1、 1 绪绪 论论 摘要:摘要: 单片机是一种集成在电路芯片, 是采用超大规模集成电路技术把具有数据处 理能力的中央处理器 CPU 随机存储器 RAM、只读存储器 ROM、多种 I/O 口和 中断系统、定时器/计时器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、 模拟多路转换器、A/D 转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的 计算机系统。 、 电子闹钟是采用数字电路实现对.时,分,秒.数字显示的计时装置,广泛用于个 人家庭,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
2、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。数字钟已成为人们日常生 活中:必不可少的必需品,广泛用于个人家庭以及车站、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。由于数字集成电 路技术的发展和采用了先进的石英技术,使数字钟具有走时准确、性能稳定、携 带方便等优点,它还用于计时自动报时及自动控制的领域。因此,研究数字钟及 扩大其应用,有着非常现实的意义。 关键字
3、:关键字:C52、单片机、定时闹钟、电子设计 2 一一 设计设计目的和要求目的和要求 1.11.1 设计任务:设计任务:设计一个可控制的定时闹钟。 1.2 设计目的:设计目的: 1.了解定时闹钟的组成及工作原理。 2.进一步熟悉和掌握单片机的结构和工作原理。 1.3 设计要求设计要求: A基本要求: 1).由晶振电路产生 1HZ 标准秒信号。 2).秒、分为 00-59 六十进制计数器。 3).时为 00-23 二十四进制计数器。 4).可手动校正:能分别进行秒、分、时的校正。只要将开关置于手动 位置,可分别对秒、分、时进行连续脉冲输入调整。 5).当时间到达闹钟设定时间时,蜂鸣器发出报警声。
4、 B提高要求: a).通过按钮快速切换闹钟显示。 b).通过计算机串口在 PC 上快速设定时间闹钟 c).整点报时。 3 二二 系统设计系统设计 2.1 硬件系统:硬件系统: 2 2.1.1.1.1 电源电路:电源电路: 电源是单片机系统的重要组成部分,它不仅为系统提供多路电 压源, 还直接影响到系统的技术指标和抗干扰性能。 AT89C51 单片机 和一般的数字芯片一样,都是 5V 电压供电,所以可以共用一个 5V 电源。另外,为了提高电源的稳定性,在离电源的最近处做好退耦处 理,即用一个 47UF 和一个 10UF 电容,以滤去干扰,保证电源的稳 定。 2 2. .1.1.2 2 AT89C
5、51AT89C51 单片机单片机 AT89C51 是一种带 4K 字节闪存可编程可擦除只读存储器 (FPEROMFlash Programmable and Erasable Read Only Memory) 的 低电压、高性能 CMOS 8 位微处理器,俗称单片机。 使用时 VCC 接电源,GND 接地。P0-P3 可作为输入或者输出 端口。RST 接复位电路。 4 2.2.1.1.3 3 时钟电路时钟电路 单片机的时钟产生方法有两种:内部时钟方式和外部时钟方式。 本系统中 AT89C51 单片机采用内部时钟方式。最常用的内部时钟方 式是采用外接晶体和电容组成的并联谐振回路。振荡晶体可在
6、1.2MHz12MHz 之间。电容值无严格要求,但电容取值对振荡频率 输出的稳定性、大小和振荡电路起振速度有少许影响,一般可在 20pF100pF 之间取值。 单片机的时钟产生单片机的时钟产生 、 2.2.1.1.4 4 数码管显示电路数码管显示电路 AT89C51 5 要同时使得 6 个数码管点亮, 所需的 IO 口是很多的。 为了节省 单片机的 IO 口,通常采用动态扫描的显示方法,将每个数码管的同 名段连在一起, 分 6 次向数码管写数据,每次对 6个数码管写相同的 数据, 每次选通一个数码管, 完成扫描, 通过调整、 缩短扫描的时间, 由于人眼的视觉暂留作用,使得人们看起来就像同时显示一样, 以达 到动态显示的目的. 2.22.2 设计设计原理原理 2.2.2.2.1 1 系统总体方案系统总体方案 1)由于要显示数字时间,所以需要 6 位数码管。 2)时间的定时用时钟电路,修改时间和定时用手动按键控制, 报警声通过喇叭发出。 3)AT89S52 单片机加上外围器件 (6 个共阴数码管,限流电阻和 一个蜂鸣器)和应用程序(KEIL 编译软件)