电子钟相关毕业设计
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摘 要
本次的硬件综合设计是对我们所学知识的综合运用,独立完成具有一定实用价值的小型系统——数字时钟。
数字时钟是一种用数字技术实现是、分、秒计时的装置,与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性,具有更长的使用寿命,能被更好的广泛运用。数字时钟从原理上讲是一种典型的数字电路,其中包括了组合逻辑电路和时序电路。
数字时钟系统的主要功能:
(1)通过液晶显示器显示时分秒,具有时分校准、整点报时和加点自检功能;
(2)整点报时通过光和声音两种情况报警;
(3)时钟信号有主用时钟电路提供;
(4)时钟校准由键盘完成;
(5)系统在丢电的情况下不影响时钟的运行。
系统运用到的硬件资源:单片机核心系统(AT89S52)、实时时钟(DS1307)、TD0273D01七段LCD(HT1621B驱动)、NTC测量电路(NE555)、USB通信和供电电路( CH372)、LED指示灯、键盘、蜂鸣器等。
首先,我们通过基本的焊接技能训练,掌握LCD Exam实验板的硬件原理,进行PCB线路板的设计,将运用到的硬件进行组装和焊接,通过硬件调试。
接着,根据所设计数字时钟的功能要求进行软件的总体结构设计、软件的具体实现并仿真调试。
最后,进行程序固化、系统的调试和维护,最终完成整个系统的设计,提交课程设计报告。
此系统的设计是我们了解采用控制产品开发的全部过程,掌握专用计算机系统的软硬件设计过程、方法及实现,为以后设计和工作打下良好基础。
关键词:数字时钟 DS1307 单片机
目 录
摘要
一、总体结构
二、硬件设计原理
1、时钟模块
2.核心模块
3.显示及驱动模块
4.其他电路
(1)蜂鸣器
(2)POWER LED指示灯
(3)键盘(4键)
(4)电阻
(5)电容
三、软件总体结构
四、软件具体实现
1.系统初始化
2.报警部分
3.显示程序
4.CPU读流程
5.HT1621的一个字节的写过程
6.DS1307的一个字节写的过程
7.DS1307的一个字节读的过程
五、调试和故障排除
1.焊接测试
2.程序调试
六、结束语
七、参考文献
八、附录
摘要 单片机是计算机科学的一个分支,广泛地被应用与各种领域。在有些单片机应用系统中所处理记录的一些数据是与时间密切相关的,这种情况有2种主要方法:一采用时钟芯片精确简单可靠。二就是在系统程序中集成时钟程序。本系统采用MCS51系列单片机(CISC复杂指令集单片机),在系统中软件实现时钟系统。可以应用到事务处理实时性要求不高、MCU相对空闲、但又需要对记录的数据提供时间参数的控制系统。本系统采用比较典型的MCS51系列中的ATMEL公司AT89C51单片机,ATMEL公司以其FLASH存储技术开发出8位高性能AVR系列单片机。(属于RISC精简指令集 8位单片机中性能领先)。AT89C51也亦采用这个FLASH程序存储技术使用和下载方便可靠。系统外围电路 有4片串入并出74HC164译码芯片驱动4个8段共阳LED构成静态LED显示电路 键盘采用独立键结构简单变成方便 晶振采用外部接法使用1个12M晶振和2个20P微调电容构成。复位电路采用简单的上电复位和按键复位(工业上常用813等看门狗芯片) 用多个发光2极管LED组成指示系统由于51 I/O驱动能力不是很强为了增加LED亮度应用了74HC04非门驱动。 在说明系统前介绍了单片机MCU 发展和相关的知识 以及一些常用的电路。 关键词: MCS51;AT89C51;AVR;RISC精简指令集;CISC复杂指令集; 74HC164;74HC04;FLASH 目录 摘要2 ABSTRACT 3 目录4 第一章 绪论 5 1.1 单片机概述 5 1.2 单片机的基本组成 5 1.3 单片机的特点 7 1.4 主要性能指标 7 1.5 单片机种类简介 8
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目录
摘 要 I
Abstract II
目录 III
第一章 绪 论 - 1 -
1.1课题的背景 - 1 -
1.2课题意义 - 2 -
1.3本章小结 - 3 -
第二章 总体设计方案与论证 - 4 -
2.1 电源模块方案的选择与论证 - 4 -
2.2 时钟电路方案的选择与论证 - 4 -
2.3 显示电路方案的选择与论证 - 5 -
2.4 闹钟电路方案的选择与论证 - 5 -
2.5 键扫描电路方案的选择与论证 - 6 -
2.6 本章小结 - 6 -
第三章 系统硬件设计 - 7 -
3.1 主控芯片STC89C52的介绍 - 7 -
3.1.1 STC89C52的主要性能参数 - 7 -
3.1.2 STC89C52单片机的功能特性概述: - 8 -
3.2时钟部分功能介绍及电路设计 - 11 -
3.3显示模块功能介绍及电路设计 - 14 -
3.4闹钟电路模块介绍及电路设计 - 16 -
3.5功能按键模块介绍及电路设计 - 17 -
3.6电源模块介绍及电路设计 - 17 -
3.7 本章小结 - 18 -
第四章 系统软件设计 - 19 -
4.1日历程序设计 - 19 -
4.2 时间调整程序设计 - 20 -
4.3 闹钟设置程序设计 - 22 -
4.4 闹钟蜂鸣程序设计 - 23 -
4.5本章小结 - 23 -
第五章 系统调试 - 24 -
5.1系统的调试 - 24 -
5.2系统的调试出现的问题及解决 - 24 -
5.3本章小结 - 24 -
第六章 结 论 - 25 -
参考文献 - 26 -
致 谢 - 27 -
附录 - 28 -
附录一 :本设计电路原理图 - 28 -
附录二:数字日历钟电路设计的C程序 - 29 -