基于单片机的电子时钟电路设计

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1、单片机技术课程设计说明书基于单片机的电子时钟电路设计专业建筑电气与智能化学生姓名王文蔚班级电建131学号指导教师吴冬春完成日期2016年6月16日目录1、课题要求与内容11.1设计目的11.2设计要求12、系统方案设计12.1系统的设计方案框图12.2系统组成13、系统硬件设计13.1供电电源的设计13.1.1供电电源的设计原理13.1.2总电路33.2最小系统的设计43.2.1晶振电路53.2.2复位电路53.2.3AT89C51单片机63.3开关电路的设计63.4拓展电路的设计73.4.1型号选择73.4.2功能作用83.5显示电路的设计83.5.1数码显示

2、83.5.2多位数码管的显示 83.5.3显示模块84、系统软件的设计94.1系统总程序设计94.2模块子程序设计94.2.1中断服务子程序94.2.1开关子程序105、仿真115.1仿真的介绍    115.2仿真的过程    116、结束语127、参考文献12附件1：电子时钟设计整图附件2：电子时钟设计仿真图附件3：电子时钟设计程序1、课题要求与内容1.1设计目的（1）学习输出口的使用方法；（2）学习定时/计数器的使用；（3）学习中断的使用1.2设计要求电路的基本功能应包括数码显示时间、可以手动调节时间的功能。2、系统方案设计2.1系统的设计方案框图图2.1

3、总体设计方框图2.2系统组成本设计电路共由四部分组成，分别为按键模块、复位电路模块、振荡电路模块、时间显示模块。26振荡电路模块负责给单片机提供时钟周期。复位电路模块负责上电后自动复位。上电后，由单片机内部定时器计时，同时通过动态显示函数自动将时分秒显示到数码管上。与此同时，按键扫描函数一直扫描按键引脚状态，一旦扫描按键被按下，即进入相应的功能函数。如果检测到定时时间到，则驱动蜂鸣器发生提示。3、系统硬件设计3.1供电电源的设计3.1.1供电电源的设计原理图3.1.1直流稳压电源的原理框图和波形变换图整个系统采用的电源电压只需+5V电压，将交流电压源提供的220

4、V电压经变压器变换为15V交流电，再用整流桥得到直流电，采用不可调的3端稳压器件78L05将电源稳定在5V直流输出，输入供给上电复位电路、上拉电阻等。(1)电源变压器电源变压器的作用是将电网220V的交流电压变换成整流滤波电路所需的低电压。根据设计要求，输出最大电源为+10V/1A，因此，输出的最大功率为10W。另外，为了输出正、负电压，考虑到每个稳压集成块的压降为3V左右，所以可以选择220V/±16V/10W的变压器。为了使电路正常工作，要求输入电压应比输出电压自少高出2.5V～3V，且。所以变压器的输出电压的平均值至少应为8V，因此选择双8V/8W的变压器

5、。变比K为=27.5，则变比大约取25。(2)整流电路整流电路一般由单项导电性的二极管构成，经常采用单项半波、单项全波和单向桥式整流电路。如图3.1.1.2所示的整流电路为应用广泛的桥式整流电路。电路中采用了4个二极管，组成三项桥式整流电路。整流过程中，4个整流管轮流导通，无论正半周还是负半周，流过负载的电流方向一致，形成全波整流，将变压器处的交流电压变成了脉动直流电压。26整流电路的参数如下：输出电压平均值：输出电流平均值：平均整流电流：最大反向电压：整流二极管的选择：，图3.1.2整流电路图（3）滤波电路交流电经整流电路后可变为脉动直流电，但其中含有较大的交

6、流分量，为使设备上用纯净的交流电，还必须用滤波电路滤除脉动电压中的交流成分。常见的滤波电路有：电容滤波电路、电感滤波电路、电感电容滤波电路以及P型滤波电路。在此电路中，由于电容滤波电路电路较为简单、且能得到较好的效果，故选用此电路。在加入电容滤波电路后，由于电容是储能元件，利用其充放电特性，使输出波形平滑，减少脉动成分，以达到滤波的目的。为了使滤波效果更好，可选用大容量的电容为滤波电容。因为电容放电的时间常数越大，放电过程越慢，脉动成分越少，同时使得电压更高。滤波电容一般选几十至几千微法的电解电容，一般选取。即，滤波电容一般选几十至几千微法电解电容。又因为输出最

7、大电流为1A，故可估算出RL范围，取RL为18，求得C约为2200uF。故电容C选择2200u/25V的电解电容。电容C1一般取0.1～1uF，在此取C1=0.33uF。电容C2一般取0.1uF，C0应取0.22nF。26图3.1.3滤波电路图（4）稳压电路经过整流和滤波后得直流电压，会由于电网电压的波动以及负载电阻的变动而发生变化。在绝大多数情况下，这种输出电压的变化波动显得太大，仍需进一步对其稳定，这就需要采用稳压电路。目前常用的稳压电路有并联式稳压电路、串联稳压电路以及集成式稳压电路。由于集成式稳压芯片具有较完善的短路和限流保护、过热保护和调整管安全工作区

8、保护电路，因而工作是比较