基于单片机的电子时钟设计 - 毕业论文 - 图文

内容发布更新时间 : 2024/5/10 5:11:18星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

咸阳师范学院2013届本科毕业毕业论文(设计)

1/6晶振频率的固定频率输出的正脉冲,因此,可作为外部时钟或外部定时脉冲使用

PSEN:外部程序存储器读选通信号。在读外部ROM是/PSEN有效,以实现

外部ROM单元的读操作。

EA:访问程序存储器控制信号。当/EA信号为低电平时,对ROM的读操作

是针对外部程序存储器的;而当/EA信号为高电平时,对ROM的读操作是从内部程序存储器开始,并可延续至外部程序存储器。

XTAL1和XTAL2:外部晶体引线端。当使用芯片内部时钟时,XTAL1和XTAL2用于外接石英晶体谐振器和微调电容;当使用外部时钟时,用于接入外部时钟脉冲信号。 3.3.2按键模块

图5 按键模块

在该模块中,采用四个按键作为对电子时钟的控制输入,通过按键来实现时钟的时间设置、定时功能。电路中将四个按键的一端接地,而单片机的P2口默认为高电平,一旦按键被按下,则该按键对应的管脚被拉低,通过软件扫描按键即可知道用户所要实现的功能,调用相应的按键子程序来完成该操作[6]。

本设计中,四个按键K1、K2、K3、K4分别与AT89C51单片机的引脚P1.0、P1.1、P1.2、P1.3连接。当按下K1时,开始进行“时”的校对,再次按下K1时,则切换到“分”的校对,第三次按下则切换到“秒”的校正,第四次按下则返回到正常时间显示。当按下K2时,切换到闹钟模式,连续按下K2键时依次进行定时。K3和K4键是实现加一和减一功能。

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基于单片机的电子时钟设计

3.3.3复位电路

图6 复位电路

单片机在上电以后内部的电路处于一种随机状态,这时如果开始工作则会出现混乱。对单片机而言,复位也就是在做准备工作,是使单片机回到初始化状态的一种操作。单片机系统上电后,从何处开始执行第一条指令是由系统复位后的状态决定的[7]。

RESET引脚是复位信号的输入端,高电平有效,低电平工作。常用的复位电路有上电复位电路、按键电平复位电路、按键脉冲复位电路。本设计中采用按键电平复位电路,如图6所示。 3.3.4振荡电路

图7 振荡电路

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咸阳师范学院2013届本科毕业毕业论文(设计)

AT89C51单片机内部有一个高增益反相放大器,它的作用就是用来构成振荡器,但要形成时钟,还需要一些附加的电路[8]。AT89C51单片机的时钟产生有以下两种方法:

1.内部时钟方式。利用单片机内部的振荡器,然后在引脚XTAL1和XTAL2两端接晶振,就构成了稳定的自激振荡器,其发出的脉冲直接送入内部时钟电路,外接晶振时,晶振两端的电容一般选择为30pF左右;这两个电容对频率有微调的作用,晶振的频率范围可在1.2MHZ-12MHZ之间选择。

2.外部时钟方式。此方式是利用外部振荡脉冲接入XTAL1和XTAL2。 本设计采用内部时钟方式。振荡电路由两个皆为30PF的C1,C2及振荡频率为12MHZ的晶振组成,并配合单片机定时器0实现准确计时。如图7所示。 3.3.5发声模块

图8 发声模块

发声模块由电源,蜂鸣器两部分组成。正常情况下,不发声,一旦按键按下,或定时时间到,蜂鸣器发声[9]。 3.3.6时间显示模块

LED是Light Emiting Diode (发光二极管)的缩写,发光二极管是能将电信号转换为光信号的电致发光器件。由条形发光二极管组成“8”字形的LED显示器,也称数码管[10]。

通过数码管中发光二极管的亮暗组合,可以显示多种数字、字母以及其他符号。数码管有7段数码管和8段数码管之分。7段数码管由7个发光二极管组成,而8段数码管则是在7段发光二极管的基础上再加一个圆点型发光二极管,用以显示小数点。8段数码管中发光二极管的排列形状以及数字显示的段组合如图9

9

基于单片机的电子时钟设计

所示:

ab gf a

fbg ec

dDP

edCOM

COMcDP

图9 八段数字显示器及发光段组合图

在使用中,为了给发光二极管加驱动电压,它们有一个公共引脚,公共引脚共有两种连接方法,如图10所示,分别为共阴极接法与共阳极接法

[11]

1.共阴极接法。把发光二极管的阴极连在一起构成阴极公共引脚,如图a所示。使用时阴极公共引脚接地,这样阴极引脚上加高电平的发光二极管就导通点亮,而加低电平的则不点亮。

2.共阳极接法。把发光二极管的阳极连在一起构成阳极公共引脚,如图b所示。使用时阳极公共引脚接+5V。这样阴极引脚上加低电平的发光二极管即可导通点亮,而加高电平的则不点亮。

COM

abcdefgDP

abcdefgDPCOMa 共阳极接法 b 共阴极接法

图10 LED显示器接法

本设计中采用共阴极LED数码管显示方式,电路图如图11所示:

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