电子时钟的制作

论文摘要信息近年来，随着计算机渗透到社会的各个领域，单片机应用不断深入，现有的时间显示和时间控制不断更新。单片机在实时显示和自动控制的单片机应用系统中经常被用作关键组件，只有对单片机的知识是不够的。此外，必须基于特定硬件结构和特定应用程序对象特性的软件组合完整。本论文讨论了微控制器AT89S51内核、键盘和LED显示控制的8279可编程键盘/显示接口芯片、时钟芯片DS1302、8位LED数码管动态显示时间、通过键盘设置时间等的设计和制作。关键字微控制器，AT89S51，8279，DS1302，倒计时，LED数码管显示器。目录：摘要；序言；第一章方案论证；1.1开发意义；1.2功能说明；第二章硬件电路；2.1单片机概述；2.2 AT89S51芯片概述；2.3 LED数码管显示概述；2.3.1 .LED数字显示器的结构和显示段代码；32.3.2 .LED数字显示接口方法和电路；42.4 8279芯片简介；2.5 DS1302芯片简介；2.6电路系统设计；第三章软件设计3.1整体设计；3.2键盘过程；3.3 DS1302时钟显示程序；8结束语；参考文献；全言在日常生活和生产的各个领域，时间起着非常重要的作用。没有时间，我们就不能进行正常的生活、生产和学习，所以时间的标记成为生活的必需品。传统的计时是因为机器故障、物理损失和其他自然原因，老式的手表随着时间的推移不能满足要求，所以使用老式的机械表。随着数字集成电路的开发和晶体振荡器的广泛应用，数字时钟的准确性远远超过了现有的时钟，时钟的数字化给人们的生产生活带来了极大的便利，计时器自动报警、定时自动响铃、时间程序自动控制、定时广播、路灯自动开关、定时开关烤箱、断电装置甚至各种定时电的自动激活都基于时间显示数字化。随着计算机技术的发展，单片机为自动控制提供了新的方法，从简单到复杂，从空中、地面、地下、几乎可以想象的任何地方使用单片机。微控制器的应用对产品小型化、多用途化和智能化有很大的作用，有助于提高劳动效率、降低劳动强度、提高产品质量、改善劳动环境、减少能源和材料消耗、保障安全等。但是单片机应用的意义不仅限于广泛的经济优势更重要的是单片机的应用正在从根本上改变传统的控制系统设计思想和设计方法以前需要模拟电路或数字电路实现的大多数功能现在可以通过软件(编程)方法使用单片机实现。用软件代替硬件，提高系统性能的这种控制系统“软化”技术称为微控制技术。微控制技术是一个全新的概念，是对传统控制技术的革命。随着单片机的普及，微控技术必将不断发展，越来越完善，更加丰富。第一章节目演示1.1发展意义开发本课题的意义在于节约硬件成本，实现多功能性。倒计时秒表、计时、扩展可以执行其他功能，功能的相互转换也很简单。供应商有很大的空间发掘潜在价值。消费者也有很大的魅力。1.2背景简介在我们的日常生活和工作中，有很多需要时间的历法。例如，2008北京奥运会即将到来的时候，很多公共场所都有倒计时卡，提醒人们距开幕还有几天。每天我们的交通依赖红绿灯自动控制指挥。信号灯利用倒计时显示剩余时间，对行人方便安全。部分家用电器包括洗衣机的定时脱水、电视的定时开闭、微波炉的定时烘焙食品等工业生产的熔炉煅烧等，也需要正确的时间设置，科学实验也需要时间计时过程，如果只进行简单的计时，可能会因特定原因而忘记。倒计时显示时间，然后发布警报，有助于提高效率。所以倒计时器的设计和研究很重要。1.3功能说明：(1)该电路用8位LED数码管动态显示时间。天数以2位表示，时间分秒以2位表示。其中天数用倒计时表示，小时、分钟和秒用正常的时间戳表示。(2)使用六个键设置时间：左移动键LM、右移动键RM、数字1、数字减号键、开/关和重置键。(3)到了倒计时时间，可以输出要用于警察的信号。第二章硬件电路2.1单片机概述简而言之，单片机芯片是中央处理器的微型计算机。随机内存随机访问内存(RAM)。只读内存只读内存(ROM)。各种I/o接口电路(如中断系统、计时器/计数器和并行I/O、串行I/O、A/D接口)被刻录到单个硅片上，形成完全缩小的计算机。所以叫微控制器。单片机是计算机系统。自动化和智能是其主要特征，具有体积小、重量轻、价格低、速度快、使用方便等诸多优点。它出现后，在工业农业生产上大大提高了生产率和产品质量。另外，彩色电视、冰箱、空调、VCD、遥控器、游戏机等日常家电产品没有单片机的影子等，大大提高了这些产品的智能性、实用性和可靠性。微控制器深深地融入了我们所有人的生活。2.2 AT89S51芯片概述AT89S51是由ATMEL公司的高密度非易失性存储技术(与标准MCS-51指令系统和80C51针结构兼容)制造的低功耗高性能CMOS 8位微控制器，AT89S51是功能强大的小型计算机，在芯片中集成了通用8位中央处理器和ISP闪存存储设备，为许多嵌入式控制应用程序系统提供了经济高效的解决方案AT89S51芯片具有以下特点：指令集和芯片针脚与英特尔公司的8051兼容。4KB芯片内部系统可编程闪存；时钟频率为0到33mhz。128字节片上随机读写内存(ram)；32个可编程输入/输出针脚；2个16位定时/计数器；6个中断源，2级优先级；全双工串行通信接口；监视计时器；2个数据指针。工作电压为4.5-5v。AT89S51将AT89S51微控制器作为系统的核心，因为与其他8位微控制器相比，at 89s 51的功能更强，价格也没有大幅上涨。2.3 LED数码管显示概述2.3.1 .LED数字显示结构和显示段代码(1)LED数字显示结构LED数字显示器是具有LED发光二极管组合显示字符的显示设备。使用8个LED发光二极管，其中7个用于显示文字，1个用于显示小数点，因此通常称为7段发光二极管数字化仪。(2)LED数字显示器有两种连接方式：总阳极连接方法。结合发光二极管的阳极使用共同阳极连接5V，每个发光二极管的阴极通过电阻连接到输入端。共阴极连接方法。结合发光二极管的阴极制作和使用共同阴极时，共同阴极接地。每个发光二极管的阳极通过电阻连接到输入端。(3)LED数字显示段代码。为了显示字符，LED显示器上提供的显示段代码(或字形代码)为1字节，因为8个字符7段加上1个小数位数，共8段。每个段代码位的对应关系如下表所示。十六进制和空格字符以及p的显示段代码。段代码位D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0区段显示PD g f e d e b a字体共同阳极段共同阴极段字体共同阳极段代码代码代码0 C0H 3FH 9 90H1 F9H 06H A 88H2 A4H 5BM B 83H3 B0H 4FH C C6H4 99H 66H D A1H5 92H 6DH E 86H6 82H 7DH F 84H7 F8H 07H空FFH8 80H 7FH P 8CH2.3.2 .LED数字显示接口方法和电路指示灯静态显示方法指示灯在静态模式、总阴极接地或总阳极连接5v下工作。每个分段行选择(a到g，DP)连接到8位并行I/O端口，显示中的每个位都保持相应的显示字符，只要该位段行保持分段选择代码级别。LED动态显示方法LED动态显示将所有位段连接到一个I/O球体，所有阴极或阳极均由相应的I/O端口控制。不能使用此监视器，因为每个分段线都连接到一个I/O球体，所以8位显示相同的字符。要解决此问题，请使用人的视觉持久性在分段线I/O球体上按顺序发送显示的字符选择代码，内部选择控制端口也依次选择相应的显示位(总阴极传输低级别、总阳极传输高级别)，选择位以显示相应的字符，延迟数毫秒，未选择的位不显示字符(关闭)，循环显示以动态显示给用户。静态显示器使用动态显示器，因为静态显示器与8位LED显示器成比例使用的端口线和显示器数成比例。2.4 8279芯片简介Intel 8279是可程式化的键盘/显示介面晶片，包含键盘输入和显示器输出。在键盘输入时，连接到由键盘或传感器组成的矩阵，提供接收输入信息的自动搜索。自动消除交换机抖动，同时按多个键进行保护。显示输出时，有168位显示RAM，内容可以通过自动扫描由8位或16位LED数字管显示。8279针脚、引线和功能说明8279是针脚封装40栏，如图7.9.1所示。详细说明如下：D0到D7(数据总线):双向，三状态总线。用于连接到系统数据总线，在CPU和8279之间传送命令或数据。CLK(系统时钟):输入线。8279用于内部计时，以生成操作所需的计时。RESET:输入行，高层有效。重置信号RESET=1将重置8279。(选择切片):输入行，行级有效。当=0时，8279保持选定状态，允许CPU进行读取和写入操作。否则被禁止。A0(缓冲区地址):输入行。A0=1时，如果CPU执行写入操作，则字节写入是命令词。对于读取操作，从8279读取的字节是状态词。A0=0时，字节写入或字节读取都是数据。RD，WR(读，写信号):输入线，低级有效。这两个来自CPU的控制信号控制8279的读写操作。IRQ(中断请求):输出行，高级别有效。在键盘工作方式中，IRQ是当FIFO/传感器RAM中有数据时向CPU发出中断请求的高级别。每次CPU从RAM读取单字节数据时，IRQ都是低级别的。如果RAM中有未读取的数据，IRQ将恢复到较高级别，并重新建议中断申请。在传感器工作方式中，每当检测到传感器状态更改时，IRQ都会显示较高级别。SL0至SL3(扫描线):输出线。这四条输出线用于扫描键盘和显示器。可以编程为编码输出(16中的1)或解码输出(4中的1)。RL0至RL7(恢复行):输入行。键盘矩阵