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万年历数码管.docx
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目 录
引言
..............................................................................................................................................................1
第一章智能化万年历时钟电路设计仿真
...............................................................................2
1.1设计思路
......................................................................................................................................2
1.2 构成框图
.....................................................................................................................................2
第二章系统硬件电路的设计
.........................................................................................................3
2.1 单片机的选择与参数介绍
.....................................................................................................3
2.2时钟功能的实现选择
...............................................................................................................5
2.3复位电路的选择
........................................................................................................................5
2.4 时间调整电路的设计
2.5 时间显示电路的设计
..............................................................................................................6
..............................................................................................................7
2.5.1 扫描方式的选择................................................................................................................. 7
2.5.2 LED数码管的选择.............................................................................................................. 7
2.5.3 显示电路的整体实现......................................................................................................... 9
第三章系统程序设计与软件仿真
.............................................................................................10
3.1 主程序的设计
..........................................................................................................................10
3.2 仿真实验
...................................................................................................................................11
第四章实物的制作与调试
.............................................................................................................12
4.1 原理图的绘制与 PCB的制作
...............................................................................................12
4.1.1 原理图的绘制................................................................................................................... 12
4.1.2 PCB的绘制........................................................................................................................ 13
4.2元件安装焊接
4.3 系统的调试
..........................................................................................................................14
..............................................................................................................................15
PROTEL 99SE原理图
......................................................................................................................15
PCB板图
.................................................................................................................................................16
系统源程序
..........................................................................................................................................17
智能化万年历时钟电路的设计丽水学院 2010 届学生毕业设计
引 言
电子科技日新月异,人们对现代电子设备的智能化和微型化及其精度提出了更高的要求,而单
片机因其具有稳定可靠、 体积小、 价格低廉等特点,成为设计智能化仪器仪表的首选微控制器,
因此本次我们没有选用传统的专用的时钟芯片,而是采用了AT89C51芯片,此款单片机可以使用软
件对其进行在线编程,其灵活性和可靠性都相对提高。
现在是一个知识爆炸的新时代。新产品、新技术层出不穷,电子技术的发展更是日新月异。可
以毫不夸张的说,电子技术的应用无处不在,电子技术正在不断地改变我们的生活,改变着我们的
世界。在这快速发展的年代,时间对人们来说是越来越宝贵,在快节奏的生活时,人们往往忘记了
时间,一旦遇到重要的事情而忘记了时间,这将会带来很大的损失。因此我们需要一个定时系统来
[1]
提醒这些忙碌的人。数字化的钟表给人们带来了极大的方便 。
近些年,随着科技的发展和社会的进步,人们对数字钟的要求也越来越高,传统的时钟已不能满足
人们的需求。多功能数字钟不管在性能还是在样式上都发生了质的变化,有电子闹钟、数字闹钟等
等。单片机在多功能数字钟中的应用已是非常普遍的,人们对数字钟的功能及工作顺序都非常熟悉。
但是却很少知道它的内部结构以及工作原理。由单片机作为数字钟的核心控制器,可以通过它的时
钟信号进行计时实现计时功能,将其时间数据经单片机输出,利用显示器显示出来。通过键盘可以
进行定时、校时功能。输出设备显示器可以用液晶显示技术和数码管显示技术
。
数字钟是采用数字电路实现对时、分、秒数字显示的计时装置,广泛用于家庭、车站、码头办公
室等公共场所,成为人们日常生活中不可少的必需品,由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器
的广泛应用,使得数字钟的精度,远远超过老式钟表, 钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的
方便,而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动
控制、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等,
所有这些,都是以钟表数字化为基础的。因此,研究数字钟扩大其应用,有着非常现实的意义。
通过此次实物毕业设计制作,增强了我的动手能力,把理论与实践融合在一起。同时,也进一步
加深了对单片机的硬件结构的理解和巩固,编程能力也得到了提高。在此将电子钟制作过程中用到
的知识进行了一些总结,并记录了遇到的问题,希望自己今后能注意。
1
智能化万年历时钟电路的设计丽水学院 2010 届学生毕业设计
第一章 智能化万年历时钟设计方案
1.1 设计思路
通过一段时间对专业书籍及多种设计方案的研究机分析,我采用了比较常用的 AT89C51 作为核心控
。
制芯片,用 C 语言进行编程来满足设计的要求 用 LED 数码管来实现年、月、日, 时、分、秒的
显示,在时、分、秒之间各有 2 个 LED 发光二极管来作为时间分隔符每秒随秒位闪烁一次,直观且具
有美感,通过 3 个按钮开关可以在日期与时间间切换和对时钟进行调整,其他外接电路还有晶振电路、
复位电路等等。
1.2 构成框图
本设计用 AT89c51作为核心控制部分,外接晶振电路与复位电路,P3 口接三个按钮开关作为时
间调整部分,以 LED 数码管作为显示部分,P0 口控制数码管段选部分,P1 口和 P2 口控制数码管位
选部分。如图 1-1 所示:
晶振电路
复位电路
LED 数码管
时间调整
电路
位选部分
图 1-1 总体系统框图
2
智能化万年历时钟电路的设计丽水学院 2010 届学生毕业设计
第二章 系统硬件电路的设计
2.1 单片机的选择与参数介绍
我选用了比较常用且功能强大的 AT89C51 单片机,下面我来详细介绍该芯片的参数与功能:
AT89C51是由美国 Atmel 公司生产的至今为止世界上最新型的高性能八位单片机。该芯片采用
FLASH 存储技术,内部具有 2KB 字节快闪存存储器,采用 DIP 封装,是目前在中小系统中应用最
为普及的单片机
[2]
。
(1)AT89C51的功能描述
AT89C51是一种低损耗、高性能、CMOS 八位微处理器,片内有 4k 字节的在线可重复编程、
快速擦除快速写入程序的存储器,能重复写入/擦除 1000 次,数据保存时间为十年。它与 MCA-51
系列单片机在指令系统和引脚上完全兼容,不仅可完全代替MCS-51 系列单片机,而且能使系统具
有许多 MCS-51 系列产品没有的功能。
AT89C51可构成真正的单片机最小应用系统,缩小系统体积,增加系统的可靠性,降低系统的
成本。只要程序长度小于 4K,四个 I/O 口全部提供给用户。可用 5V 电压编程,而且擦写时间仅需
10 毫秒,仅为 8751/87C51 的擦除时间的百分之一,与8751/87C51 的 12V 电压擦写相比,不易损坏
器件,没有两种电源的要求,改写时不拔下芯片,适合许多嵌入式控制领域。工作电压范围(2.7V~6V),
全静态工作,工作频率宽在0Hz~24MHz 之间,比 8751/87C51 等 51 系列的 6MHz~12MHz 更具有
灵活性,系统能快能慢。AT89C51芯片提供三级程序存储器加密,提供了方便灵活而可靠的硬加密
手段,能完全保证程序或系统不被仿制。P0 口是三态双向口,通称数据总线口,因为只有该口能直
接用于对外部存储器的读/写操作。
(2)AT89C51引脚功能
AT89C51单片机为 40 引脚芯片如图2-1所示,在本设计中,主要用到P0 口、P2 口、P1.0 口
及 P3.0、P3.1、P3.2 口。
图 2-1 AT89C51 引脚图
3
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