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毕业设计(论文)-基于AT89S52单片机的数字钟设计.doc

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毕业设计(论文)-基于AT89S52单片机的数字钟设计.doc

皖西学院本科毕业论文(设计)第页1目录摘要.....................................................................................................................................................................................1Abstact第1章绪论1.1电子钟的发展史...............................................................................................................41.2设计的目的与意义...........................................................................................................41.3设计的基本思路与主要内容...........................................................................................5第2章时钟系统的整体设计.....................................................................................................................................62.1系统功能要求...................................................................................................................62.2整体方案...........................................................................................................................6第3章硬件设计与分析................................................................................................................................................83.1硬件设计原理...................................................................................................................83.2各单元电路介绍...............................................................................................................83.2.1AT89S52单片机介绍.................................................................................................83.2.2单片机最小应用系统.................................................................................................83.2.3显示电路.....................................................................................................................93.2.4键盘及其接口............................................................................................................93.3系统原理图.....................................................................................................................10第4章软件设计.............................................................................................................................................................124.1程序流程图.....................................................................................................................124.2程序清单.........................................................................................................................13第5章调试与运行.......................................................................................................................错误未定义书签。5.1电路仿真...........................................................................................错误未定义书签。5.2调试和运行.......................................................................................错误未定义书签。第6章结论...............................................................................................................................................................26致谢.....................................................................................................................................................................................27参考文献...............................................................................................................................................................................28皖西学院本科毕业论文(设计)第页2基于AT89S52单片机的数字钟设计作者指导老师摘要近些年,人们对数字钟的要求越来越高,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,如电子闹钟、数字闹钟等。单片机在多功能数字钟中的应用已是非常普遍,人们对数字钟的功能及工作顺序都非常熟悉,但是却很少知道他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,实现数字钟表的各种功能,将其时间数据经单片机输出,利用显示器显示出来。通过键盘可以定时、校时。输出设备显示器可以为液晶显示器或数码管。本次做的数字钟是以单片机(AT89S52)为核心,结合相关的元器件(共阴极LED数码显示器、8路同相三态双向总线收发器74LS245/6非门反相器74LS04等),再配以相应的软件,达到制作简易数字钟的目的,其硬件部分难点在于元器件的选择、布局及焊接。P0口要直接驱动8位LED是不够的,我们通过两片74LS245对功率进行放大,如果没有,LED管将不能正常显示。关键词单片机AT89S52共阴极LED数码显示器BasedonthedigitalclockAT89S52SCMdesignAuthorlinzhangbingGuidanceteacherhuyonggangAbstractinrecentyears,peopleonadigitalclockandtallertotherequirementoftheclock,thetraditionalalreadycannotsatisfypeoplesneeds.Multifunctiondigitalclocknomatterinstyleinperformanceorhaveundergoneaqualitativechange,suchaselectronicalarmclock,digitalalarmclock,etc.Microcomputerintheapplicationofmultifunctiondigitalclockalreadyareverycommon,peopleonadigitalclockfunctionandworkingorderareveryfamiliarwith,butfewknowhisinternalstructureandworkingprinciple.Bysinglechipmicrocomputerasadigitalclockcorecontrollercanthroughitsclocksignaltiming,realizingthefunctionsofdigitalclock,itstimedataSCMoutputs,usingmonitorsdisplayed.Throughthekeyboardcantiming,school.OutputdeviceforLCDmonitorscanordigitaltube.ThisdoadigitalclockisAT89S52SCMasthecore,combiningrelevantcomponentstotalLEDdigitaldisplay,cathodeinthreestateswitheightroadbidirectionalbustransceiver74LS245/674LS04srinverter,etc,matchagainwiththecorrespondingsoftware,achievethepurposeofsimpledigitalclockmadeitshardwareparts,the皖西学院本科毕业论文(设计)第页3difficultyofthecomponentsselection,layoutandwelding.P0mouthshalldirectdriveeightLEDisnotenough,we74LS245bytwoofpoweramplifier,ifnot,LEDtubecantnormaldisplay.KeywordsmicrocontrollerAT89S52LEDdigitaldisplayofthecathode皖西学院本科毕业论文(设计)第页4第1章绪论1.1数字时钟的发展史电子钟有着很长的历史,从民国19年的电钟,研制始於60年代中期的国内电晶体、半导体管钟,到研制始於70年代末的石英电子钟,再到今天我们所用的智能电子钟。以前的电子钟存在着很多缺点,其外观体积庞大,在功能上有死摆、走时时间不长、走时精确度不高等缺点。如今无论是外观,还是在功能上,电子钟都有了很大的改进。虽然世界绝大多数钟表都是中国制造,但钟表对于国内市场来说只是个小行业,2003年总盘子不过才100多亿,但不是没有前景。近年来,市场在急剧膨胀。根据国外的统计数据显示,发达国家人均一生拥有手表23块,发展中国家12块,而目前中国的城镇人口人均拥有量不多于6块,空间很大。比如彩电一般是一个家庭一台,手表则是每人一块,但从销售量来看,光TCL一家公司两个月的彩电销量可以接近300万台,而我们手表每年总共才卖200多万只。所以绝对不是市场潜力不够的问题,而是我们应该如何去做的问题。1.2设计的目的与意义人类的生活包括工作、学习、休息以及参与社会的多种实践活动,环环有条理,更加丰富多彩。应该说时钟的计时功能与人类的各种行为和活动有着密切的联系,于是时钟的作用便体现出来,生活中有许多人,因为只顾工作而忘记时间,从而耽误了重要的安排或者计划,造成不可挽回的损失,使之后悔莫及。我们要养成良好的时间观念,就需要电子钟时刻提醒我们。因此,电子钟已成为人们日常生活中必不可少,它的应用非常广泛,应用于家庭以及车站、码头、剧场、办公室等公共场所,给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。现在投入生产的大多是智能时钟,它的功能很全面,但价格有点昂贵,大多数学生或者经济条件较差的人,想要拥有它,都有点困难。因此,在这里设计一个较简单的电子钟,它能完成计时和校时的功能。这个时钟系统很简单,投入生皖西学院本科毕业论文(设计)第页5产的成本很低,因此,它的价格比较便宜,对于学生很实用。1.3设计的基本思路与主要内容设计一个电子产品,首先了解它能实现的功能,时钟系统最基本的功能就是实现计时,在这里设计的数字电子时钟,它能实现计时和校时的功能,给电子钟加上电自动计时,设计一个按键对时钟进行复位和三个按键对时间进行调整。硬件设计很简单,主要包括单片机主控电路、按键控制电路、驱动显示电路、蜂鸣器电路,以及LED显示器五个部分。单片机选用AT89S52芯片,它拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash。由于只用了四个按键,所以采用独立式按键使设计更简单。显示时、分、秒,采用6位的数码管,用常用的74LS245来驱动LED数码管显示字符。简易数字时钟可实现校时和整点报时功能,还有闹钟功能,该软件采用汇编语言来实现,主要包括主程序、键输入程序、显示程序、定时程序和中断程序等软件模块。把原程序加入原理图,做出电子钟的仿真,以秒计数并显示时、分、秒。其中秒和分为60进制,小时为24进制计数。可通过按键实现时钟复位和分、秒、时的校正。皖西学院本科毕业论文(设计)第页6第2章简易数字时钟系统的整体设计2.1系统功能要求以单片机技术为核心,充分应用各种外围电路元器件,设计一个通过显示器显示时间(时、分、秒)的电子钟。要求1、上电时,时、分、秒显示为00时、00分、00秒,并以秒为单位开始计时2、24小时计时功能3、整点报时功能4、闹钟功能。5、小时/分钟调整功能。6、省电模式功能。2.2整体方案电子钟的电路图主要由单片机(AT89S52)主控电路、按键控制电路、驱动显示电路、蜂鸣器电路,以及LED显示器五个部分组成,它主要实现时钟的显示,以及对时、分、秒进行调整,即实现调时的功能。其数字钟系统整体结构如图21所示。电源电路AT89S52单片机声音提示数码管显示按键电路复位电路晶振电路图21基于AT89S52单片机数字钟系统整体框图(1)显示方案方案一静态显示就是当CPU将要显示的字或字段码送到输出口,显示器就皖西学院本科毕业论文(设计)第页7可以显示出所要显示的字符,如果CPU不去改写它,它将一直保持下去静态显示硬件开销大,电路复杂,信息刷新速度慢。方案二动态显示则是一位一位地轮流点亮显示器地各个位(扫描)。对于显示器的每一位而言,每隔一段时间点亮一次动态显示耗能较小,但编写程序较复杂。动态显示硬件连接简单,信息刷新速度快。由于本次设计是对时间进行显示,如采用静态显示,则所占用的I/O口较多,电路较复杂,所以在此选择的是方案二,采用动态显示。(2)键盘方案方案一独立式键盘。独立式键盘的各个按键相互独立,每个按键独立地与一根数据输入线(单片机并行接口或其他芯片的并行接口)连接。独立式键盘配置灵活,软件结构简单,但每个按键必须占用一根接口线,在按键数量不多时,接口线占用多。所以,独立式按键常用于按键数量不多的场合。方案二矩阵式键盘。矩阵式键盘采用的是行列式结构,按键设置在行列的交点上.当接口线数量为8时,可以将4根接口线定义为行线,另4根接口线定义为列线,形成44键盘,可以配置16个按键。由于本设计只用了四个按键,不需要采用矩阵式键盘,所以选用第一种方案,采用独立式键盘。(3)计时方案采用软件控制利用单片机内部的定时/计数器进行定时,配合软件定时实现时、分、秒的计时。该方案能够使设计者,在设计的过程中容易实现,且节省硬件成本,因此本系统将采用软件方法实现计时。

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