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电子时钟单片机课程设计.doc
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电子时钟单片机课程设计
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第 1 章 系统总体方案选择与说明
1.1 设计要求
(1)时间显示形式为 HH:MM:SS(H,M,S 分别代表时间的小时,分钟,秒钟)。
(2)显示器选用 LCD 显示器。
(3)显示时间可以调整,具备闹钟功能
1.2 设计思路
⑴根据设计要求,选择 AT89C51 单片机为核心控制器件。
⑵显示采用 L 液晶显示屏,与单片机的接口为 P0。
⑶闹钟的喇叭由 P3 端口的 P3^6 控制。
1.3 设计方案
该电子时钟由 89C51,BUTTON,1602 LCD 液晶屏等构成,采用晶振电路作为驱动电
路,利用单片机内部定时计数器 0 通过软件扩展产生的一秒定时,达到时分秒的计时,
六十秒为一分钟,六十分钟为一小时,满二十四小时为一天。闹钟和时钟的时分秒的调
节是由一个按键控制,而另外一个按键控制时钟和闹钟的时间的调节。
1
第2章 设计系统结构框图与工作原理
2.1 系统结构框图
图 2-1 系统结构框图
2.2 系统的工作原理
该电子时钟由 STC89C51,BUTTON,1602 LCD 液晶屏等构成,采用晶振电路作为驱动
电路,晶振电路的晶振频率为 12MHZ,使用的定时器/计数器工作方式 0,通过软件扩展
产生的一秒定时,达到时分秒的计时,60 秒为一分钟,60 分钟为一小时,24 小时为一
天,又重 00:00:00 开始计时。没有按键按键按下时,时钟正常运行,当按下调节时钟
按键 K1,就会关闭时钟,当按下闹钟按键 K3 时时钟就会进入设置时间界面,但是时钟
不会停止工作,按 K2 键,,就可以对时钟和闹钟要设置的时间进行调整。
LCD 显示电路
AT89C51 单 片
机
独立按键输
入电路
喇叭电路
时钟电路
喇叭电路
2
第3章 硬件电路设计
3.1 时钟电路设计
单片机利用外部 12MHZ 晶振构成振荡电路作为时钟源,时钟电路的原理如图 3-1
图 3-1 时钟电路图
3.2 独立按键输入电路
按键处理设置为:当有没键按下时,时钟正常运行;当按一次 K1,时钟停止走动,
按 K2 对秒进行调整;当 K1 按 2 次时,按 K2 对分进行调整;当 K1 按下 3 次时,按 K2
对小时进行调整,当按下 4 次 K1 时,校时完毕,时钟按设定的时间进行正常走时。当
按 1 次 K3 进入闹钟设置界面,时钟继续进行走时,按 K2 对秒进行设置;当按 2 次 K3,
按 K2 对分进行设置;当按 3 次 K3,按 K2 对秒进行设置;当按下 4 次 K3 时,闹钟设置
完毕进入时钟显示界面。电路图如图 3-2
图 3-2 独立按键电路
3
3.3 单片机系统
AT89C51 是 一 种 带 4K 字 节 闪 烁 可 编 程 可 擦 除 只 读 存 储 器 ( FPEROM—Falsh
Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压,高性能 CMOS8 位微处理器,
俗称单片机。AT89C2051 是一种带 2K 字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。单片
机的可擦除只读存储器可以反复擦除 100 次。该器件采用 ATMEL 高密度非易失存储器制
造技术制造,与工业标准的 MCS-51 指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能 8 位 CPU
和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL 的 AT89C51 是一种高效微控制器,AT89C2051
是它的一种精简版本。AT89C 单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉
的方案。外形及引脚排列如图 3-3
图 3-3 单片机系统图
管脚说明:
VCC:供电电压。
GND:接地。
P0 口:P0 口为一个 8 位漏级开路双向 I/O 口,每脚可吸收 8TTL 门电流。当 P1 口
的管脚第一次写 1 时,被定义为高阻输入。P0 能够用于外部程序数据存储器,它可以被
定义为数据/地址的第八位。在 FIASH 编程时,P0 口作为原码输入口,当 FIASH 进行校
验时,P0 输出原码,此时 P0 外部必须被拉高。
P1 口:P1 口是一个内部提供上拉电阻的 8 位双向 I/O 口,P1 口缓冲器能接收输出
4TTL 门电流。P1 口管脚写入 1 后,被内部上拉为高,可用作输入,P1 口被外部下拉为
低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。在 FLASH 编程和校验时,P1 口作为
第八位地址接收。
P3 口:P3 口管脚是 8 个带内部上拉电阻的双向 I/O 口,可接收输出 4 个 TTL 门电
流。当 P3 口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。作为输入,由于外
4
部下拉为低电平,P3 口将输出电流(ILL)这是由于上拉的缘故。
XTAL1:反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2:来自反向振荡器的输出。
3.4 LCD液晶显示
LCD1602 采用标准的 16 脚接口,第 1 脚:VSS 为电源地;第 2 脚:VDD 接 5V 电源正
极;第 3 脚:V0 为液晶显示器对比度调整端,接正电源时对比度最弱,接地电源时对比
度最高(对比度过高时会 产生“鬼影”,使用时可以通过一个 10K 的电位器调整对比
度);第 4 脚:RS 为寄存器选择,高电平 1 时选择数据寄存器、低电平 0 时选择指令寄
存器;第 5 脚:RW 为读写信号线,高电平(1)时进行读操作,低电平(0)时进行写操作;
第 6 脚:E(或 EN)端为使能(enable)端。 第 7~14 脚:D0~D7 为 8 位双向数据端;
第 15~16 脚:空脚或背灯电源。电路如图 3-4
图 3-4 LCD 液晶显示图
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