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咸阳师范学院2013届本科毕业毕业论文(设计)
2.4 电子时钟的设计流程
Proteus 电路设计 源程序设 计生成目标代码 基于 proteus仿真
图1 设计流程图
3.设计方案
3.1 硬件电路的设计方案
本设计的硬件电路设计框图如图2所示:
振荡电路 时间显示 复位电路 AT89C51 按键电路 蜂鸣器
图2 总体结构框图
由图2可以看出:本设计电路的硬件部分共由五部分组成,分别为按键模块、复位电路模块、振荡电路模块、发声模块、时间显示模块。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,或按键后强制复位。
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基于单片机的电子时钟设计
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。
3.2硬件电路的原理图
由上面的设计框图可以进一步得出本系统的电路原理图。 原理图如图3所示:
图3 电路原理图
本设计是采用晶振电路作为驱动电路,由计时程序和循环程序产生的一秒定时,达到时分秒的计时,六十秒为一分钟,六十分钟为一小时,满二十四小时为一天。电路中的四个控制键拥有多种不同的功能,按下又松开,可以实现校对时间以及定时的功能。
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咸阳师范学院2013届本科毕业毕业论文(设计)
3.3硬件电路说明
3.3.1主控制模块
AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压,高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机[5]。
AT89C51单片机引脚介绍: Vcc:电源 Vss:地线
P0口:P0口地址为80H,位地址为80H~87H。各位口线是有完全相同但又相互独立的逻辑电路。P0口的逻辑电路主要由D触发器构成的锁存器,FET(场效应管)构成的输出驱动电路,用于引脚数据输入缓冲的缓冲器,一个多路转接开关(MUX)构成。
8位口线的锁存器位构成一个口的锁存器,所谓的口地址就是锁存器的地址。锁存器的功能是使数据在口中保留一段时间。
MUX的一个输入来自锁存器,另一个输入为“数据/地址” 。输入转接由控制信号控制,设置多路转接开关的原因是P0口既可以作为通用I/O口进行数据输入/输出,又可以作为单片机系统的地址/数据线使用。设置多路转接开关可以方便的实现转换。
P1口:P1是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O口。P1口地址为90H,位地址为90H~97H。P1口只能作为通用数据I/O口使用所以在电路结构上与P0口有些不同。
第一,因为它只能传送数据,所以不再需要多路转接开关(MUX); 第二, 驱动电路中有上拉电阻。其上拉电阻并不是真正的电阻,而是一个能起到上拉电阻作用的由两个场效应管构成的电路。
P2口:P2是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口地址为A0H,位地址为A0H~A7H。P2口既可作为系统高位地址线使用,也可作为通用I/O口使用,所以P2口的电路逻辑与P0口类似,也有一个多路转接开关。但多路转接开关的一个输入端不再是地址/数据,而是单一的地址,因为在构造系统总线时,P2口只能作为高位地址而不能作为数据线使用。当P2口作为高位地址线使用时,多了开关倒向地址端;而当通用I/O口使用时,多路开关倒向锁存器的Q端。
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基于单片机的电子时钟设计
图4 AT89C51引脚排列图
P3口:P3口是一组带有内部上拉电阻的8位双向I/O口。P3口的地址为B0H,位地址为BOH~B7H。虽然P3口可以作为通用I/O口使用,但在实际应用中我们更多的使用的是他的第二功能信号。
P3.0 RXD(串行数据接收) P3.1 TXD(串行数据发送) P3.2 INT0(外部中断0申请) P3.3 INT1(外部中断1申请) P3.4 T0(定时器/计时器0计数输入) P3.5 T1(定时器/计时器1计数输入) P3.6 /WR(外部RAM写选通) P3.7 /RD(外部RAM读选通)
RST:复位信号。当输入的复位信号延续2个机器周期以上的高电平时即为有效,用于单片机的复位操作。
ALE:地址锁存控制信号。在系统扩展时,ALE用于把P0口输出的低八位地址送入锁存器锁存起来,以实现低位地址和数据的分时传送。此时由于ALE是以
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