基于51单片机的电子钟设计.doc
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1、摘要:(1)电子钟的发展及应用1957年,Ventura发明了世界上第一个电子表,从而奠定了电子时钟的基础,电子时钟开始迅速发展起来。现代的电子时钟是基于单片机的一种计时工具,采用延时程序产生一定的时间中断,用于一秒的定义,通过计数方式进行满六十秒分钟进一,满六十分小时进一,满二十四小时小时清零。从而达到计时的功能,是人民日常生活补课缺少的工具。现在高精度的计时工具大多数都使用了石英晶体振荡器,由于电子钟、石英钟、石英表都采用了石英技术,因此走时精度高,稳定性好,使用方便,不需要经常调试,数字式电子钟用集成电路计时时,译码代替机械式传动,用LED显示器代替指针显示进而显示时间,减小了计时误差,
2、这种表具有时、分、秒显示时间的功能,还可以进行时和分的校对,片选的灵活性好。(2)电子钟特点与原理电子钟亦称数显钟(数字显示钟),是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,与机械时钟相比,直观性为其主要显著特点,且因非机械驱动,具有更长的使用寿命,相较石英钟的石英机芯驱动,更具准确性。电子钟已成为人们日常生活中必不可少的必需品,广泛用于个人家庭以及车站、码头、剧院、办公室等公共场所,给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大地方便。相对于其他时钟类型,它的特点可归结为“两强一弱 ”:比机械钟强在观时显著,比石英钟强在走时准确,但是它的弱点为显时较为单调。电子钟是一个将“ 时”,“分”,“秒”显
3、示于人的视觉器官的计时装置。它的计时周期为24小时,显示满刻度为23时59分59秒,具有校时功能和报时功能。因此,一个基本的数字钟电路主要由译码显示器、“时”,“分”,“秒”计数器、校时电路、报时电路和振荡器组成。主电路系统由秒信号发生器、“时、分、秒”计数器、译码器及显示器、校时电路、整点报时电路组成。秒信号产生器是整个系统的时基信号,它直接决定计时系统的精度,一般用石英晶体振荡器加分频器来实现。将标准秒信号送入“秒计数器”,“秒计数器”采用60进制计数器,每累计60秒发出一个“分脉冲”信号,该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。“分计数器”也采 用60进制计数器,每累计60分钟,发出一个“时
4、脉冲”信号,该信号将被送到“时计数器”。“时计数器”采用24进制计时器,可实现对一天24小时的累计。译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态用七段显示译码器译码,通过七段显示器显示出来。整点报时电路时根据计时系统的输出状态产生一脉冲信号,然后去触发一音频发生器实现报时。校时电路时用来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整。应用Proteus的ISIS软件实现了单片机电子时钟系统的设计与仿真。该方法仿真效果真实、准确,节省了硬件资源。1设计要求:设计一个基于51单片机的电子时钟,并且能够实现时分秒的显示和调节。2方案选择:单片机的型号选择通过对多种单片机性能的分析,最终认为89
5、C51是最理想的电子时钟开发芯片。89C51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,器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的89C51是一种高效微控制器,而且它与MCS-51兼容,且具有4K字节可编程闪烁存储器和1000写/擦循环,数据保留时间为10年等特点,是最好的选择。51单片机的引脚及各引脚功能介绍8051 单片机的引脚图 引脚功能: l P0.0P0.7 P0口8位双向口线(在引脚的3932号端子)。 l P1.0P1.7 P
6、1口8位双向口线(在引脚的18号端子)。 l P2.0P2.7 P2口8位双向口线(在引脚的2128号端子)。 l P3.0P3.7 P2口8位双向口线(在引脚的1017号端子)。 P0口有三个功能: 1、外部扩展存储器时,当做数据总线(如图1中的D0D7为数据总线接口) 内、2、外部扩展存储器时,当作地址总线(如图1中的A0A7为地址总线接口) 3、不扩展时,可做一般的I/O使用,但内部无上拉电阻,作为输入或输出时应在外部接上拉电阻。 P1口只做I/O口使用:其内部有上拉电阻。 P2口有两个功能: 1、扩展外部存储器时,当作地址总线使用 2、做一般I/O口使用,其内部有上拉电阻;P3口有两个
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