单片机控制LED显示电子钟。.doc

摘要本文介绍了一款基于AT89S51单片机LED显示电子钟的设计,通过多功能数字钟的设计思路,详细叙述了系统硬件、软件的具体实现过程。论文重点阐述了数字钟硬件中MCU模块、时钟模块和相关控制模块等的模块化设计与制作;软件同样采用模块化的设计,包括中断模块、时间调整模块设计,并采用简单流通性强的C语言编写实现。本设计实现了时间与秒表的修改功能、年、月、日显示功能。并且通过对比实际的时钟,查找出了误差的来源,确定了调整误差的方法,尽可能的减少误差,使得系统能够达到实际数字钟的允许误差范围内。关键词:单片机数字钟秒表毕业设计说明书目录第一章引言 2第二章整体设计方案 3 3 3 3系统基本方案选择和论证 3 3 5 5第三章系统的硬件设计与实现 7最小系统设计 7数字钟的外围电路设计 8 8LCD显示电路 10 12 12本章小结 14第四章系统的软件设计 15 15 15 18 20LCD显示子程序 22 23第五章软硬件系统的调试 24 24系统性能测试与功能说明 25 25 27Keil的介绍 27KeiluVision2软件的操作 27 28附录 29附录一:硬件电路原理图 29附录二:仿真图 30参考文献 31第一章引言20世纪末,单片机技术获得了飞速的发展,在其推动下,现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域,有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高,同时也使现代电子产品性能进一步提高,产品更新换代的节奏也越来越快。时间对人们来说总是那么宝贵,工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前的时间。忘记了要做的事情,当事情不是很重要的时候,这种遗忘无伤大雅。但是,一旦重要事情,一时的耽误可能酿成大祸。当前,单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。下面是单片机的主要发展趋势。单片机应用的重要意义还在于,它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能,现在已能用单片机通过软件方法来实现了。这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术,是传统控制技术的一次革命。单片机模块中最常见的是数字时钟,数字时钟是一种用单片机原理实现时、分、秒计时的装置,与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,具有更更长的使用寿命,因此得到了广泛的使用。、月、日、周、时、分、秒,数字显示及到时提醒的计时装置,广泛用于个人家庭,车站,码头办公室等公共场所,成为人们日常生活中不可少的必需品,由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度,远远超过老式钟表,钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便,而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等,所有这些,都是以钟表数字化为基础的。因此,研究数字时钟及扩大其应用,有着非常现实的意义。、日期和时间,工作状态稳定;,以便用户能够方便地设定和调整时间;,当单片机工作不正常时,能够复位并重新设定时间。 本时钟的设计具体有两种方法。一是通过单纯的数字电路来实现;二是使用单片机来控制实现。本次设计选取了较为简单的单片机控制;而选择这一方法还要进行各个芯片的选择。以下是我在这次设计中所用的方案。其主要设计思想是:整个系统用单片机为中央控制器,由单片机执行采集时钟芯片的时间信号并通过显示模块来输出信号及相关的控制功能。时钟芯片产生时钟信号,利用单片机的I/O口传给单片机;并通过I/O口实现LCD的显示。系统设有4个按键能够对时间星期年月日进行调整,还能够设置秒表。整体框架如下图所示。秒表LCD显示单片机电源模块复位电路时钟模块按键模块AT89S51是一个低功耗,高性能CMOS8位单片机,片内含4kBytesISP(In-systemprogrammable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构,芯片内集成了通用8位中央处理器和ISPFlash存储单元,功能强大的微型计算机的AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。AT89S51具有如下特点:40个引脚,4kBytesFlash片内程序存储器,128bytes的随机存取数据存储器(RAM),32个外部双向输入/输出(I/O)口,5个中断优先级2层中断嵌套中断,2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,看门狗(WDT)电路,片内时钟振荡器。