单片机应用课程设计-电子时钟及温度控制器

单片机应用课程设计-电子时钟及温度控制器

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时间:2018-03-19

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1、中原工学院信息商务学院课程设计单片机应用课程设计(设计课题:电子时钟及温度控制器院(系、部):机械工程系专业:机械制造及其自动化专业学生姓名:学生学号:指导教师:2012年6月21日37中原工学院信息商务学院课程设计一、单片机电子时钟的设计目录第一章前言3第二章方案论证与比较32.1数字时钟方案32.2数码管显示方案4第三章系统设计53.1总体设计53.1.1系统说明53.1.2系统框图3第四章原理图与仿真图64.1Protel原理图64.2Proteus仿真图74.3流程图84.4源程序清单104.5设计

2、总结18第五章实验心得体会19第六章参考文献2037中原工学院信息商务学院课程设计第一章前言单片机自20世纪70年代问世以来,以其极高的性能价格比,受到人们的重视和关注,应用很广、发展很快。单片机体积小、重量轻、抗干扰能力强、环境要求不高、价格低廉、可靠性高、灵活性好、开发较为容易。由于具有上述优点,在我国,单片机已广泛地应用在工业自动化控制、自动检测、智能仪器仪表、家用电器、电力电子、机电一体化设备等各个方面,而51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。这次毕业设计通过对它的学习、应用,以AT89

3、S51芯片为核心,辅以必要的电路,设计了一个简易的电子时钟,它由4.5V直流电源供电,通过数码管能够准确显示时间,日期,调整时间,日期,从而到达学习、设计、开发软、硬件的能力。时钟电路在计算机系统中起着非常重要的作用,是保证系统正常工作的基础。在一个单片机应用系统中,时钟有两方面的含义:一是指为保障系统正常工作的基准振荡定时信号,主要由晶振和外围电路组成,晶振频率的大小决定了单片机系统工作的快慢;二是指系统的标准定时时钟,即定时时间,它通常有两种实现方法:一是用软件实现,即用单片机内部的可编程定时/计数器来

4、实现,但误差很大,主要用在对时间精度要求不高的场合;二是用专门的时钟芯片实现,在对时间精度要求很高的情况下,通常采用这种方法,典型的时钟芯片有:DS1302,DS12887,X1203等都可以满足高精度的要求。本设计由单片机AT89S51芯片和LED数码管为核心,运用DS1302时钟芯片,辅以必要的电路,构成了一个单片机电子时钟。第二章方案论证与比较2.1数字时钟方案数字时钟是本设计的最主要的部分。根据需要,可利用两种方案实现。37中原工学院信息商务学院课程设计方案一:本方案采用Dallas公司的专用时钟芯

5、片DS12887A。该芯片内部采用石英晶体振荡器,其芯片精度不大于10ms/年,且具有完备的时钟闹钟功能,因此,可直接对其以用于显示或设置,使得软件编程相对简单。为保证时钟在电网电压不足或突然掉电等突发情况下仍能正常工作,芯片内部包含锂电池。当电网电压不足或突然掉电时,系统自动转换到内部锂电池供电系统。而且即使系统不上电,程序不执行时,锂电池也能保证芯片的正常运行,以备随时提供正确的时间。方案二:本方案完全用软件实现数字时钟。原理为:在单片机内部存储器设三个字节分别存放时钟的时、分、秒信息。利用定时器与软件

6、结合实现1秒定时中断,每产生一次中断,存储器内相应的秒值加1;若秒值达到60,则将其清零,并将相应的分字节值加1;若分值达到60,则清零分字节,并将时字节值加1;若时值达到24,则将十字节清零。该方案具有硬件电路简单的特点。但由于每次执行程序时,定时器都要重新赋初值,所以该时钟精度不高。而且,由于是软件实现,当单片机不上电,程序不执行时,时钟将不工作。基于硬件电路的考虑,本设计采用方案二完成数字时钟的功能。2.2数码管显示方案方案一:静态显示。所谓静态显示,就是当显示器显示某一字符时,相应的发光二极管恒定的

7、导通或截止。该方式每一位都需要一个8位输出口控制。静态显示时较小的电流能获得较高的亮度,且字符不闪烁。但当所显示的位数较多时,静态显示所需的I/O口太多,造成了资源的浪费。方案二:动态显示。所谓动态显示就是一位一位的轮流点亮各个位,对于显示器的每一位来说,每隔一段时间点亮一次。利用人的视觉暂留功能可以看到整个显示,但必须保证扫描速度足够快,字符才不闪烁。显示器的亮度既与导通电流有关,也于点亮时间与间隔时间的比例有关。调整参数可以实现较高稳定度的显示。动态显示节省了I/O口,降低了能耗。从节省I/O口和降低能

8、耗出发,本设计采用方案二。37中原工学院信息商务学院课程设计第一章系统硬件设计3.1总体硬件设计3.1.1系统说明利用单片机(AT89S51)制作简易电子时钟,由六个LED数码管分别显示小时十位、小时个位、分钟十位、分钟个位、秒钟十位、秒钟个位。6个PNP管(9012)分别控制六个数码管的亮灭,一个按键用于时间调整。  3.1.2系统框图AT89C52六位LED共阳显示按键DS1302时钟模块蜂鸣器闹铃37中原工

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