单片机定时闹钟资料

单片机定时闹钟资料内容摘要：

1、 单片机定时闹钟一 、 电路概述 该时钟电路主要以单片机 核心而设计的，通过单片机对信息的分析与处理控制外围设备。 电路整体设计思想是想把它做成一个实用的器件，所以在题目要求的前提下，我们又加入了星期程序，温度程序，年、月、日程序以及时间的 1224 转换程序。 关键字 ：单片机 数码显示 温度传感器 光识电路二 、 题目分析与方案论证 按照系统设计功能的要求，初步确定设计系统由复位模块、时钟模块、温度模块、音乐模块、光识模块及显示模块共五个模块组成，后来在时钟模块的基础上又加载了日历、星期的模块从单片机 手，通过使用 内部的可编程定时器/计数器，结合对外接晶振的调节来确定一个合适的振荡周期，从而 2、确定出内部的机器周期。 再通过对内部中断程序的设置来设计出时钟程序，即设计出了电子时钟的核心。 根据题目的要求，我们设计了以下方案：方案一 设计中加载了年、月、日的设计，刚开始时打算用 18 个共阳数码管，考虑到数码管太多是毕会给硬件电路带来麻烦，经过考虑后，决定把年、月、日与时间设置到一组数码管上来，即六个数码管即能显示时间又能显示年、月、日，这样一来就方便了硬件电路；方案二 主控芯片使用 51 系列 片机设计时温度模块设计温度元件用 用 及接口电路把温度转换成模拟电压，经由 后经 理显示温度。 但由于 钱比较贵，且只能转换成模拟电压，这样一来硬件就要增加更多的器件且又不经济，经查找发现 18度传 3、感器价钱便宜且可以直接把温度转换成数字量测温范围为25 度，最大分辨率可达 ，采用 3 线制与单片机相连，减少了外部的硬件电路，具有低成本和易使用的特点，所以我们选择了 18度传感器。 附 18度传感器工作原理：度传感器是美国 导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并可根据实际要求通过简单的编程实现 912 位的数字值读数方式。 温度传感器 集温度信号送该给单片机处理，存储器通过单片机对某些时间点的数据进行存储；，性能特点如下：1、独特的单线接口仅需要一个引脚进行通信；2、多个 以并联在唯一的三线上，实现多点组网功能；3、无须外部器件；4 4、、可通过数据线供电，电压范围为 、零待机功耗； 6、温度以 9 或 12 位数字量读出；7、用户可定义的非易失性温度报警设置；8、报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）的器件；9、负电压特性，电源极性接反是，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作。 三、系统总体结构框图乐电路显示电路 电路时钟电路复位电路按键功能 a 键： 12换b 键：调整定时、计时的时、调整年c 键：调整计时的秒和定时状态及日d 键：判断定时到否e 键：调整星期f 键： 定时、计时转换g 键：调整定时、计时的秒和判断定时状态、调整日h 键：调整定时的报警音乐、省电模式i 键：复位键j 键：年、月、日的显示四 5、、 主要电路原理与设计 （1）系统硬件电路的设计：电路是由控制部分和显示部分两大部分组成。 利用单片机程序进行控制，单片机以晶体振荡器的振荡周期(或外部引入的时钟周期)为最小的时序单位，片内的各种微操作都以此周期为时序基准。 振荡频率二分频后形成状态周期或称 以，1 个状态周期包含有 2 个振荡周期。 振荡频率 频后形成机器周期 以，1 个机器周期包含有 6 个状态周期或 12 个振荡周期。 1个到 4 个机器周期确定一条指令的执行时间，这个时间就是指令周期。 片机指令系统中，各条指令的执行时间都在 1 个到 4 个机器周期之间。 ，并通过数码管进行显示单片机普遍采用锁相环技术，使单片机的时钟频率可由程序 6、控制。 锁相环允许用户在片外使用频率较低的晶振，可以很大地减小板级噪声；而且，由于时钟频率可由程序控制，系统时钟可以在一个很宽的范围内调整，总线频率往往能升得很高。 但是，使用锁相环也会带来额外的功率消耗。 单就时钟方案来讲，使用外部晶振且不使用锁相环是功率消耗最小的一种。 片机的时钟信号通常用两种电路形式得到：内部振荡方式和外部振荡方式。 在引脚 接晶体振荡器(简称晶振)或陶瓷谐振器，就构成了内部振荡方式。 由于单片机内部有一个高增益反相放大器，当外接晶振后，就构成了自激振荡器并产生振荡时钟脉冲。 内部振荡方式的外部电路如下图所示。 图中，电容器 02 起稳定振荡频率、快速起振的作用，其电容值一般在5振频 7、率的典型值为 12用 6情况也比较多。 内部振荡方式所得的时钟情号比较稳定，实用电路中使用较多。 外部振荡方式是把外部已有的时钟信号引入单片机内。 这种方式适宜用来使单片机的时钟与外部信号保持同步。 外部振荡方式的外部电路如下图所示。 如图所示：9V/5202 21 21047 65 81807 22 e9 20 1 2 3 0)14 1)15 6 7 A,5V+52 2 2 2 2 2 2 2 2 v+012901290129012901290129012各模块分析：显示模块显示模块电路先通过电源电路送出+5V 电压，单片机 过74 16 译码器）驱动数码管显示数值, 显示部分采用普通共阳极数码管显示 8、，采用动态扫描，以减少硬件电路。 考虑到一次扫描 12 位数码管显示时会出现闪烁情况，设计时分两排显示，一排显示时间和年月日，一排显示星期和温度， 共阳极数码管中 8 个发光二极管的阳极（二极管正端）连在一起。 通常，公共阳极接高电平（一般接电源） ，其它管脚接段驱动电路输出端。 当某段驱动电路的输入端为低电平时，该端所连接的字段导通并点亮。 根据发光字段的不同组合可显示出各种数字或字符。 此时，要求段驱动电路能吸收额定的段导通电流，还需根据外接电源及额定段导通电流来确定相应的限流电阻。 采用动态显示方式，比较节省 I/O 口，硬件电路也较静态显示简单，但其亮度不如静态显示方式，而且在显示位数较多时，依次 9、扫描，占用多时间。 为了提供共阳 码管的驱动电压，用三极管 9012 作电源驱动输出。 采用12振，有利于提高秒计时的精确性。 三极管采用 9012。 数码管采用红色的共阳型 码管，亮度高些，因为是扫描的显示方式，所以各个数码管的脚采用了总线并联,改动 510 欧姆的电阻可以改变显示亮度；时钟模块时钟模块利用芯片内部的振荡器，然后在引脚 引脚 端接晶体谐振器，就构成了稳定的自激振荡器，其发出的脉冲直接送入内部的时钟电路，如图外接晶振时， 值通常选择 302 对频率有微调作用，晶体谐振器的频率 12了减少寄生电容，更好地保证振荡器稳定、可靠地工作，振荡器和电容应尽可能安装得与单片机芯片靠近。 设置了12 10、24 两种显示状态，调整计时的按键、设置定时的按键且定时设置了 3 次定时、还另加载了星期、年、月、日的调整及闰年的自动调整；温度模块温度模块主要由 18过单片机 的温度程序不断的检测温度来显示温度温度传感器 集温度信号送该给单片机处理，存储器通过单片机对某些时间点的数据进行存储；音乐模块音乐模块通过 扬声器信号来发出音乐，这个模块主要是为时钟定时到时发出音乐闹铃，而在软件部分设置了可以一次设置 3 次定时，每次定时到时，音乐程序中编了 6 种音乐，它可以自动选择 6 种音乐中的任一音乐响 1 分钟，如果中间不想让闹铃响可以按一按键，闹铃就立刻停止0 位模块复位模块单片机复位电路是使 系统中的 11、其他功能部件都处在一个确定的初始状态，并从该状态开始工作，例如复位后 000H，使单片机从第一个单元取指令。 无论是在单片机刚接上电源时，还是断电后或者发生故障后都要复位；单片机的复位操作使单片机进入初始化状态，其中包括使程序计数器000H，这表明程序从 0000H 地址单元开始执行。 单片机冷启动后，片内 随机值，运行中的复位操作不改变片内 中的内容，21 个特殊功能寄存器复位后的状态为确定值，见下表。 值得指出的是，记住一些特殊功能寄存器复位后的主要状态，对于了解单片机的初态，减少应用程序中的韧始化部分是十分必要的。 说明：表中符号*为随机状态；A00H ，表明累加器已被清零；特殊功能寄存器 初始状态 特殊功能寄存器 初始状态 A 00H 0H B 00H 0H 0H 0H 7H 0H 0H 0H 0H 0H 3 定 *00000B 0H *00000B *B 0H，表明选寄存器 0 组为工作寄存器组；7H ，表明堆栈指针指向片内 7H 字节单元，根据堆栈操作的先加后压。