八個七段LED數(shù)碼管來進(jìn)行顯示，LED采用的是動態(tài)掃描顯示，使用74LS245芯片進(jìn)行驅(qū)動。通過四個簡單的按鍵實現(xiàn)對時間和時鐘的調(diào)整。整個電子鐘系統(tǒng)能夠完成時間的顯示、調(diào)時、校時和三組定時鬧鐘的功能。介紹并使用Keil單片機模擬調(diào)試軟件，測試程序的可行性并用Proteus進(jìn)行仿真。其中硬件電路部分又可分為四個模塊：鍵盤模塊、顯示模塊、計時模塊和發(fā)聲模塊。軟件部分則應(yīng)做到代碼的精簡、易懂。單片機是一種集成在電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時器/計時器等功能（可能還包括顯示驅(qū)動電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器等電路）集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個小而完善的計算機系統(tǒng)。比如A/D、PWM、PCA（可編程計數(shù)器陣列）、WDT（監(jiān)視定時器看家狗）、高速I/O口及計數(shù)器的捕獲/比較邏輯等。例如，有的芯片以51內(nèi)核為核心，集成了USB控制器、SMART CARD接口、MP3解碼器、CAN或者I*I*C總線控制器等，LED、LCD或VFD顯示驅(qū)動器也開始集成在8位單片機中。 由于系統(tǒng)資源和系統(tǒng)復(fù)雜程度的增加，開始使用高級語言（如C語言）來開發(fā)單片機的程序。低電壓和低功耗 單片機的嵌入式應(yīng)用決定了低電壓和低功耗的特性十分重要。這些特性使得單片機系統(tǒng)可以在更小電源的支持下工作更長的時間。目前世界各大公司為了提高競爭力，在提高單片機性能的同時，十分注意降低其產(chǎn)品的價格。下面我們對AT89C51單片機進(jìn)行簡單的介紹。其端口都是雙向端口，每個口包含兩個鎖存器，（及特殊功能寄存器P0、PP2和P3）、一個輸出驅(qū)動器和輸出緩沖器。MCS51單片機的并行端口可以按字節(jié)操作，也可以按位操作。P1位準(zhǔn)雙向口，輸入前要先向鎖存器寫1。P3的各位都有第二功能，可以為系統(tǒng)提供控制總線以及定時器/計數(shù)器和串行口的信號總線。GDN：接地。ALE/PROG(Pin30)：地址鎖存允許信號。PSEN(Pin29)：外部存儲器讀選通信號。硬件部分設(shè)置了的三個按鍵SSSS4。當(dāng)顯示的時間和定時設(shè)置的時間一致時，蜂鳴器發(fā)出等時間斷蜂鳴聲，鬧鈴時間設(shè)置為60秒。另外，鬧鈴電路有音樂鬧鐘的擴展的功能(可以將蜂鳴器換成揚聲器再加一段音樂程序或利用音樂芯片即可實現(xiàn))。(2) 獨立式鍵盤如果設(shè)置過多按鍵，將會占用較多I/O口，而且會給布線帶來不便，因此，此方案適用于按鍵較少的情況?？紤]到本設(shè)計不需要經(jīng)常修改時間和設(shè)置鬧鈴，并且方案二比較簡單，我們采用方案二。如果選擇此方案，會降低系統(tǒng)的功耗，所以可以使用電池供電，便于攜帶。方案二：數(shù)碼管顯示。缺點是耗電量大。本設(shè)計采用8塊8段LED數(shù)碼管作為顯示設(shè)備。SegmentLED數(shù)碼管常用段數(shù)一般為7段有的另加一個小數(shù)點，還有一種是類似于3位“+1”型。接法不同分為共陰和共陽兩類，了解LED的這些特性，編程是很重要的，因為不同類型的數(shù)碼管，除了它們的硬件電路有差異外，編程方法也是不同的。顏色有紅，綠，藍(lán)，黃等幾種。用時要注意產(chǎn)品尺寸顏色，功耗，亮度，波長等。 (2)發(fā)光響應(yīng)時間極短()，高頻特性好，單色性好，亮度高。 (4)壽命長，使用壽命在10萬小時以上，甚至可達(dá)100萬小時。 顯示模塊電路圖數(shù)碼管的公共極的電流比較大且為了避免過多的應(yīng)用分立元件，采用了一片74LS245芯片來驅(qū)動段碼，P0口作為段碼驅(qū)動，P2口做位碼驅(qū)動。(1)74LS245具有雙向三態(tài)功能，既可以輸出，也可以輸入數(shù)據(jù)。 (3)當(dāng)片選端/CE(G)低電平有效時，DIR=“0”，信號由 B 向 A 傳輸；（接收） (4)DIR=“1”，信號由 A 向 B 傳輸；（發(fā)送）當(dāng)/CE(G)為高電平時，A、B均為高阻態(tài)。復(fù)位后P0－P3口均置1引腳表現(xiàn)為高電平，程序計數(shù)器和特殊功能寄存器SFR全部清零。復(fù)位是由外部的復(fù)位電路來實現(xiàn)的。復(fù)位電路通常采用上電自動復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種方式，此電路系統(tǒng)采用的是上電與按鈕復(fù)位電路。，蜂鳴器部分是通過三極管放大驅(qū)動蜂鳴器工作，再通過單片機內(nèi)部產(chǎn)生等時時間方波驅(qū)動蜂鳴器發(fā)出間斷嘀聲，這樣就可以省去硬件振蕩電路，降低成本。其
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