简易电子钟的设计电子信息工程专业毕业设计毕业论文

简易电子钟的设计电子信息工程专业毕业设计毕业论文内容摘要：

而解。 测控系统 使用单片机微处理器可以设计各种工业控制系统、环境控制系统、数据控制系统，例如温室人工气候控制、水闸自动控制、电镀生产线自动控制、汽轮机电波调节系统等。 在目前数字控制系统的简易控机中，采用单片机可提高可靠性，增强其 功能，降低成本。 智能接口 微电脑系统，特别是较大型的工业测控系统中，除外围装置（打印机、键盘、磁盘、 CRT） 外，还有许 多外部通信、采集、多路分配管理、驱动控制等接口。 这些外围装置与接口如果完全由主机进行 管理，势必造成主机负担过重，降低执行速度，而如果采用单片机进行接口的控制和管理，单片机微处理器与主机可以并行工作，这样就大大地提高了系统的执行速度。 在大型数据采集系统中，用单片机对模拟 /数字转换接口进行控制不仅可提高采集速度，还可对数据进行预先处理，如数字滤波、线性化处理、误差修正等。 在通信接口中采用单片机可对数据进行编码译码、分配管理、接受 /发送控制等。 7 7 商业营销领域 在商业营销系统中广泛使用的电子秤、 收款机、条形码阅读器、仓储安全检测系统、商场保安系统、空气调节系统、冷冻保鲜系统等，目前已纷纷采用单片机构成专用系统，主要由于这种系统有明显的抗病菌侵害、抗电磁干扰等高性能的保证。 工业自动化 工业过程控制、过程监测、工业控制器及几点一体化控制系统等，这些系统除一些小型工控制器外，许多都是以单片机为核心的单机或多机 网络系统，如工业机器人的控制系统就是由中央控制器、感觉系统、行走系统、擒拿系统等节点构成的多机网络系统。 汽车电子与航空航天电子系统 通常这些电子系统中的 集中显示系统、动力监测控制系统、自动驾驶系统、通信系统以及运行监视器等，都要构成冗余的网络系统。 单片机的特点 单片机是微型机的一个主要分支，在结构上的最大特点是把 CPU、存储器、定时器和多种输入 /输出接口电路集成在一块超大规模集成电路芯片上。 就其组成和功能而言，一块单片机芯片就是一台计算机。 5 数字钟的构成 数字钟的构成 数字钟实际上是一个对标准频率（ 1HZ）进行计数的计数电路，由于计数的起始时间不可能与标准时间一致，故需要在电路上加一个校时电路，同时标准的1MHZ 时间信号必须做到准确稳定 ，通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟。 8 8 （ 1） 晶体振荡器电路 晶体振荡器电路给数字钟提供一个频率稳定准确的 12MHZ 的方波信号，可 保证数字钟的走时准确及稳定，不管是指针式的电子中还是数字显示的电子钟都使用了晶体振荡器电路。 （ 2） 时间计数器电路 时间计数器电路由分个位和分十位计数器，时各位和时十位计数器电路构 成，分个位和分十位计数器为 60 进制计数器，时各位和时十位计数器为 24 位进制计数器。 （ 3） 译码驱动器 译码驱动器电路将计数器输出的 8421BCD 码转换为数码管需要的逻辑状 态，并且为保证数码管正常工作提供足够的工作 电流。 （ 4） 数码管 数码管通常有发光二极管（ LED）数码管和液晶（ LCD）数码管，本设计提 供的为 LED 数码管。 数字钟的工作原理图如图 1 所示： 图 1 数字钟的工作原理图 时显示器 时译码器 时显示器 时译码器 分显示器 分译码器 分显示器 分译码器 振荡器 89C51 9 9 89C51 单片机的简介 AT89C51 是美国 ATMEL 公司生产的低电压，高性能 CMOS8 位单片机，片内 含 4k bytes 的可反复擦写的只读程序存储器（ PEROM）和 128 bytes 的随机存取数据存储器（ RAM），器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼 容标准 MCS51指令系统，片内置通用 8 位中央处理器（ CPU）和 Flash 存储单元，功能加大 AT89C51 单片机可为您提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。 主要性能参数： 与 MCS51 产品指令系统完全兼容 4k 字节可重擦写 Flash 闪速存储器 1000 次擦写周期 全静态操作： 0Hz24MHz 三级加密程序存储器 128 8字节内部 RAM 32 个可编程 I/O 口线 2 个 16位定时 /计数器 6 个中断源 可编程串行 UART 通道 低功耗空闲和掉电模式 管脚说明 VCC：供电电压。 GND：接地。 10 10 P0 口： P0 口为一个 8 位漏级开路双向 I/O 口，每脚可吸收 8TTL 门电流。 当 P1 口的管脚第一次写 1时，被定义为高阻输入。 P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据 /地址的第八位。 在 FIASH 编程时， P0 口作为原码输入口，当 FIASH 进行校验时， P0 输出原码，此时 P0 外部必须被拉高。 P1 口： P1 口是一个内部提供上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， P1 口缓冲器能接收输出 4TTL 门电流。 P1口管脚写入 1后，被内部上拉为高，可用作输入， P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。 在 FLASH编程和校验时， P1 口作为第八位地址接收。 P2 口： P2 口为一个内部上拉电阻的 8位双向 I/O口， P2 口缓冲器可接收，输出 4个 TTL 门电流，当 P2 口被写“ 1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。 并因此作为输入时， P2 口的管脚被外部拉低，将输出电流。 这是由于内部上拉的缘故。 P2 口当用于外 部程序存储器或 16 位地址外部数据存储器进行存取时， P2口输出地址的高八位。 在给出地址“ 1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时， P2口输出其特殊功能寄存器的内容。 P2口在 FLASH 编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。 P3 口： P3 口管脚是 8 个带内部上拉电阻的双向 I/O 口，可接收输出 4 个TTL 门电流。 当 P3 口写入“ 1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。 作为输入，由于外部下拉为低电平， P3口将输出电流（ ILL）这是由于上拉的缘故。 P3 口也可作 为 AT89C51 的一些特殊功能口，如下表所示： 口管脚 备选功能 RXD （串行输入口） TXD （串行输出口） /INT0 （外部中断 0） /INT1 （外部中断 1） T0 （记时器 0外部输入） 11 11 T1 （记时器 1外部输入） /WR （外部数据存储器写选通） /RD （外部数据存储器读选通） P3 口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。 RST：复位输入。 当振荡器复位器件时，要保持 RST 脚两个机器周期的高电平时间。 ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。 在 FLASH 编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。 在平时， ALE端 以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的 1/6。 因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。 然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个 ALE 脉冲。 如想禁止 ALE 的输出可在 SFR8EH 地址上置 0。 此时， ALE 只有在执行 MOVX， MOVC 指令是 ALE 才起作用。 另外，该引脚被略微拉高。 如果微处理器在外部执行状态 ALE 禁止，置位无效。 /PSEN：外部程序存储器的选通信号。 在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次 /PSEN 有效。 但在访问外部数据存储器时，这两次有效的 /PSEN 信号将 不出现。 /EA/VPP：当 /EA 保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（ 0000HFFFFH），不管是否有内部程序存储器。 注意加密方式 1时， /EA 将内部锁定为 RESET；当 /EA 端保持高电平时，此间内部程序存储器。 在 FLASH 编程期间，此引脚也用于施加 12V 编程电源（ VPP）。 XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 XTAL2：来自反向振荡器的输出。 振荡器特性 : XTAL1 和 XTAL2 分别为反向放大器的输入和输出。 该反向放大器可 以配置为片内振荡器。 石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。 如采用外部时钟源驱动器件， XTAL2 应不接。 有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器，因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求，但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。 12 12 LED 数码管 agdefbcdpa7b6c4d2e1f9GND3GND8g10dp5 图 2 7 段数码管 数码管（如图 2所示）使用条件： a、段及小数点上加限流电阻 b、使用电压：段：根据发光颜色决定；小数点：根据发光颜色决定 c、使用电流：静态：总电流 80mA（每段 10mA）；动态：平均电流 45mA 峰值电流 100mA 上面这 只是七段数码 管引脚图，其中共阳极数码管引脚图和共阴极的是一样的。 数码管使用注意事项说明： （ 1） 数码管表面不要用手触摸，不要用手去弄引角； （ 2） 焊接温度： 260 度；焊接时间： 5S （ 3） 表面有保护膜的产品 ,可以在使用前撕下来。 6 电路设计 晶体振荡器与 AT89C51 的接法 晶体振荡器与 89C51 的接法如图 3所示， XTAL1 和 XTAL2 脚接到 12MHZ 的晶体振荡器上，与两个 10PF 的电容并联，并接低电平。 13 13 图 3 晶体振荡器与 89C51 的 连接 数码管显示电路 数码管与 89C51 的接法如图 4 所示， 数码 管的 A、 B、 C、 D、 E、 F、 G 分别连接到 89C51 的 ~ 引脚上， 控制数码显示管上中间的两亮点。 图 4 数码管与 89C51 的连接 按键功能的实现 用 AT89C51 的并行口 、。