单片机的自动报时系统设计
一、 总体方案设计 2
(一)设计方案介绍 2
(二)系统框图 3
二、器件方案 3
(一)AT89C51芯片 3
(二)时钟芯片DS1302 5
(三)数码管 7
(四)键盘 8
三、硬件电路设计 9
(一)最小系统 9
(二)时钟电路 10
(三)独立键盘电路 10
(四)显示电路 11
四、软件设计 12
(一)设计思路 12
(二)系统工作流程 12
(三) 主程序流程 13
(四) 按键程序模块 14
(五)显示程序模块 15
(六)中断服务程序模块 16
五、系统调试 18
总结 21
附录1 原理总图 22
附录2 部分源程序 23
参考文献 28
致 谢 29
正文
引言
随着半导体集成工艺的不断发展,单片机的集成度将更高,体积将更小,功能将更强。在单片机家族中,80C51系列是其中的佼佼者,加之intel公司将其MCS-51系列中的80C51内核使用权以专利互换或出售形式转让给全世界许多著名的IC制造厂商,如philips,NEC,ATmeL,AMD,华邦等,这些公司都在保持与80C51单片机兼容的基础上改善了80C51 的许多特性。这样,80C51就变成有众多制造厂商支持的发展处上百品种的大家族。
本设计采用的是ATMEL公司的AT89C51芯片,本设计是利用单片机原理设计的自动报时系统。其中,自动报时系统以AT89C5 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072*
1单片机为核心,采用4个独立式按键来调整时间和设置闹铃,用共阴极动态六段LED动态显示来显示时间,计时方案采用时钟芯片DS1302。以8路反向动态缓冲器74LS240作为LED的动态扫描的段码控制驱动信号,用P2.0—2.5外接一片集电极开路反向门电路7406(OC门)做6位LED的位选信号驱动口,6个数码管的8根段选线分别接74LS240的输出,LED共阴极端与7406的输出端相连,从左到右依次来显示时,分,秒。它需要准确的走时、较时、调时、定时、定点报时等,因此我选用的是AT89C51单片机芯片,再配以DS1302、按键电路、晶振电路、复位电路以及LED动态显示器,就可以实现。 一、 总体方案设计
(一)设计方案介绍
1.硬件的选择方案
因为我的设计是一个自动报时系统,它需要准确的出行时间,当,当,时间,时间,固定的点,所以我选择以AT89C51芯片,结合DS1302、关键电路、晶体电路,复位电路和LED动态显示,可以实现。AT89C51 P0接口外部8路反相三态缓冲器74 ls240 LED动态扫描部分代码控制驱动信号,接口与P2 P2 0 - P2 5外部开放的收集器反向相位门7406年领导了一场信号驱动,六6 8根段数码管选线ls240分别输出74,导致共阴极端与输出端74 ls07;按钮界面通过p1 7,p1 6,p1 5,p1 4完成的作用四个按钮,分别是:一个功能键K1;一个数字调整关键K2;K3取消设置键,用于设置一个时间,一个为关键,使用针设置定时器。实时时钟DS1302受控于p1 0,p1 1,p1 2。 DAS1302 X1,X2接口用于接收一个蜂鸣器。
2. 软件的设计方案
我的设计思路是这样的:
1)应该有主程序,主程序通常是显示和中断初始化。
2)显示子程序,当输入一个时间显示程序使这种类型的时间值来显示。
3)应该有中断服务程序、功能、散步、确定定时时间等等。
4)应该有关键的程序,输入关键程序,判断是否有一个按钮按下,不,叫延迟判断,如果到达时,调用延迟程序,确定按键震动或不再,而不是返回延迟程序,如果有钥匙,钥匙号码是判断,堆栈,以确定是否一个键释放和不,继续法官释放,回车键数的蓄电池。
(二)系统框图
我所设计的是一个自动报时系统,它不仅具有数字电子时钟的各种功能,如具有较时、调时、定时、闹钟等功能,而且还具有驱动电铃,定点报时等功能。 总体设计框图如图1所示:
图1 系统框图
二、器件方案
(一)AT89C51芯片
1、AT89C51的特点
用4 k字节flash是AT89C51单片机可擦除只读存储器(FPEROM - Falsh可编程和只读存储器)的低电压、高绩效、CMOS、8位单片机。本装置采用高密度非易失性存储器的爱特梅尔公司制造技术和行业标准的MCS - 51 JiaoXiang兼容的指令集和输出管。AT89C51销图如图2:
图2 AT89C51管脚图
2、AT89C51单片机复位方式
单片机在引导时间,或者在工作的干扰,使程序失控,或工作的程序是在一个无限循环的状态,在这种情况下需要重置。重置功能是让中央处理器CPU和其它功能部分恢复到一个特定的初始状态,回到工作从这个状态。
AT89C51单片机复位由外部电路,信号通过一个复位(RST)针式、高效,在振荡器的工作,只要你保持高水平两个机器RST销周期,单片机复位。重置后,PC程序计数器0000 h,RAM芯片上的内容内容是相同的。复位电路一般有上电复位、手动复位开关和自动复位电路,如图3。路上,此设计采用手动复位。
图3 手动复位电路
(二)时钟芯片DS1302
1、 简介
DS1302是达拉斯公司推出的一种高性能、低功耗实时时钟芯片,额外的31个字节静态RAM,三线使用SPI接口与CPU进行同步通信,可以是一个突然的方式发送多个字节的时钟信号和RAM数据。实时时钟提供秒、分、时、日、周、月、年、小和31天一个月可以自动调整,并具有闰年补偿功能。宽电压工作范围从2.5 V至5.5 V双电源(主电源和备用电源),可以设置备用电源充电方式,充电电流涓回来电源很好。DS1302的数据记录,尤其是对一些数据点,是历史上特殊的意义来实现数据的爆发使数据记录的同时,因此广泛应用于测量系统。
2. DS1302的特点
DS1302时钟芯片,包括:
(1)实时时钟/日历:实时时钟/日历提供秒、分钟,信息如天,星期,月,年,每月的天数和闰年可以自动调整时钟可以使用24小时或者12 h AM / PM格式。
控制字总是从最低的输出。在输入控制字指令下SCLK时钟上升沿,数据写入DS1302,数据输入从最低的(0)。同样,在以下八个控制字指令下的下降沿SCLK脉冲,读DS1302数据,读取数据从低到高。读取和写入数据序列如图4。
(三)数码管
1.数码管结构
由八个数码管发光二极管)(以下简称字段,通过不同的组合可以用来显示数字0到9,一个~ F和小数点”、“字符。数码管的外观结构如图5(一个)。数码管分为两种常见的阴极和阳极,分别如图5和图5(b)(c):
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