基于80C51的LED灯模拟表盘时钟设计

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1、作者：jungle目录摘要…………………………………………………………………1前言…………………………………………………………………1设计任务及要求………………………………………………………1方案设计与论证……………………………………………………1单元电路的设计、参数计算和器件选择…………………………2电路原理分析…………………………………………………………3组装调试过程…………………………………………………………9总结收获、体会………………………………………………………10参考文献……………………………………………………………10

2、附录…………………………………………………………………1116摘要单片计算机即单片微型计算机。（Single-ChipMicrocomputer）,是集CPU,RAM,ROM,定时，计数和多种接口于一体的微控制器。他体积小，成本低，功能强，广泛应用于智能产品和工业自动化上。而51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。这次课程设计通过对它的学习，应用，从而达到学习、设计、开发软、硬的能力。关键字：51单片机，4-16线译码器，定时器，中断，模拟时钟，动态显示前言本文通过对一个能实现时钟时间设置，闹铃时间设置，实时时间显示，整点

3、报时等功能的时间系统的设计学习，简单介绍了51单片机应用中的单片机的定时器、中断原理，数码管显示原理，LED灯显示原理，动态扫描显示原理，蜂鸣器工作原理，从而达到学习，了解单片机相关指令在各方面的应用。系统由AT89C52、4线—16线译码器、LED灯、数码管、按键、二极管，三极管、蜂鸣器等部分构成。能实现的功能：能进行时、分、秒的显示。也具有时钟时间的校准、闹铃定时时间的设定，整点报时，开启或关闭响铃等功能。文章后附有电路原理图，电路PCB图，程序清单。一、设计任务及要求以单片机为控制核心，设计用LED灯表示时、分、秒的无表针钟表

4、，要求有整点报时、可设置开启/停止报时功能、可设置修改时分数值及具有闹钟等功能。键盘输入80C52单片机译码器74LS154报时/闹铃电路模拟LED灯表盘秒闪烁电路分闪烁电路图1---系统框图二、方案论证和选择，画出系统框图16方案1：对课题的初步认识：①既然是模拟时钟，那么想完整显示小时、分钟、秒数是不现实的，因此只用12个LED灯分别表示小时数，而对分钟、秒数暂不考虑。②对整点报时的理解是：一但到达整点则用蜂鸣器鸣4~5S来表示，而对点数没有区分。③对设置开启/停止报时功能的理解：对一个管脚（Bell-EN）进行循环检测，当电平

5、为真/假时则开启/停止报时功能。④对设置修改时分数值及具有闹钟功能的理解：当要进行时钟时间修改时，通过时钟使能端（Time-EN电平方式）进入时间设置状态（Time-SET电平方式）；当要进行闹铃时间修改时，通过闹铃使能端（Ring-EN）进入时间设置状态（Time-SET）。方案2：对题目的最终认识：①12个LED灯在需要的时候可用来显示大概的分钟数（误差≤5min）、秒数（误差≤5S）。②蜂鸣器对不同的整点数鸣对应的声数。③对设置开启/停止报时功能时，直接采用拨动开关断掉电源来实现，如此省了一个I/O管脚。④采用按键的多功能复用

6、方式，SW2—小时累加//时钟使能端（Time-EN边沿触发方式），SW3—分钟十位累加//闹铃使能端（Ring-EN边沿触发方式），SW4—分钟个位累加//表盘显示当前分钟数（误差≤5min），SW5—确认键//表盘显示当前秒数（误差≤5S）。按键SW2/P0.4SW3/P0.5SW4/P0.6SW5/0.7第一功能时钟使能端闹铃使能端长按时显示分钟数长按时显示秒数第二功能小时加1键分钟十位加1键分钟个位加1键时间设置确认键⑤对方案的更进一步认识：模拟表盘显示方式与数字显示方式的区别就是在时间的显示、读取方式上。本质都是数字时钟，

7、只是在表达数字的方式上有区别，因此必须想到在时间的显示上不应该有太大的误差。有12个LED灯足够分别显示时、分、秒数了。如此对显示的最终方式是：正常情况下12个LED灯显示的是对应的小时数，在需要的时候可采用--“分”--显示方式或--“秒”--显示方式。三、单元电路的设计、参数计算和器件选择。1.单元电路设计：①数码管指示电路——由于所用的80C51的I/O口输出电流较小，无法驱动LED数码管正常显示。因此必须加上拉电阻对数码管进行驱动。②模拟钟盘电路——针对表盘显示的唯一性，采用74LS154（4线-16线译码器）设计电路，译码

8、器的输出电流足够驱动LED灯，不用再进行驱动，同时串联一个限流电阻，保护LED灯。③按键电路——采用独立键盘方式，外加上拉电阻以确定管脚电平。④蜂鸣器电路——采用NPN二极管驱动蜂鸣器工作，二极管工作在开关状态。基极b为高电平时二极管