【毕业设计、论文】数字电子钟毕业设计.doc

湖南铁路科技职业技术学院 数字电子钟设计 专 业 应用电子技术 班 级 307-1班 学生姓名 敬勇攀 指导教师＿ 刘刚老师 摘要 目录 摘要 2 引言 4 第一章 总体设计方案 5 1.1、数字电子钟设计方案论证 5 1.2、方案选择 5 第二章 总体设计框图 6 2.1、主控制器 6 2.2、LED显示 6 2.3、驱动电路 8 2.4、存储单元表 9 第三章 硬件部分 10 3.1、数字电子钟与单片机的接口电路 10 3.2、系统整体硬件电路 11 第四章 软件部分 13 4.1、系统软件算法分析 13 4.2、主程序 13 4.3、中断程序 14 4.4、调时功能程序 15 第五章 总程序清单 16 第六章 总结与体会 25 参考文献 26 引言 随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中数字温度计就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。 本设计所介绍的数字电子钟与传统的数字钟相比，具有读数方便，测时准确，其输出时间采用数字显示，主要用于对时间比较准确的场所，或科研实验室使用，该设计控制器使用单片机AT89S51，用6位共阳极LED数码管以串口传送数据,实现时间显示,能准确达到以上要求。 第一章 总体设计方案 1.1、数字电子钟设计方案论证 1.1.1 方案一 由于本设计是测时电路，可以使用普通电阻之类的器件利用其限流作用，在将随被时间变化的电压或电流采集过来，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被时间显示出来。 1.1.2 方案二 进而考虑到用数字电子钟，在单片机电路设计中，大多都是使用计时器，所以这是非常容易想到的，上电后，系统自动进入计时状态，起始于00时00分00秒。SB4为年月日显示转换键，可使原来显示时分秒转换显示年月日。 1.2、方案选择 从以上两种方案，很容易看出，采用方案二，电路比较简单，软件设计也比较简单，故采用了方案二。 第二章 总体设计框图 数字电子钟电路设计总体设计方框图如图2-1所示，控制器采用单片机AT89S51，用6位LED数码管以串口传送数据实现时间显示。 图2-1 整体设计方框图 2.1、主控制器 单片机AT89S51具有低电压供电和体积小等特点，四个端口只需要两个口就能满足电路系统的设计需要，很适合便携手持式产品的设计使用系统可用二节电池供电。 2.2、LED显示数码管 显示电路采用6位共阳LED数码管，从P3口RXD,TXD串口输出段码。 示。  共阴LED数码管结构、字段及引脚排列见图2图2 共阴LED数码管由8只发光二极管VD1至VD8共阴连接并按?8?字形结构排列而成。这样，我们将这些二极管的正极接高低不同的电位，把所有的负极接地，当正极为高电位时相应的二极管就会导通而发光，从而使数码管呈现不同的字符。而只有P2相应呈现高电位，VT个管导通，LED1的GND与地相接，LED位被选中才具备发光的使能条件；可见，在利用P2口送出位选码，使各位轮流得到发光使能条件的同时，通过P0口分别送出不同的段选码，就会在LED1至LED4中显示出不同的数字来。 2.3、驱动电路 一个CD4511和一个LED数码管连接成一个CD4511驱动电路，数码管可从0---9显示，以次来检查数码管的好坏，如图所示 2.4、存储单元分配表，如表2-4 如表2-4第三章 硬件部分 3.1、数字电子钟与单片机的接口电路 LED数码管可以采用两种方式供电，一种是共阳的，那它低电平有效，一种是共阴的，那它高电平有效，如图3-4 所示单片机端口接单线总线。 图3-4 数字钟与单片机的接口电路 3.2、系统整体硬件电路 3.2.1 主板电路 系统整体硬件电路包括，时间显示电路，上下限报警调整电路，单片机主板电路等，如图3-5 所示。图3-5中有三个独立式按键可以分别调整温度计的上下限报警设置，图中蜂鸣器可以在被规定的时间不在上下限范围内时，发出报警鸣叫声音，同时LED数码管将没有被测时间值显示，这时可以调整报警上下限，图3-5 中的按健复位电路是上电复位加手动复位，使用比较方便，在程序跑飞时，可以手动复位，这样就不用在重起单片机电源，就可以实现复位。 3.2.2 显示电路 显示电路是使用的串口显示，这种显示最大的优点就是使用口资源比较少，只用p3口的RXD,和TXD,串口的发送和接收，四只数码管采用74LS164右移寄存器驱动，显示比较清晰，如图3-6所示。 图3-5 单片机主板电路 图3-6 时间显示电路