基于单片机的数字实时时钟的设计

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1.1 方案论证与比较 方案一:基于FPGA的系统总体设计方法。为了实现:(1)显示年、月、日、时、分、秒、星期,并且可以进行调整时间;(2)可以设定闹钟和整点报时的功能,数字时钟在总体上主要分为三大部分:输入人机界面部分、FPGA核心功能部分和输出界面部分,其系统设计框图如图1-1所示。 图1-1 基于FPGA的系统设计方框图 方案二:采用单片机技术来实现数字钟的功能。系统以AT89C51单片机为核心控制器件,它除了具备微机CPU的数值计算功能外,还具有灵活强大的控制功能,以便实时检测系统的输入量、控制系统的输出量,实现自动控制。与传统机械表相比,它具有走时精确,显示直观等特点。它的计时周期为24小时,显满刻度为“23时59分59秒”,另外具有校时功能,断电后有记忆功能,恢复供电时可实现计时同步等特点。外围主要有串行通信器件实时时钟芯片DS1307等,使得系统线路简单可靠性高。系统结构框图如图1-2所示。 图1-2 基于单片机实现的数字时钟系统结构框图 单片机最小系统:其作用是和外围的时钟芯片通信,并控制数据传输的过程,采集时间信息并予以处理。 键盘模块:键盘模块可以设置时间信息,通过单片机写入时钟芯片,以更新时间;也可以设置闹钟,由单片机存入其内部RAM中。 时钟模块:此模块由专用的实时时钟芯片构成,由它提供实时的日历时钟信息。 液晶显示模块:单片机读取时钟芯片DS1307中的信息,通过液晶显示器实时显示。采用LCD作为显示器,具有界面友好、功耗低的优点。 闹钟模块:单片机主控模块读取日历芯片中的时间信息,与所设置的闹钟时间相比较,若相同时,闹钟模块工作闹钟模块。 电源模块:用220V市电经整流、滤波、稳压后,输出稳定的+5V的直流电为其供电。 1.2 方案确定 综合考虑以上两种方案的优缺点以及题目的基本要求和发挥要求,在本设计中,我采用了第二种方案,即采用单片机来实现数字时钟的功能为我此次设计的方案。 2.2.4 DS1307硬件电路设计 DS1307采用与CPU进行通信,电路连接简单。DS1307的内部振荡电路结构如图2-7所示,在芯片内部连接有两个电容,目的是为了使晶振起振,所以在电路设计中就不需要另外再加电容了。 图2-7 DS1307的内部振荡电路 时钟模块电路如图2-8所示,其中晶振采用的是32.768kHz,经内部电路分频后可获得一个标准的秒脉冲信号;电阻R3、R4是I2C总线的上拉电阻。 图2-8 DS1307的电路连接 2.3 闹铃模块 系统采用蜂鸣器作为闹铃输出,电路连接如图2-9所示。电路中采用PNP管Q1来控制蜂鸣器的开关,由图可以看出:当P2.3引脚为高电平时,PNP管截止,蜂鸣器不工作;当P2.3引脚为低电平时,PNP管导通,蜂鸣器工作。其中R9为限流电阻。

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shenyuan149 内容很细致,不过和我要的有些不同
2015-07-08
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cc1365611 内容很细致,程序功能强大
2014-12-23
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夏伟哥哥 最喜欢楼主这么细致的文档了
2014-01-09
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我爱毛毛 很值的借鉴
2013-03-19
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liushahe0127 呵呵,很好我稀罕
2012-11-08
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