基于proteus的單片機(jī)控制電子時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)與仿真-在線(xiàn)瀏覽
2024-08-03 01:12本頁(yè)面
【正文】 .....................................................................................16第六章 結(jié)束語(yǔ) .........................................................................................................18參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................19第一章 緒論1第一章 緒論 課題簡(jiǎn)介數(shù)字鐘是采用數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí)，分，秒數(shù)字顯示的計(jì)時(shí)裝置，由于數(shù)字集成電路的發(fā)展和石英晶體振蕩器的廣泛應(yīng)用，使得數(shù)字鐘的精度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)老式鐘表，鐘表的數(shù)字化給人們生產(chǎn)生活帶來(lái)了極大的方便，而且大大地?cái)U(kuò)展了鐘表的報(bào)時(shí)功能。給人們的生活、學(xué)習(xí)、工作帶來(lái)極大的方便 [1]。而且是控制的核心部分。數(shù)字電子鐘的設(shè)計(jì)方法有多種，例如，可用中小規(guī)模集成電路組成電子鐘，也可以利用專(zhuān)用的電子鐘芯片配以顯示電路及其所需要的外圍電路組成電子鐘還可以利用單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)電子鐘等等?；谝陨戏治?，在此次設(shè)計(jì)中，我選擇的是利用單片機(jī)制作電子鐘。我的思路是，先進(jìn)行電路的整體設(shè)計(jì)，再根據(jù)電路進(jìn)行編程，在編程的過(guò)程中對(duì)電路進(jìn)行微調(diào)，以更好的配合程序。若仿真可以實(shí)現(xiàn)，則硬件電路的實(shí)現(xiàn)就可以有條不紊地進(jìn)行。通過(guò)本次設(shè)計(jì)訓(xùn)練，可以使我們?cè)诨舅悸泛突痉椒ㄉ蠈?duì)基于 MCS51 單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)有一個(gè)比較感性的認(rèn)識(shí)，并具備一定程度的設(shè)計(jì)能力。設(shè)計(jì)要點(diǎn)具體如下：軟件實(shí)踐設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)2 1）設(shè)計(jì)一個(gè)脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路； 2）設(shè)計(jì) 24 進(jìn)制、60 進(jìn)制計(jì)數(shù)器； 3）設(shè)計(jì)譯碼顯示電路； 4）時(shí)間以 24 小時(shí)為一個(gè)周期，顯示時(shí)、分、秒。一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)字鐘電路主要由譯碼器顯示器、譯碼器、計(jì)數(shù)電路、組合邏輯電路以及振蕩器構(gòu)成。 設(shè)計(jì)任務(wù)在本次工程實(shí)踐中，主要完成如下方面的設(shè)計(jì)任務(wù)：1）簡(jiǎn)要綜述單片機(jī)技術(shù)發(fā)展的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀；2）掌握 MCS51 系列某種產(chǎn)品（例如 8031）的最小電路及外圍擴(kuò)展電路的設(shè)計(jì)方法；3）了解單片電子時(shí)鐘的功能及工作過(guò)程；4）完成主要功能模塊的硬件電路設(shè)計(jì)及必要的參數(shù)確定；5）用一種計(jì)算機(jī)繪圖軟件完成原理電路的繪制；6）完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（頁(yè)數(shù)不低于 10 頁(yè)） 。第三章是系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)階段，這一部分主要介紹了系統(tǒng)的整體功能，繪制出系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)框圖。第四章是系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)階段，對(duì)每一個(gè)功能塊的芯片圖進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)每一個(gè)引腳的接線(xiàn)都進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)，此外還編寫(xiě)了主要功能模塊的基本程序，詳盡闡述了各模塊的工作過(guò)程。盡管它的大部分功能集成在一塊小芯片上，但是它具有一個(gè)完整計(jì)算機(jī)所需要的大部分部件：CPU、內(nèi)存、內(nèi)部和外部總線(xiàn)系統(tǒng)，目前大部分還會(huì)具有外存。而現(xiàn)在最強(qiáng)大的單片機(jī)系統(tǒng)甚至可以將聲音、圖像、網(wǎng)絡(luò)、復(fù)雜的輸入系統(tǒng)集成在一塊芯片上。起初模型 即單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)階段（Single Chip Microputer），主要是尋求最佳的單片機(jī)形態(tài)嵌入式系統(tǒng)的最佳體系結(jié)構(gòu)。在開(kāi)創(chuàng)嵌入式系統(tǒng)獨(dú)立發(fā)展道路上，Intel 公司功不可沒(méi)。它所涉及的領(lǐng)域都與對(duì)象系統(tǒng)相關(guān)，因此，發(fā)展 MCU 的重任不可避免的落在電氣、電子技術(shù)廠家。在發(fā)展 MCU 方面，最著名的廠家當(dāng)屬 Philips 公司。因此，當(dāng)我們回顧嵌入式系統(tǒng)發(fā)展道路時(shí)，不要忘記 Intel 和 Philips 的歷史功績(jī)。隨著微電子技術(shù)、IC 設(shè)計(jì)、EDA 工具的發(fā)展，基于 SoC 的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)會(huì)有較大的發(fā)展。軟件實(shí)踐設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)4 電子時(shí)鐘基本特點(diǎn)現(xiàn)在高精度的計(jì)時(shí)工具大多數(shù)都使用了石英晶體振蕩器，由于電子鐘、石英鐘、石英表都采用了石英技術(shù)，因此走路精度高，穩(wěn)定性好，使用方便，不需要經(jīng)常調(diào)試，數(shù)字式電子鐘用集成電路計(jì)時(shí)時(shí)，譯碼代替機(jī)械式傳動(dòng)，用液晶顯示器代替指針顯示進(jìn)而顯示時(shí)間，減小了計(jì)時(shí)誤差，這種表具有時(shí)、分、秒顯示時(shí)間的功能。秒信號(hào)產(chǎn)生器是整個(gè)系統(tǒng)的時(shí)基信號(hào)，它直接決定計(jì)時(shí)系統(tǒng)的精度，一般用石英晶體振蕩器加分頻器來(lái)實(shí)現(xiàn)，在此我們用定時(shí)器。第三章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)及硬件設(shè)計(jì)5第三章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)及硬件設(shè)計(jì) 單片機(jī)芯片選擇方案方案一：AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié) FLASH 存儲(chǔ)器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能 CMOS 8 位微處理器，俗稱(chēng)單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除 1000 次。由于將多功能 8 位CPU 和閃速存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL 的 AT89C51 是一種高效微控制器，AT89C2051 是它的一種精簡(jiǎn)版本。方案二：AT89S52 是一個(gè)低消耗，高性能 CMOS8 為單片機(jī)，片內(nèi)含 4k Bytes ISP 的可反復(fù)撰寫(xiě) 1000 次的 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器。由于只需要實(shí)現(xiàn)顯示時(shí)間簡(jiǎn)單的功能，兩個(gè)單片機(jī)就能很好的實(shí)現(xiàn)該功能。 數(shù)碼管顯示選擇方案 數(shù)碼管顯示工作原理數(shù)碼管是一種把多個(gè) LED 顯示段集成在一起的顯示設(shè)備。共陽(yáng)型就是把多個(gè) LED 顯示段的陽(yáng)極接在一起，又稱(chēng)為公共端。陽(yáng)極即為二極管的正極，又稱(chēng)為正極，陰極即為二極管的負(fù)極，又稱(chēng)為負(fù)極。而多位數(shù)碼管，除某一位的公共端會(huì)連接在一起，不同位的數(shù)碼軟件實(shí)踐設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)6管的相同端也會(huì)連接在一起。數(shù)碼管顯示方法可分為靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示兩種。動(dòng)態(tài)顯示的原理是，各個(gè)數(shù)碼管的相同段連接在一起，共同占用 8 位段引管線(xiàn)；每位數(shù)碼管的陽(yáng)極連在一起組成公共端。 數(shù)碼管方案及選擇方案一：靜態(tài)顯示。該方式每一位都需要一個(gè) 8 位輸出口控制。但因當(dāng)所需現(xiàn)實(shí)的位數(shù)較多時(shí)，靜態(tài)顯示所需的I/O 口數(shù)較大，造成資源的浪費(fèi)。動(dòng)態(tài)顯示，即各位數(shù)碼管輪流點(diǎn)亮，對(duì)于顯示器各位數(shù)碼管，
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