新颖60秒旋转电子钟设计

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1、1单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术单片机原理及接口技术www.tjut.edu.cnTianjinUniversityofTechnology天津理工大学机电研究所2011-12-282任任任任务务务务书书书书设计一款基于设计一款基于设计一款基于设计一款基于AT89C2051单片机的电子钟单片机的电子钟单片机的电子钟单片机的电子钟。。。。设计基本要求设计基本要求设计基本要求设计基本要求⑴用4只LED数码管输出显示时和分。⑵可通过按键设置闹钟功能，且停闹无须手工操作。⑶可通过按键设置分校时。www.tjut.edu.cnTi

2、anjinUniversityofTechnology天津理工大学机电研究所2011-12-28⑷月计时误差小于45秒。⑸写出详细的设计报告。⑹给出全部电路和源程序。3发挥部分要求发挥部分要求发挥部分要求发挥部分要求⑴用60只LED发光管旋转显示，模拟“秒针”的行走。⑵模拟“秒针”行走的“嘀哒”声。⑶增加室温检测和显示功能（可与时间交替显示）。www.tjut.edu.cnTianjinUniversityofTechnology天津理工大学机电研究所2011-12-28⑷增加停（掉）电保护功能。⑸提高计时精度，使年计时误差小于30秒。⑹可通过按键设

3、置一天两闹（比如早晨、中午各一次）。4选题背景目前市场上提供的无论是机械钟还是石英钟在晚上无照明的情况下都是不可见的。要知道当前的时间，必须先开灯，故较为不便。现在市场上也出现了一些电子钟，它以六只LED数码管来显示时分秒，违背了人们指针式的传统习惯与理念，而且这类电子钟一般是采用大型显示器件，适用于银行、车站等公共场所，且外观设计欠美观，很少进入百姓家www.tjut.edu.cnTianjinUniversityofTechnology天津理工大学机电研究所2011-12-28行、车站等公共场所，且外观设计欠美观，很少进入百姓家庭。此外，无论是机

4、械钟、石英钟还是电子钟，都存在着共同的问题：时间误差。针对以上存在的问题，我们设计了一款采用LED显示器件显示的电子时钟，解决了时钟存在的误差问题，并能在夜间不必其它照明就能看到时间，且以60只发光管实现秒显示，接近于传统的秒针来显示秒的形式，用户容易接受，而且美观大方。另加七只装饰用的LED灯，使整个时钟显的相当美观新颖，故还可作为室内装饰用。51系统主要功能系统主要功能系统主要功能系统主要功能电子钟的外观如图1所示。周边60只发光管顺时旋转来显示秒，中间四只LED数码管用于显示时间，中下方的七只LED灯顺时旋转，供装饰用。其主要功能有：①整点报时

5、；②四只LED数码管显示当前时分；③每隔一秒钟周边的60只LED发光管旋转一格；www.tjut.edu.cnTianjinUniversityofTechnology天津理工大学机电研究所2011-12-28③每隔一秒钟周边的60只LED发光管旋转一格；④当发生停电事件时，由后备电池供电，系统进入低功耗状态，所有显示部件停止显示，这样即延长了电池的寿命，同时又保证了CPU继续计数，不至于因停电而时钟停止运行。⑤当恢复供电后，系统自动恢复工作状态，不影响计时。6www.tjut.edu.cnTianjinUniversityofTechnology天

6、津理工大学机电研究所2011-12-2872系统的硬件构成及功能系统的硬件构成及功能系统的硬件构成及功能系统的硬件构成及功能电子钟的原理框图如图2所示。它由以下几个部件组成：单片机89C2051、电源、时分显示部件、60秒旋转译码驱动电路。时分显示采用动态扫描，以降低对单片机端口数的要求，同时也降低系统的功耗。时分显示模块、60秒旋转译码驱动电www.tjut.edu.cnTianjinUniversityofTechnology天津理工大学机电研究所2011-12-28同时也降低系统的功耗。时分显示模块、60秒旋转译码驱动电路以及显示驱动都通过89

7、C2051的I/O口控制。电源：电源部分有二部分组成。一部分是由220V的市电通过变压、整流稳压来得到+5V电压，维持系统的正常工作；另一部分是由3V的电池供电，以保证停电时正常计时。正常情况下电池是不提供电能的，以保证电池的寿命。具体电路参见“新颖的60秒旋转电子钟参考电路原理图”。8www.tjut.edu.cnTianjinUniversityofTechnology天津理工大学机电研究所2011-12-28图2电子钟系统原理框图92．．．．1AT89C2051单片机及其引脚说明单片机及其引脚说明单片机及其引脚说明单片机及其引脚说明AT89C2

8、051单片机是51系列单片机的一个成员，是8051单片机的简化版。内部自带2K字节可编程FLASH存储器的低