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一、总体概述
摘要
本设计采用89S52系列单片机作为时钟的控制核心,电路使用了
八个数码管作为时钟显示,用计数器中断程序作为了一秒钟的精确计
数,并用按钮实现了调闹钟时间和时钟时间的校对功能。
关键词:单片机、控制、显示、调时。
二、竞赛赛题及要求
单片机音乐演奏
基本要求:1、利用单片机演奏一和谐的音乐,音乐时长不少
于两分钟;
2、能够随时实现中断;
3、能够手动调节音乐重复次数。
发挥部分:1、音乐演奏时同时有彩灯闪烁伴奏。
2、用按键实现多首音乐间的选择,且任何时间
都能选择
本时钟程序采用了C语言与汇编语言相结合的方案,使用C主
要是考虑到本人学习单片机的时间很短,而此次竞赛又迫在眉睫,对
于开发时间如此紧的竞赛,C语言有着汇编无可比拟的优势。C语
言是一种编译型程序设计语言,它兼顾了多种高级语言的特点,并具
备汇编语言的功能。C语言有功能丰富的库函数、运算速度快、编译
效率高、有良好的可移植性,而且可以直接实现对系统硬件的控制。
C语言是一种结构化程序设计语言,它支持当前程序设计中广泛采用
的由顶向下结构化程序设计技术。此外,C语言程序具有完善的模块
程序结构,从而为软件开发中采用模块化程序设计方法提供了有力的
保障。因此,使用C语言进行程序设计已成为软件开发的一个主流。
用C语言来编写目标系统软件,会大大缩短开发周期,且明显地增
加软件的可读性,便于改进和扩充,从而研制出规模更大、性能更完
备的系统。
三、方案选择与论证
根据题目要求,电路总共可分为以下几个基本模块,对于各个模
块的实现,有以下一些设计方案,均进行了可行性分析,最终选择了
最实际可行的方案。
软件部分:
1、计时控制方案
方案一:使用专用时钟芯片。
使用微控制器控制专用时钟芯片实现计时控制,这种方案有着计时精
度高、控制简单的优点,而且更易于实现日期/时间显示、定时烹调
等计时扩展功能。
方案二:采用MCU内部定时器。
AT89S52内部含有2个定时器,可以利用一个定时器与程序计数器相
结合的方式,在系统晶振的驱动下,产生标准时钟频率。
由于方案二具有较好的灵活性、较少的电路器件和较高的性价比,而
且通过精确的软件补偿使精度完全可以满足控制需要,所以我们选择
该方案完成设计。
2、主控制器模块
主控制器的选择对电路功能的实现尤为重要
方案一:单片机和数字芯片结合使用,这样的好处是能减少单片
机的工作量,使电路不单纯的只依赖于单片机工作,但是如果使用数
字芯片,就有点违背题目初忠,单片机的功能也不能直观的显现出来。
而且相对来说成本要高。电路也不够简略。
方案二:单独使用单片机控制,它的好处是外围电路比较简单直
观,所有的控制都只需用软件程序来实现,对于单片机来说,时钟程
序远不够它自身的承受量,所以只要程序编的合理,就能比较方便的
实现。
基于上述理论分析,拟选择方案二。
3、显示电路模块
(1)显示器件的选择:
方案一:采用点阵显示,可做成表盘显示,但是点阵显示成本较
高,同时所需资源也较多,控制比较繁琐,编程较繁琐。
方案二:采用数码管显示,这种显示方法比较直观,也比较切合
现实生活,而且对于电路的设计来说比较方便,节省了电路板的空间,
使用三极管驱动后所需电压也相对较低,稳定性也相对较高,而且编
程较简单。
方案三:使用点阵式LCD
点阵液晶可以显示多种字符及图形,拥有友好的人机界面及强大
的显示功能。特别适用于智能控制的可编程人性化显示。但是技术含
量过高,实现非常复杂,需要完成大量的显示工作,其功能也是最强
大的。采用点阵式LCD,可以将用户需求及时显示出来,使用户自
定义输入变得非常方便。但由于我们所设计系统无须如此复杂便可加
以实现,而且考虑到市场价格问题。
权衡之后方案二作为显示电路的实现。
(2)显示器件个数的选择:
方案一:十六个数码管显示,这样可以把时钟时间和日期分开显
示,直观性很强,但是资源比较浪费。
方案二:八个数码管显示,用按键
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