基于单片机功能数字钟设计

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1、基于单片机功能数字钟设计【一】课程设计目的本课程旨在培养学生数字电子电路知识，解决数字电子技术方面常见实际问题的能力，掌握数字钟的设计、组装与调试方法，熟悉集成电路的使用方法。促使学生积累实际电子制作经验，准备走向更复杂更实用的应用领域，是参加“全国大学生电子竞赛”前的技能培训课程之一。目的在于巩固基础、注重设计、训练技能、追求创新、走向实用。【二】设计任务及要求（1）时钟显示功能，能够以十进制显示“时”、“分”、“秒”。（2）具有校准时、分的功能。（3）整点自动报时，在整点时，便自动发出鸣叫声，时长1s。选做：（1）闹钟功能，可按设定的时间闹时。（2）日历显示功能。将时间的显示增

2、加“年”、“月”、“日”。【三】数字钟的基本原理及电路设计一个具有计时、校时、报时、显示等基本功能的数字钟主要由STM8S105C6单片机最小系统、5V稳压芯片LM7805、5110液晶显示屏、校准开关、蜂鸣器（用于整点自动报时、闹钟闹时）等五部分组成。一、STM8S105C6单片机最小系统如上图所示，（1）VDD和VSS引脚用于给内部主电压调节器MVR和内部低功耗电压调节器LPVR供电，这两个电压调节器的输出连接在一起，向MCU内核（CPU，FLASH，和RAM）提供1.8V电压。在低功耗模式下，系统自动将供电电源从MVR切换到LPVR，以减少MCU内核功耗，为了稳定MVR，必须

3、在VCAP引脚连接一个容量在0.47-3.3uF的高频滤波电容，而我则选择了680nF的电容，处于这个范围之内。（2）STM8S105C6单片机采用低电平复位，其中复位电容C不宜太大，否则当内部复位有效时，可能会造成内部N沟MOS过流，同时也不宜太小，否则外部低电平的复位脉冲维持时间小于500ns，这样就不能保证芯片可靠复位。（3）在电源引脚和地之间添加一个高频滤波电容，滤波电放置的位置尽可能接近芯片的电源引脚，原则是“先滤波后使用”，而且工作频率越高，滤波电容的容量就可以越小。当系统工作频率大于100MHZ时，滤波电容的容量可取容量为0.01-047uF。（4）在这个最小系统中，

4、我没有添加外部晶振电路，直接使用STM8S105C6单片机的内部高速RC振荡器时钟源HIS。二、5V稳压芯片LM7805LM7805芯片是一个输出正5V直流电压的稳压电源电路。IC采集成稳压器LM805，带有输入端和输出端滤波电容和负载电阻。当输出电流较大时，LM7805应配上散热板。在本次课程设计中，我选择了LM7805芯片输出稳定的5V直流电压给STM8S105C6单片机供电，从而保证单片机正常工作。在LM7805芯片的输入端和输出端，我用了一大一小两个贴片电容分别滤掉低频和高频干扰信号，这样就能输出的5V直流电压更加稳定。三、5110液晶显示屏简介：Nokia5110液晶是诺

5、基亚手机的二手拆机屏，这是一款飞利蒲公司生产的图形液晶，可以显示84*48点，能显示3行中文，每行7个汉字(使用新的显示方法，可以显示4行中文)。使用PCD8544驱动芯片。串口速率达到4Mbit/S。其底板为四角有定位孔，同时提供上下两排接线端口，排列如下：RST——复位，CE——片选，DC——数据/指令选择，DIN——串行数据线，CLK——串行时钟线，VCC——电源输入（3.3v和5v均可，LIGHT——背光控制端，GND——地线，接口为串行SPI接口。本次应用：这个功能数字钟的设计是以这块5110液晶显示屏为基础的，如果用数码管，则只能显示数字，功能太少，所以5110液晶显示

6、屏更加适合。通过这块液晶屏，可以有效地显示汉字和数字（时间，日期，星期，地点，闹钟等），便于观察和校准，而且可以打开或关闭背光，显得更加人性化。四、校准开关要想实现数字钟的校准功能，开关是必不可少的一部分。（1）在电路设计的过中，我用了5个轻触开关，每个开关被设定了不同的功能，如切换界面、确认等；（2）在编写程序的时候，我选用了中断扫描的方式，这样就不会出现空扫的现象：在判别按键状态期间，扫描输出引脚全为0，当有按键被按下时，键盘输入引脚对应的外中断必然有效，为处理按键抖动问题，我在外中断服务程序中，启动一个由定时器控制的计时器（定时时间为10-20ms）,关闭键盘的输入引脚中断，

7、然后返回，在定时时间到并确认按键处于按下状态后，执行按键扫描程序，确定是哪一个按键被按下（此时就可以执行该按键预先设定好的操作），然后开放键盘输入引脚的中断功能，等待按键五、有源蜂鸣器为了实现功能数字钟的整点自动报时和闹钟闹时功能，我选用了有源蜂鸣器，用低电平的OD输出即可让其响起来(1)有源蜂鸣器工作的理想信号是直流电，通常标示为VDC、VDD等。因为蜂鸣器内部有一简单的振荡电路，能将恒定的直流电转化成一定频率的脉冲信号，从面实出磁场交变，带动钼片振动发音。(2)通