毕业设计（论文）-基于单片机的数字钟设计

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1、基于单片机的数字钟设计基于单片机的数字钟设计[摘要]在单片机技术日趋成熟的今天，其灵活的硬件电路的设计和软件的设计，由于它具有功能强，体积小，功耗低，价格便宜，工作可靠，使用方便等特点，因此特别适合于与控制有关的系统，越来越广泛地应用于自动控制，智能化仪器，仪表，数据采集，军工产品以及家用电器等各个领域，单片机往往是作为一个核心部件来使用，在根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。其中钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控

2、制、定时广播、定时启闭电路、定时开关烘箱、通断动力设备，甚至各种定时电气的自动启用等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。[关键词]数字钟、单片机、动态显示、调时、调分、蜂鸣器第37页基于单片机的数字钟设计目录第一章概述41.1设计目的41.2设计任务及要求4设计要求及基本功能41.3任务分析51.4方案选择与论证61.4.1单片机芯片的选择方案和论证61.4.2时钟芯片的选择方案和论证71.4.3电路设计最终方案决定7第二章硬件电路设计82.1系

3、统硬件概述82.2单片机主控制模块的设计82.3控制器的选择82.4数码管的选择92.4.1产品分类92.4.2显示方式11第37页基于单片机的数字钟设计2.5.石英晶体振荡器112.6.蜂鸣器的介绍122.6.1蜂鸣器的作用122.6.2．蜂鸣器的分类122.7复位电路132.8元件清单142.9原理图14第三章软件设计153.1中断方式应注意的问题：153.2定时准确性的讨论：153.3软件消抖：163.4．原理框图17第四章调试22心得体会22附录一：电路原理图23附录二：程序24参考文献3

4、6第37页基于单片机的数字钟设计第一章概述1.1设计目的通过数字钟的制作，进一步熟悉LED数码管与单片机的接口方式以及定时/计数器、中断技术的综合运用,并学会键盘的使用.1.2设计任务及要求本次毕业设计要求设计一个数字钟，基本要求为数字钟的时间周期为24小时，数字钟显示时、分、秒，数字钟的时间基准一秒对应现实生活中的时钟的一秒。键盘是单片机应用系统中最常用的输入设备，用它输入数据或命令。显示器是单片机应用系统中最常见的输出设备，用它显示单片机输出的视觉信息。本课题制作的数字钟，利用按键实现数字钟的

5、校时，定时等操作，利用蜂鸣器输出音频信息，利用LED数码管显示时间。设计要求及基本功能1.掌握数字钟的设计、组装与调试方法。2.熟悉单片机逻辑功能及使用方法。3.掌握面包板结构及其接线方法4.熟悉仿真软件的使用。第37页基于单片机的数字钟设计5.设计要求及指标6.时钟显示功能，能够正确显示“时”、“分”、“秒”。7.具有快速校准时、分、秒的功能。8.具有整点报时的功能,具有闹钟的功能。1.3任务分析此部分主要介绍定时模块，和显示模块。定时部分采用经典的定时器定时。它实现了数字钟的主要部分，和秒表的

6、主要部分，以及产生报时信号，定时设置。显示模块是实现数字钟的又一重要部分，其模块的的独立程度直接影响到数字钟的可视化程度。在此部分的设计中，设置专用显示数据缓冲区，与分，时及其他数据缓冲区数据区别，在其中存放的是显示段码，而其他缓冲区存放的是时间数据。在显示时，首先将时间十进制数据转化为显示段码，然后送往数码管显示。显示段码采用动态扫描的方式。在要求改变显示数据的类别数据调整有多种方式。一，可以直接进入相关状态进行有关操作，二，将调整分两步，先进入状态，然后执行操作，这两步分别由两个键控制。方式一

7、，比较直接，设计思想也比较简单，但是，这种方式存在操作时间和控制键数目的矛盾。如果用比较少的键，那么可能会在进入状态后处于数据调整等待状态，这样会影响到显示的扫描速度。第37页基于单片机的数字钟设计当然在这种方式下，还可以使用多个状态键，每个状态键，完成一个对应数据的调整。如果采用二的方式，就不会出现这种情况。因为状态的调整，与状态的操作可以分别由两个键控制，其状态的调整数可以多达256个（理论上），操作的完成是这样的，一键控制状态的调整，一键控制数据的调整。以上两种方式的实现都可以采用查询和中断

8、的方式。两种方式必须注意的问题是两者进行相关操作的过程不能太长否则会影响显示的扫描。利用查询的方式，方法传统，对此就不作过多的讨论，以下是采用中断的方式实现的数字钟的一些讨论和有关问题作的一些处理。基于以上的讨论可以设计如下：将调整分为状态调整和数据调整两部分，每次进入中断只执行一次操作，然后返回，这样，就不必让中断处于调整等待状态，这样，可以使中断的耗时很小。将定时器中断的优先级设置为最高级，那么中断的方式和查询的方式一样不会影响到时钟的记数。1.4方案选择与论证1.4.1单片机