单片机-电子时钟实验报告.doc

【单片机-电子时钟实验报告】 在本次实验中，目标是设计并实现一个基于单片机的电子时钟，具备4位数码管显示、闹铃功能，并可以通过按键进行时间设置。下面是针对实验报告中提到的几个主要知识点的详细说明： 1. **数字时钟方案**： - 方案一：采用DS12887A时钟芯片，它内置石英晶体振荡器，精度高，误差小于10ms/年。芯片还自带锂电池，在电源故障时可保持时钟运行，确保时间的准确性。 - 方案二：通过软件模拟数字时钟，利用单片机内部存储器存储时、分、秒信息，结合定时器产生中断来更新时间。 2. **显示方案**： - 静态显示：每个数码管需要独立的8位输出口，亮度高，但占用I/O口多，不适合大量位数的显示。 - 动态显示：轮流点亮数码管，利用人眼的视觉暂留效应实现整体显示，节省I/O口，降低能耗。实验中采用了动态显示方法。 3. **显示电路**： - 4个LED数码管通过单片机P1接口与位选电路相连，实现分钟和小时的显示。位选电路负责在不同时间选通数码管，给人以同时显示的错觉。 - P0口控制数码管的亮灭，实现字符的动态扫描。 4. **闹铃功能**： - 使用蜂鸣器作为声音提示器，当设定的闹铃时间到达时，通过单片机的P1.7端口控制蜂鸣器发声，提醒用户。 5. **按键控制**： - 设有5个开关，包括复位开关Setbutton、模式切换开关switch、时间调整按钮Increase，以及开始（START）和停止（STOP）按钮。这些开关连接到P2.0-P2.4口，通过查询方式实现对电路的操作和控制。 6. **系统架构**： - 整个系统由时钟显示模块、闹铃模块、按键输入模块以及电源管理模块组成，通过单片机的控制协调各个部分的工作。 7. **电源管理**： - 芯片DS12887A自带锂电池，能够在主电源失效时提供备用电源，确保时钟的连续运行。 8. **软件设计**： - 需要编写程序来处理定时中断、按键输入解析、时间更新以及闹钟触发逻辑，这部分代码是实现电子时钟功能的关键。 通过以上知识点的阐述，我们可以看到，这个电子时钟实验不仅涉及硬件设计，如电路布局和元器件选择，还包括软件编程，如中断服务程序和控制逻辑。实验者需要对单片机系统、数字逻辑、定时器原理、中断机制以及I/O接口操作有深入理解，才能成功完成这个项目。