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单片机ATS控制的数字时钟系统
基于单片机AT89S52控制的数字时钟系统
【摘 要】 本系统的设计电路是以AT89S52单片机为核心控制器,其外围电路主要包括键盘模块、LED显示模块。这种电子钟不仅具有了一般电子钟的基本功能,并且具有以下功能:闹钟时间设置,显示年月日等一系列功能。其中利用单片机中断系统,实现时间的计时功能。通过键盘和LED提示可方便地校对时钟和设置闹钟时间,完成年月日调整等功能。整个系统使用单片机S52语言进行编程,实现其设计的各项功能。
引言…………………………………………………………………………… 3
1、方案论证与比较……………………………………………………………4
1.1显示模块…………………………………………………………………… 4
1.2控制电路模块 ……………………………………………………………… 4
1.3键盘…………………………………………………………………… 4
1.4程序编写语言选择……………………………………………………………4
2、数字时钟系统的工作原理…………………………………………………5
3、数字时钟硬件系统设计……………………………………………………5
3.1时钟、复位、键盘接口电路 …………………………………………………………6
3.2显示器接口电路……………………………………………………………………… 6
4、系统软件部分………………………………………………………………8
4.1开发软件及编程语言简介……………………………………………………………8
4.2程序流程图……………………………………………………………………………8
5、功能说明……………………………………………………………………12
6、测试方法及结论……………………………………………………………12
结束语……………………………………………………………………………12
致谢词……………………………………………………………………………12
参考文献…………………………………………………………………………13
引言
数字时钟已成为人们日常生活中必不可少的物品,广泛用于个人家庭以及车站、码头、剧院、办公室等公共场所,给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。随着技术的发展,人们已不再满足于钟表原先简单的报时功能,希望出现一些新的功能,诸如日历的显示、跑表功能、重要日期倒计时显示等,以带来更大的方便,而所有这些,又都是以数字化的电子时钟为基础的。因此,研究实用电子钟及其扩展应用,有着非常现实的意义,具有很大的实用价值[1]。
由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术,使电子钟具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点,它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。虽然现在市场上已有现成的电子钟集成电路芯片出售,价格便宜,使用也灵活,如可以随意设置时、分、秒的输出,改变显示数字的大小等,并且由于集成电路技术的发展,特别是MOS集成电路技术的发展,使电子钟具有体积小、携带方便,但是这里介绍的实用电子钟可以满足使用者的一些特殊要求,输出方式灵活、功耗低、计时准确、性能稳定、维护方便等优点。
1、方案论证与比较
1.1显示模块
方案一:采用LED静态显示方式。用此方式编写程序相对比较简单,一旦将欲显示的数据发送出去,只要当前显示的数据没有变化,就无须理睬数码管显示器,这就是静态数码管显示的好处。但本设计显示的位数比较多,若用此方案则会使硬件的开销多,耗电量大。
方案二:采用LED动态显示方式。此方式可以大幅度地降低硬件成本和电源的功耗,因为某一时刻只有一个数码管工作,也就是所谓的分时显示,故显示所需要的硬件电路可分时复用。本设计即基于这种思想而采用动态数码管显示[5]。
1.2控制电路模块
方案一: 纯硬件电路系统。各功能采用分离的硬件电路模块实现。用时序逻辑电路实现时钟功能,用555定时器实现闹钟的设定。但这种实现方法可靠性差、控制精度低,灵活性小、线路复杂、安装调试不方便,而且不方便实现对系统的扩展。
方案二: 用可编程逻辑器件(PLD)实现。这种方案与前一种相比,可靠性增加,同时可以很好的完成时钟的功能。但采用这种方案系统的灵活性不够,不利于各种功能的扩展。
方案三:采用AT89S52单片机作为系统的控制核心。由于使用了单片机,整个系统可编程,系统的灵活性、可靠性大大增加了[7],单片机还可进行软件抗干扰功能[9]。另外,本方案可以方便的实现其他功能的扩展。
经过以上的比较论证,选用方案三来完成项目设计的要求。
1.3键盘方案一:采用阵列式键盘,此类键盘是采用行列扫描方式,优点是当按键较多时可以降低占用单片机的I/O口数目,缺点是电路复杂且会加大编程难度[]。方案二:采用独立式按键电路,每个键单独占有一根I/O接口
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