电子钟的设计.doc

南 京 理 工 大 学
毕业设计说明书(论文)
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南 京 理 工 大 学
毕业设计(论文)评语
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毕业设计说明书(论文)中文摘要
当今信息科技高速发展,使用方便、低成本电子设备已逐步成为我们日常生活中电子产品的主力军。用软件代替硬件的电子设备能大大地节省成本,且有利于资源的节约,因此,以软代硬的设计必将成为我们现代设计的主流。本设计是利用MCS-51系列单片机内部的定时器/计数器进行中数年定时,配合软件延时实现时、分、秒的计时。该方案节省硬件成本,且能够使设计者在定时/计数器的使用中及程序设计方面得到锻炼和提高,因此本系统将采用软件方法实现计时。
关键词 单片机 计数器 软件
毕业设计说明书(论文)外文摘要
Title Clock design
Abstract
Today's information technology rapid development, use convenient, low cost electronic equipment has gradually become our daily life the mainstay of electronic products. Use software instead of hardware electronic equipment, and can greatly saving cost for resources, therefore, to save soft and hard design will become our modern design mainstream. This design is using MCS - 51 series microcontroller timer/counter inside of several years with software delay realization timing, when the timing, minutes and seconds. The scheme to save hardware costs, and enable designers in timing/counter use and programming get exercise and improved, therefore this system will use the software method realizing the timer.
Keywords microcontroller counter software
目次
1 绪 论 1
1.1 数字时钟的发展史 1
1.2 设计的目的与意义 1
1.3 设计的基本思路与主要内容 1
2 简易数字时钟系统的整体设计 3
2.1系统功能要求 3
2.2 整体方案 3
3 硬件设计与分析 5
3.1 硬件设计原理 5
3.2 AT89C51单片机介绍 5
3.3 单片机最小应用系统 5
3.4 显示电路 6
3.5 键盘及其接口 8
3.6 系统原理图 9
4 软件设计 11
4.1 主程序的设计 11
4.2 键输入程序 11
4.4 延时程序 14
4.5 中断程序 14
5 调试与运行 18
5.1 电路仿真 18
5.2 调试和运行 18
结 论 20
致 谢 21
参考文献 22
附录一 系统原理图 24
附录二 组件清单 25
附录三 程序清单 26
1 绪 论
1.1 数字时钟的发展史
电子钟有着很长的历史,从民国19年的电钟,研制始于60年代中期的国内电晶体、半导体管钟,到研制始于70年代末的石英电子钟,再到今天我们所用的智能电子钟。以前的电子钟存在着很多缺点,其外观体积庞大,在功能上有死摆、走时时间不长、走时精确度不高等缺点。如今无论是外观,还是在功能上,电子钟都有了很大的改进。
虽然世界绝大多数钟表都是中国制造,但钟表对于国内市场来说只是个小行业,2003年总盘子不过才100多亿,但不是没有前景。近年来,市场在急剧膨胀。根据国外的统计数据显示,发达国家人均一生拥有手表23块,发展中国家12块,而目前中国的城镇人口人均拥有量不多于6块,空间很大。比如彩电一般是一个家庭一台,手表则是每人一块,但从销售量来看,光TCL一家公司两个月的彩电销量可以接近300万台,而我们手表每年总共才卖200多万只。所以绝对不是市场潜力不够的问题,而是我们应该如何去做的问题。
1.2 设计的目的与意义
人类的生活包括:工作、学习、休息以及参与社会的多种实践活动,环环有条理,更加丰富多彩。应该说时钟的计时功能与人类的各种行为和活动有着密切的联系,于是时钟的作用便体现出来,生活中有许多人,因为只顾工作而忘记时间,从而耽误了重要的安排或者计划,造成不可挽回的损失,使之后悔莫及。我们要养成良好的时间观念,就需要电子钟时刻提醒我们。因此,电子钟已成为人们日常生活中必不可少,它的应用非常广泛,应用于家庭以及车站、码头、剧场、办公室等公共场所,给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。
现在投入生产的大多是智能时钟,它的功能很全面,但价格有点昂贵,大多数学生或者经济条件较差的人,想要拥有它,都有点困难。因此,在这里设计一个较简单的电子钟,它能完成计时和校时的功能。这个时钟系统很简单,投入生产的成本很低,因此,它的价格比较便宜,对于学生很实用。
1.3 设计的基本思路与主要内容
设计一个电子产品,首先了解它能实现的功能,时钟系统最基本的功能就是实现计时,在这里设计的数字电子时钟,它能实现计时和校时的功能,给电子钟加上电自动计时,设计一个按键对时钟进行复位和三个按键对时间进行调整。
硬件设计很简单,主要包括:单片机、按键电路、驱动显示电路,以及LED显示器四个部分。单片机选用AT89C51芯片,它无须外扩程序存储器,设计电路很简单。由于只用了四个按键,所以采用独立式按键使设计更简单。显示时、分、秒加两个分隔符,采用8位的数码管,用常用的74LS244来驱动LED数码管显示字符。
简易数字时钟可实现校时和整点报时功能,该软件采用C语言来实现,主要包括主程序、键输入程序、显示程序、定时程序和中断程序等软件模块。把原程序加入原理图,做出电子钟的仿真,以秒计数并显示时、分、秒。其中秒和分为60进制,小时为24进制计数。可通过按键实现时钟复位和分、秒、时的校正。
2 简易数字时钟系统的整体设计
2.1系统功能要求
以单片机技术为核心,充分应用各种外围电