基于51单片机的电子时钟的设计与实现

1、武汉高等院校电子情报学院电子系统综合设订课程论文用51单片微型计算机的电子时间订正的设定与实现专业领域：年度：作者：指导人民教师：2012年6月26日目录1课题背景和立案理由12实验方案设订22.1设定修订要件22.2数字时间校正的构成22.3整个系统的分块图33软件系统的设定修订和选择43.1主程序流程图43.2计时器子程序流程图63.3方案选择74硬件系统的设定修订和选择74.1单片微型计算机的结构74.2开发板的构造和使用方法. 84.3方案选择. 105系统测试115.1测试环境115.2测试流程115.3测试结果. 126实验的心得体会12参考文献13附录1系统电路图13附录2系统软

2、件代码14附录3系统老虎钳列表381课题背景和立案理由所谓单片微型计算机，是指中央处理机电脑CPU、内存、计时器、I/0 (输入/输出) 作为将接口电路等一些计算机的主要功能零配件集成在一个IC集成电路芯片上的微型计算机的单片微型计算机虽然只是一个芯片，但从结构和功能方面来看，具有微型计算机系统的意义。 对外汉语“单片微型计算机”的称呼是从英文名称“Single Chip Microcomputer”直接翻译而来的。 单片微型计算机将微型计算机的各主要部分集成在一个芯片上，大大缩短了系统内的信号传输距离，提高了系统的可靠性和运行速度。 因此，在工业测量领域，单片机系统是最理想的操纵系统。 因此

3、，单片微型计算机是通常的嵌入式系统且是对嵌入式系统的低端应用的优化选择。 发展单片微型计算机经历了以下四个阶段1 .芯片化搜索阶段20世纪70年代，美国的Fairchild (仙童)公司首先推出了第一批单片微型计算机F-8，随后因特尔公司推出了影响面大、应用更广泛的MCS48单片微型计算机系列。 MCS48单片机系列的上市标志着在工业控制领域进入了智能化嵌入式应用的芯片形态修正机的探索阶段。 参加这个探索阶段的是摩托罗拉、Zilog、TI等龙头企业，它们都取得了满意的探索效果，确立了其在SCMC嵌入式应用中的地位。2 .结构体系的完善阶段在成功探索MCS-48的基础上，完美典型的单片机系列MC

4、S-5l立即上市。 MCS-51系列单片微型计算机的上市，被记载为单芯片微计算机体系结构的完善。从SCMC到MCU化的过渡阶段由因特尔公司推出的MCS96单片微型计算机将一些男公关系统模数变换器(ADC )、计程仪程序执行监视屏(WDT )、调光控制模块器(PWM )、高速I/O端口纳入电影中，体现出单片机的特点。 MCS-51单片微型计算机系列是对各大电器的广泛扩散，许多电器以80C51为核心，把许多男公关系统使用的电路技术、接口技术、可靠性技术应用于单片微型计算机。 随着单片微型计算机内外围功能电路的增强，增强了智能二烯烃控制支重轮的特点。 单片机(Microcontrollers )是单

5、片微型计算机能够更加正确表达的名词。4、MCU的百花齐放阶段单片微型计算机发展到这个阶段，单片微型计算机已波及到工业控制领域普遍采用的智能化控制工具小型玩具、家电行业、从大型到车载、舰船电子系统、校准测试、工业过程控制、机械电子、金融电子、商用电子、办公自动化、工业机械人、军事和航空。 为满足不同要求，采用高速、广地址范围、强运算能力和多机通讯能力8二进制位、16二进制位、32位色通用型单片微型计算机、小型廉价型、综合外围系统的专用型单片微型计算机， 并且呈现出具有花花绿绿特色的现代单片微型计算机的单片微型计算机的发展进入百花齐放的时代，为用户的选择提供了空间。在日常生活和工作中，我们经常使用

6、时间节点特罗尔。 早起常用的一些时间控制单元针织面料使用模拟计程仪电路进行设定修订和制作，其时间节点精准性和重复精度不理想，目前基本上是基于数字技术的下一代产品，随着单片微型计算机性价比的提高，下一代产品的应用也越来越广泛， 构成复杂工业过程的操纵系统，完成复杂的控制功能，较小的用于家电控制，较大的用于工业和科研的精确时间定位，具有合适的接口芯片，能够建构各种微电子产品。我们的专业是在本学期的数字逻辑电路实验中已经能够使用脉冲信号发生器、关联芯片、数码管和导线在试验箱实现基于基本男同性恋电路的数字摇滾乐。 在电子系统综合设修(2)课中，我们学习了有关单片微型计算机的知识，了解了其低电功耗、可靠

7、和稳定性强，内部的EPROM可以写入和擦除计程仪程序的相对先进的特征和功能。 因此，我们希望在拥有单片机芯片的开发板上通过预计程仪编程实现数字时间修正，期待更多的功能和更好的稳定性。2实验方案修订2.1设定修订要件u实现现在、分、秒的修正功能实现u年、月、日的日历表功能u体现了平闰年的差异，各时间单位间的进展是正确的实现u警报警报功能2.2数字时间校正的构成数字时间校正实际上是校正标准频率(1HZ )的校正电路，因为校正数的开始时间与基本时间不一致，所以有必要在电路中追加校正电路，云同步中标准的1MHZ时间信号必须正确地稳定。石英谐振器电路石英谐振器电路在数字时间校正中提供频率稳定准确的12M

8、Hz方波信号，保证数字时间校正的运行准确稳定。 指针式的电子时间修正和数码显示的电子时间修正都使用了石英谐振器电路。时间计数器电路时间计数电路由秒二进制位和秒10二进制位计数器、分二进制位和分10二进制位计数器电路构成，秒二进制位和秒10二进制位计数器、分二进制位和分10二进制位计数器是60进制计数器。解查询密码驱动电路解查询密码驱动电路将从计数器输出的8421BCD查询密码转换为数字管所需的逻辑状态，提供用于保证数字管的正常动作的一盏茶的生物电流。数字管数字管通常有发光二极管(LED )数字管和液晶(LCD )数字管，本设定修订中提供LED数字管。2.3整个系统的分块图游戏开始初始化系统查看

9、时间节点判断按钮是否被按下年、月、日调整时分秒拨时间节点调整星期3软件系统的设定修订和选择3.1主程序的程序流程图3.1主程序的程序流程图(续)3.2计时器子程序程序流程图3.3方案选择和相关技术方案1 :基本男同性恋定电路搭肩，基本男同性恋定电路实现数字时校，电路结构复杂，掌声系数大，调整困难。方案2 :用单片微型计算机进行预计程仪编程，用单片微型计算机设置电路，使用软硬件结合方式，电路结构简单，调试也比较方便。显然，它与第一种方案相比具有优势。 我们选了第二个方案。4硬件系统的设定修订与选择4.1单片微型计算机的结构4.1.1结构分块图4.2开发板的构造和使用方法4.2.1开发板的结构4.

10、2.2通过sst51在开发板只读模式和柱计程仪烧结之间切换打开SSTEasyIAP11F.exe计程仪程序并选择串行口选择芯片形式和内部堆计程仪存储器选择PC串行口、MCU水晶振动和波特率先选择确认，然后重新定径套MCU如果通讯成功，将在窗口右上角显示芯片和版本信息喀呖声Download SoftICE选项以使用Soft ICE监视屏替换MCU引导加载器监视屏选择确认更换打开Keil C51计程仪程序并创建新项目工程保存在用自各儿创建的文件夹中喀呖声保存后出现电脑CPU选择对话框计程仪，选择SST系列的89X516RD2如果出现“是否添加标准51初始查询密码”对话框，请选择“否”创建项目工程后

11、，创建一个新的源计程仪程序文件，然后从“文件”(File )菜单中喀呖声“新建”(New )选项保存在项目工程文件夹内，c plum计程仪文件后缀为“. c”，汇编程序文件后缀为“. ASM”在文本编辑区域创建并保存源文件的Source Group中，右键喀呖声并选择“Add Files To Group”选项，将源文件添加到项目工程选择创建的源计程仪程序文件，然后喀呖声Add以添加选定的文件喀呖声“编译”按钮以编译项目工程进入营销对象主机板的除错选项设定，然后喀呖声专案(Project )功能表的目标选项(options for target)选项选择作为硬件模拟功能喀呖声Setting进入

12、通讯残奥仪表设置菜单，并删除所有Cache选项。 至此，定径套升级完成，进入模拟调试阶段喀呖声调试程序下的“Start/Stop Debug Session (开始/停止调试会话)”选项进入调试程序屏幕一网站数据库，留言栏里就会出现连接成功留言。 此模拟界面允许一步调试、全速调试、程序断点调试等方式。从Soft ICE监视屏恢复到SST引导带加载程序监视屏打开编辑器SUPERPRO计程仪程序进入SUPERPRO程序接口，然后喀呖声“选择老虎钳选项”进入数据老虎钳选择对话框，在数据老虎钳类型中选择“MCU/MPU”，在检索对象中输入所需的数据老虎钳名称，找住的等选择“ok”喀呖声“导入文件”选项

13、进入下载文件选择对话框，选择要下载的Soft ICE监视屏。 文件格式通常为“. hex”或“. bin”格式SST单片微型计算机的监视计程仪程序保存在Block1中，Block1的地址为10000h，因此，数据缓冲区的开头地址变更为“10000”，下载通常的执行计程仪程序后直接成为差动奥尔特具体步骤包括：错误=程序=验证；已打开SST BOOT-STRAP LOADER软件工具，并已在前面的步骤中成功通讯到单片微型计算机。 在界面右下角的IAP Function菜单中有下载选项，选择 Download 选项下载普通话计程仪进入了下载文件选择画面在文件搜索对话框计程仪框中，找到要下载的用户计程

14、仪栏。 通常是. Hex或. bin格式的文件选择了用户计程仪报后，喀呖声步骤2的OK选项开始下载，画面最下方的状态栏显示下载的进度，显示为Done时表示plum的下载完成，单4.3方案选择和相关技术4.3.1显示布摇滾乐演示模块是这次单片微型计算机课程设置修订的最核心部分。采用方案LCD1602。 LCD1602是工业字符型液晶，能够在云同步上显示16x02或32个字符。 因为采用标准的16脚接口，该液晶模块内部的文字发生存储器(CGROM )已经存储160个不同的点文字图形，数字显示容易实现。方案2 :采用led共阴极查询密码管。 共阴数字管在应用时将公共极COM与接地线GND连接，当某个

15、场的发光二极管的阳极成为高电平时，相应的场点亮。 如果某个场的阳极为低电平，则对应的场不点亮。基于以上分析，我们考虑现实经济因素，选择方案二。为了正确显示阴极查询密码管，用驱动电路驱动查询密码管的各段查询密码，显示我们需要的数字，因此根据查询密码管的驱动方式，可以分为静态式和动态式两种。方案1 :静态显示驱动。 每个数字管显视器都有一个I/O接口，该接口具有单独的锁存功能，用于笔画段的字形查询密码。 这种单片微型计算机向接口电路发送所显示的字体查询密码，在显示新的数据之前发送新的字体查询密码，所以在使用该方法的单片微型计算机中电脑CPU的占有较小。 但是，在静态显示方式中，需要的数据锁存器装置

16、多，引线多，复杂，可靠性也低。方案2 :动态显示驱动。 通过单片微型计算机对数字管的二进制位男同性恋COM侧电路的控制，当应显示的数字管的男同性恋控制接通时，其二进制位呈字形，没有男同性恋的数字管不点亮。 通过分时交替控制各查询密码管的COM端，交替控制各查询密码管进行显示，这就是动态驱动。 动态显示可以大幅度降低硬件成本和电源的电功耗。 由于是在某时刻数字管仅动作1个的所谓的时分显示，因此显示所需的硬件电路无法分时复用。 动态显示方式可以避免静态显示的问题。 但是，在设定修正上，如果处理错误，则亮度低，容易引起闪烁的问题。 因此，合理的设定修正既要保证驱动电路容易实现，又要保证显示后的数据稳

17、定、不闪烁。 动态显示是使用复用技术的动态混合双打扫描显示方式，复用的程度没有无限增加。 这是因为通过利用动态混合双打扫描表示，来利用人眼的暂时效果、发光二极管的发光时间的长度、发光的亮度等要素鉴于上述方案分析，我们采用了方案24.3.2警报模块方案1 :采用语音芯片ISD1110报警。 ISD1110对应多个采样速率，具有多个记录重放时间，能够利用振荡电阻按自各儿来决定采样速率。 操作简单灵活。 音质好，适应电压范围广。 首先，向记录再生装置输入音乐或其他报时方式，若到达设定时间，则单片微型计算机能够控制记录再生装置的播放。方案2 :采用蜂鸣器报警，到了设定时间，单片微型计算机向蜂鸣器发送低

18、电平，蜂鸣器响。 采用蜂鸣器报警是简单的构造，只是单路信号控制，发出的报警音可以通过不发出的软件的延迟时间来控制。 当然，也可以发出声音音色音乐。基于两种方案分析的化学基，虽然语音芯片ISD1110具有更多的优势，但出于经济原因，此次修订决定采用方案2。4.3.3 LED灯管显示布摇滾乐通过采用LED灯管，可以用不同的流水方式和各个LED灯管简单判断系统的动作状态，实现不同的显示功能，是一种经济实用的方式。五系统测试5.1测试环境硬件平台：一台计算机、一条电信电缆、一条数据线、一个单片机系统学习平台V1.1软件平台： WINDOWS XP执行操作系统、软件监视屏、Keil软件5.2测试流程硬件测试：使用SoftICE查看和更改单片微型计算机的运行状况软件测试：将数码时代修正计程仪程序淬火至单片微型计算机，测试其功能是否完备5