基于单片机实现新的电子时钟设计.doc

单片机电子时钟 目 录 1 摘要 2 设计要求 2.1 功能需求 2.2 设计要求 3 硬件设计及描述 3.1 总体描述 3.2 系统总体框图 3.3 Protel电路图 3.4 各部分硬件介绍 4 软件设计流程及描述 4.1 程序流程图 4.2 函数模块及功能 5 焊接及调试 6 心得体会 7 源程序 8 protel 原理图 1 摘要 单片机 即单片微型计算机。（Single-Chip Microcomputer ）,是 集 CPU ,RAM ,ROM ,定时，计数和多种接口于一体的微控制器。他体积小，成本低，功能强，广泛应用于工业自动化上和智能产品。在信息技术急速发展的今天，计算机科学日新月异。而单片机作为计算机科学的一个分支，在微机控制领域得到长足的发展。随着单片机的发展与科学技术的提高，单片机已经成为人类生产生活中不可缺少的工具。现在，单片机的应用已经渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。单片机要解决的问题多数仍是老问题，新颖之处是比以前用较少的元件。尤其是设计逻辑关系复杂的控制系统，过去用通用的逻辑门集成电路芯片将需要几十片甚至上百片，而现在只用几片就能够实现，而且方便灵活，做设计修改或改动功能时，只改写软件大减少芯片个数主要是靠单片机的可编程性和高度集成化。使开发周期更短，制造成本更低，用电更省和可靠性更高。要求用各种逻辑门芯片实现的逻辑电路，可以用一片单片机芯片加上相应的控制软件就可以实现。用单片机的另一个优点是设计软件将不断积累，不断模块化，形成标准化软件，大大提高了开发效率。 3.3 protel原理图（见附录） 3.4 各部分硬件电路介绍 3.4.1 复位电路 单片机的RET为高电平有效，在时钟电路工作以后，当外部电路使得RET端出现24个时钟周期以上的高电平，系统复位。所以RET端的高电平至少持续24us。 t=1/(RC)=1/(10k*22UF)=450us 远大于24us ，所以满足复位要求。 时钟显示电路 74LS573锁存器 原理：74LS573 的八个锁存器都是透明的D 型锁存器，当使能（）为高时，Q 输出将随数据（D）输入而变。当使能为低时，输出将锁存在已建立的数据电平上。输出控制不影响锁存器的内部工作，即老数据可以保持，甚至当输出被关闭时，新的数据也可以置入。这种电路可以驱动大电容或低阻抗负载，可以直接与系统总线接口并驱动总线，而不需要外接口。特别适用于缓冲寄存器，I/O 通道，双向总线驱动器和工作寄存器。 真值表： 输出 enable Latch ENABLE启用 D 输出 O L H H H L H L L L L X QO H X X Z H=高电平 L=低电平 ×=不定 Z=高阻态QO=建立稳态输入条件前Q的电平 功能介绍 本部分采用8个共阴极数码管显示时间，P0口驱动显示数字，P2.0、P2.1、P2.2、P2.3作为扫描信号。由于单片机的驱动能力有限，如果将P0口直接和锁存器相接，电流很小，这样数码管的亮度很弱，所以利用一个锁存器增强驱动能力。三八译码器的特点是每个有效状态只会有一个管脚是低电平，所以利用这一特点来给数码管提供扫描信号，每次只有一个数码管有显示，但是由于人的视觉滞留，八个数码管看起来是全部亮的，这样就达到了显示完整时间的效果。 时间调整电路 功能介绍： 本部分使用3个按钮实现调时间和闹钟时间的功能。K1：更换模式（模式0：正常显示时间；模式1：调当前时间的秒钟；模式2；调当前时间的分钟；模式3：调当前时间的秒钟；模式4：调闹钟时间的秒钟；模式5：调闹钟时间的分钟；模式6：调闹钟时间的小时；）K2：在非模式0下给需要调节的时间数加一，但不溢出；K3：在非模式0下给需要调节的时间数减一，但不小于零.LED1、LED2、LED3分别为调整秒分时的指示灯，LED4为闹钟调整指示灯。 闹钟电路 CK9561音乐芯片 3.4.4.2 参数计算及功能介绍 当p1.6为低电平时三极管导通，此时5v的电压加在继电器和R1上，又继电器的线圈内阻大约120欧，通过分压可得继电器两端的电压大于继电器的吸合电压（2.2V）所以CK9561的VDD=5V。此时芯片工作，扬声器发出声音。 当p1.6为低电平时此时三极管截止，继电器两端的电压为0，VDD=0，此时芯片ck9561不工作。所以通过闹钟定时使p1.6的电压发生变化进而使扬声器是否发出声音。 为了使三极管正常工作和避免三极管烧毁，因而在三极管的基极加了一个10K的电阻。 因为ck9561的驱