1、 I 目 录目 录 第 1 章 引言1 1.1 课题背景1 1.2 数字时钟系统目前国内发展1 1.3 研究内容及目标2 1.4 本论文组织与结构2 第 2 章 数字时钟系统的设计4 2.1 数字时钟的功能4 2.2 数字时钟的应用特性4 2.3 数字时钟功能结构设计5 2.4 单片机的基本概念6 第 3 章 数字钟的硬件设计8 3.1 硬件选择8 3.2 单片机的构成8 3.3 AT89C51 单片机的引脚说明 10 3.4 LED 简介 12 3.5 温度传感器的选择. 14 第 4 章 数字钟的软件设计. 17 4.1 电子时钟框架图. 17 4.2 系统软件设计内容. 19 4.3 时
2、钟设置主程序. 20 4.4 时钟设置子程序. 22 4.5 时钟中断子程序. 26 4.6 LED 显示子程序 26 第 5 章 调试过程及数据分析. 27 5.1 硬件调试. 27 5.2 KeiL 调试 27 5.3 开发板调试. 28 第 6 章 数字时钟的办公室服务功能. 29 6.1 办公室的现状及需要满足的功能. 29 6.2 数字时钟满足办公室功能结构图. 29 6.3 办公智能化的实现步骤. 29 6.4 未来的办公室及课题的继续研究方向 30 结论. 32 致谢. 33 参考文献. 34 第第 1 1 章章 引言引言 近年来,电子技术获得了飞速的发展,在其推动下,单片机的应
3、用增在不 断深入,同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时监测和自动控制的单片 机应用系统中,单片机往往作为一个核心部件来使用,仅单片机方面的只是是 不够的,还应该根据具体硬件结构软硬结合,加以完善。本设计利用单片机及 外围借口电路,实现数字时钟的相应功能,并具有时间调整功能、闹钟功能和 定时功能,并通过 LED 显示具体年、月、日、星期、时、分、秒,并通过相应 的管脚实现其他功能,与数字时钟组合成为系统,使其具有更多的功能。 1.1 1.1 课题背景课题背景 随着人民生活水平的提高,城市环境建设日益为人们所重视。随着电子技 术的迅速发展,特别是随着大规模集成电路产生而出现的微型计算机,给人类
4、 生活带来了极大的方便。走入家庭,从洗衣机、微波炉到音响、汽车,到处都 可以见到单片机应用的踪影。如果说微型计算机技术的出现使现代科学研究得 到了质的飞跃,那么也可以毫不夸张的说: “单片机技术的出现则是给现代工业 测控领域带来了一次新的工业革命” 。目前,单片机以其可靠性高和智能性等特 点被广泛应用到工业控制系统、数据采集系统、智能化仪器仪表、办公自动化 等领域中,并已经进入家庭,因此,单片机技术的开发和应用水平已经逐步成 为一个国家自动化发展水平的标志之一。 1.2 1.2 数字时钟系统目前国内发展数字时钟系统目前国内发展 目前国内的数字时钟仅仅在公共场合作为公共时间,提示人们时间变更,
5、以及在一些工厂内的操作流水线上的一些显示操作件数量,并提示下一环节的 操作指示等,还有在一些实验室将很多非电量通过一些转换手段,将沸点物理 量转换成为数字显示,并在一些时间段内将其转换为衍生速率、制造速度等环 境,服务的人群,以及针对性较为狭窄,像很多类似文化行业、家庭生活、企 业办公区域、工厂的生活区依然在使用一些大型的、数量较少、功能单一的、 电子机械的、耗电量较大、观看读数不方便的圆的、方的钟表,不仅在人们忙 碌的生活中越来越不方便,而且在准确性和精确性上也没有很好地保证,所以, 数字时钟,在弥补以上的缺点的哦那个是,将人们的生活编的更加有效率,更 加丰富多彩,同时更好地控制,可为更多的
6、人服务,作为新型社会高效运作, 提供更好地保障,同时电子信息行业的发展越来越发达,电子产品也越来越便 宜,作为公共场合、个人使用、办公系统服务、多功能服务将更加人性化、高 效,也是我们生活中不能或缺、不能舍弃的产品。 1.31.3 研究内容及目标研究内容及目标 本课题结合目前国内数字时钟的使用现状,增加其实用性和多功能性,综 合运用了相关的专业知识,完成了基于单片机的数字时钟系统设计与应用,包 括: 1研究电子时钟的背景以及国内发展。 2电子时钟总体方案的设计。 4电子时钟控制系统的硬件选型和设计。 5电子时钟软件部分设计。 6. 使用 KEIL 进行调试并做记录。 7本课题的继续的研究方向。 1.41.4 本论文组织与结构本论文组织与结构 本论文以基于单片机的数字时钟系统为研究对象,对办公室、车站、广场 等场所数字时钟系统加以调查,分析了数字时钟的使用状况,制定了数字时钟 的控制方案,在方案中详细介绍了其控制过程。具有硬件设计(硬件的选型) , 软件设计,全文共有 7 章: 第一章引言,介绍本课题的背景及发展,确定研究内容与目标、论文的组 织与结构。