毕业设计（论文）-基于AT89C52单片机的数字时钟系统设计.doc

淮阴工学院毕业设计说明书(论文) 9 页 1引言人类的生活和工作均离不开时钟。从古代的滴漏更鼓到近代的机械钟,从电子表到目前的数字时钟,为了准确的测量和记录时间,人们一直在努力改进着计时工具。钟表的数字化,大力推动了计时的精确性和可靠性。 课题背景近些年,随着科技的发展和社会的进步,人们对数字钟的要求也越来越高,传统的时钟已不能满足人们的要求。多功能数字钟不管在性能还是在样式上都发生了质的变化,有电子闹钟、数字闹钟等等。数字钟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, 钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便[1]。在日常生活和工作中,我们常常用到定时控制,如扩印过程中的曝光定时等。早期常用的一些时间控制单元都使用模拟电路设计制作的,其定时准确性和重复精度都不是很理想, 现在基本上都是基于数字技术的新一代产品, 随着单片机性能价格比的不断提高,新一代产品的应用也越来越广泛,大可构成复杂的工业过程控制系统,完成复杂的控制功能。小则可以用于家电控制, 甚至可以用于儿童电子玩具。它功能强大, 体积小, 质量轻, 灵活好用, 配以适当的接口芯片,可以构造各种各样、功能各异的微电子产品[2]。随着电子技术的飞速发展,家用电器和办公电子设备逐渐增多,不同的设备都有自己的控制器,使用起来很不方便。根据这种实际情况,设计了一个单片机多功能数字时钟,它可以避免多种控制器的混淆,利用一个控制器对多路电器进行控制,同时又可以进行时钟校准和定点打铃。它可以执行不同的时间表(考试时间和日常作息时间)的打铃,可以任意设置时间。这种具有人们所需要的智能化特性的产品减轻了人的劳动, 扩大了数字化的范围, 为家庭数字化提供了可能。电子钟是一种利用数字电路来显示秒、分、时的计时装置,与传统的机械钟相比,它具有走时准确、显示直观、无机械传动装置等优点,因而得到广泛应用。随着人们生活环境的不断改善和美化,在许多场合可以看到数字淮阴工学院毕业设计说明书(论文) 9 页电子钟。在城市的主要营业场所、车站、码头等公共场所使用 LCD 数字电子钟已经成为一种时尚。但目前市场上各式各样的 LCD 数字电子钟大多数用全硬件电路实现,电路结构复杂,功率损耗大等缺点,因此有必要对数字电子钟进行改进。 数字时钟的发展现状几种常用数字时钟设计方案: a) 基于微机系统的数字时钟设计计时单元由定时/ 计数器 8253 的通道 0 来实现。定时采用硬件计数和软件技术相结合的方式, 即通过 8253 产生一定的定时时间, 然后再利用软件进行计数, 从而实现 24 小时制定时。 8253 定时时间到了之后产生中断信号, 825 3 在中断服务程序中实现时、分、秒的累加。时间显示采用实验平台上的 6个 LED 数码管分别显示时、分、秒,采用动态扫描方式实现。校时和闹铃定时通过键盘电路和单脉冲产生单元来输入。按键包括校时键、闹钟定时键、加 1 键和减 1 键等。报警声响用蜂鸣器产生, 将蜂鸣器接到 8255 的一个端口, 通过输出电平的高低来控制蜂鸣器的发声。系统硬件设计主要利用微机实验平台上的电路模块。硬件电路主要由键盘电路、单脉冲产生单元、 8253 定时计数器、 8255 并行接口单元、 8259 中断控制器、 LED 显示电路和蜂鸣器电路等等。 b)基于 VHDL 的数字时钟设计基于 VHDL 语言,用 Top_Down 的思想进行设计。 6 无进位六进制计数器选择数码管的亮灭以及对应的数,循环扫描显示,用 SEL61 六选一选择器选择给定的信号输出对应的数送到七段码译码器。 K4 模块进行复位, 设置小时和分, 输出整点报时信号和时,分, 秒信号。单元模块设计部分分三个部分,介绍数字钟选择显示数码管和对应的数 6, 信号选择模块 SEL61, 七段码译码器模块 DISP 和复位,秒,分,时显示,设置模块。 c) 基于单片机数字时钟设计淮阴工学院毕业设计说明书(论文) 9 页基于单片机的数字时钟设计是模块化设计,以单片机做主控制模块,控制时钟芯片、温度传感器芯片等,又将数据控制输出到显示模块。基于 MCS-51 单片机的数字时钟系统具有显示准确、直观、易于调整等特点。单片机自诞生以来给全世界人类的生活和工作起到了剧烈的变化, 而 MCS-51 单片机是我国使用最早、最易掌握和应用的一款单片机。通过该系统的设计,对单片机的原理和功能有个比较系统和全面的掌握,初步学****到有关工程设计的方法和思路。这样以后的就业面会更加宽广,也可以满足当今社会对单片机开发人才的大量需求。目前单片机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。导弹的