基于单片机的电子时钟设计

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了基于单片机的电子时钟设计。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

收藏和点赞,您的关注是我创作的动力

概要

  电子时钟具有长远的发展历史,它的出现使得人们对时间的概念有了进一步的认知和了解,可以说意义十分的重大。在时代的推动,以及市场的需求下,电子时钟的功能以及性能都有着质的突破,而且应用的范围也越来越广,到处都有着电子时钟的影子。电子时钟和人们的日常生活早已密不可分,同时也起到了重要的引导作用,例如工作、出行、娱乐、饮食等,在很大程度上给人们提供了便捷。本课题所设计的一种多功能电子时钟将51单片机作为一个核心交换器,它外接振荡电路来给单片机提供一个时钟信号,利用LED数码管来实现时钟信息的显示,并且它采用按键的方式,可以对时、分、秒进行单独的调整,从而使之达到一个标准时间,实现定时闹铃。本设计以软、硬件结合为整体的设计思路,并通过软件和硬件控制,充分发挥了单片机的作用。同时,该系统在技术上具有很高的实用价值,由于整个系统在结构和功能上都比较简洁,因此它具备良好的可持续性。

关键词:电子时钟;51单片机;振荡电路;LED数码管;按键模块

一、设计目标

  本课题设计主要分为四个部分,其中以AT89C51单片机为核心枢纽,通过其向外部发送时钟信号;以石英振荡器为主要计时部件,通过石英振荡器分频后得到一个稳定的方波信号,从而确保数字电子钟的计时准确以及稳定[2];以LED灯为核心显示部件,通过输入相应的命令或数据便可显示所需要的时间;以蜂鸣器为主要的定时闹铃部件,当输出的为低电平时,蜂鸣器不发出声音,当输出为高电平时,蜂鸣器发出声音。根据硬件电路设计编写C语言程序并载入到单片机内,完成对外接电路的控制,以此来实现能够显示时、分、秒,并且可以校时和闹铃的电子时钟。

二、系统电路设计

2.1 硬件电路的设计方案

本设计的硬件电路设计框图如图3.1所示:
单片机电子时钟设计,单片机,单片机,嵌入式硬件

图3.1 硬件电路框图
  本设计的硬件电路主要分为振荡电路、复位电路、按键模块、发声模块和时间显示模块五个部分。振荡电路的主要任务就是不断地给单片机提供周期性的时钟信号;复位电路的作用就是在通电以后是整个电路复位,或者通过按键的形式手动将电路复位;电路通电后,在单片机和动态显示函数的作用下,LED数码管上便会自动的出现时、分、秒的显示;同时,按键的引脚会在扫描函数的作用下,一直处于检测状态,一旦某一个按键被按下,与之对应的函数功能便会总动启用;假如到达了定时设定的时间,蜂鸣器便会发出声音进行提示。

三、 系统软件设计

  系统的软件设计非常重要,它主要就是控制着整个硬件电路实现所需的功能,在设计的过程中必须有清晰的思路,如果程序设计的不合理,或是语法错误,使得硬件电路与程序不匹配,这样整个硬件电路就会处于一种瘫痪状态,无法运行。然而需要实现的功能越多,程序的编写也就越繁琐,因此,程序的设计一般要做到以下几点:
(1)根据硬件电路所实现的功能,将软件分为各个部分,设计出合理的框架结构;
(2)根据总体的设计选择适当的参数;
(3)制作出程序流程图;
(4)在程序中添加注释,便于后期阅读和修改程序;
(5)注意程序的抗干扰设计,保证程序在运行中的有效、可靠。
  本系统采用C语言程序而成,其结构简单清晰,很容易让人读懂,语句连贯紧密。它聚集了高级语言和汇编语言的多种特点,并且在编写的过程中还能加入其他语言的子程序,由此可以看出,其使用的灵活性是很多语言不可相比的。因其良好的性能,不仅应用于各类系统的拓展和开发,同时还应用于各种科研项目中。

3.1 主程序设计

  上电之后,系统便会自动对电路进行初始化操作。单片机依次开始调用按键子程序、显示子程序、中断子程序,随后返回初始化之后,并循环运行。主程序流程图如图4.1所示。
单片机电子时钟设计,单片机,单片机,嵌入式硬件

图4.1 主程序流程图

3.2 仿真调试

本设计的仿真调试采用的是Proteus软件,它不但能够实现同类仿真软件的所有功能,而且他还可以对外部电路中的元器件仿真,其内含元器件库十分的丰富,当你在电路布线的过程中出现错误,也可以直接更改,设计使用十分的灵活,这就使得Proteus软件在众多的仿真软件中脱颖而出,尤其适合学生或对单片机感兴趣以及从事与单片机有关工作的人。在Proteus下,将编写好的C语言程序载入到单片机内,随后点击运行,便可进入调试环境,程序无误,此时电路中的各个元器件连接点便会亮起红蓝指示灯(红色代表高电平,蓝色代表低电平),LED数码管亮起,时间显示开始正常的走时。初始运行状态如图5.1所示。
单片机电子时钟设计,单片机,单片机,嵌入式硬件

图5.1 初始运行状态

四、 总结

  电子时钟具有长远的发展历史,使用单片机控制电子时钟的技术早已成熟,也早已成为主流。本次设计的电子时钟的整体工作主要分为硬件电路和软件系统两部分,首先是选择所需要的元器件,再按照实现的功能将各个元器件整合到一起,完成设计的硬件电路,然后是设计软件系统部分,通过程序控制硬件电路,从而实现时间的显示、校时以及闹铃功能。本设计所需实现的功能,但是功能较为简单,不足之处就是每次开始运行或是初始化电路,都需要对其进行校时,比如每次运行都需要重新进行校时,每次到达闹铃时间蜂鸣器只会响一声,时间较短,提示作用有点不太明显,在实际的生活中使用还是有所欠缺,实用性不强,还需对其进行完善。本次设计给了我一次很好的实践的机会,但也让我看到了自己的不足,虽然在课堂上我们已经学习了很多的理论知识,但要知道理论绝大部分是理想的,实际的使用和操作还是和理论有很大的差别,从被动的接受知识到主动的去学习,再通过实际的操作和应用,让我真真切切的明白了什么叫学以致用,让我对所学的知识有了进一步的认知和了解,也让我知道了理论结合实践的重要性,在今后的工作中仍需不断学习,只有这样才能够不断进步。

五、 文章目录

目 录
摘 要 I
Abstract II
1 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 电子时钟的特点及应用 1
1.3 设计目标 1
1.4 设计意义 2
2 元器件的的选择 2
2.1 芯片的选择 2
2.2 显示部件的选择 3
2.3 其他元器件的选择 3
2.3.1 NPN型三极管 3
2.3.2 上拉电阻和下拉电阻 3
2.3.3单片机的选择 4
2.3.4蜂鸣器模块的选择 4
3 硬件电路设计 4
3.1 硬件电路的设计方案 4
3.2 各功能模块电路设计 5
3.2.1 振荡电路 5
3.2.2 复位电路 5
3.2.3 按键模块 6
3.2.4 时间显示模块 6
3.2.5 发声模块 7
4 控制系统的软件设计 8
4.1 主程序设计 8
4.2 子程序设计 9
4.2.1 按键子程序 9
4.2.2 显示子程序 10
4.2.3 中断子程序 10
5 仿真调试 11
5.1 功能调试 12
5.1.1 校时调试 12
5.1.2 闹铃调试 13
5.1.3 复位调试 13
5.2 仿真结果分析 13
总结 14
参考文献 15
附录 16
致谢 17文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-759019.html

到了这里,关于基于单片机的电子时钟设计的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处: 如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请点击违法举报进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

领支付宝红包 赞助服务器费用

相关文章

  • 基于单片机的电子时钟

    点击链接获取Keil源码与Project Backups仿真图: https://download.csdn.net/download/qq_64505944/87453487 源码获取 本次设计由于前期我们已经完成了单片机最小系统的制作,为了节省时间,故利用已有资源,选择用单片机最小系统来实现数字钟的制作。采用的是以单片机芯片为核心,辅以必

    2024年02月04日
    浏览(42)
  • 基于单片机的6位电子时钟

    点击链接获取Keil源码与Project Backups仿真图 https://download.csdn.net/download/qq_64505944/87413394 源码获取 近年来随着科技的飞速发展,人们对单片机技术的应用正在不断加深。单品微型计算机简称单片机,是典型的嵌入式微控制器,又称单片微控制器,它不是完成某个逻辑功能的芯片,

    2024年02月07日
    浏览(42)
  • 基于52单片机的电子时钟(原理图,代码)

    所需要使用的元器件:  代码:(使用的是keil5) #include reg52.h             //调用单片机头文件 #define uchar unsigned char  //无符号字符型 宏定义    变量范围0~255 #define uint  unsigned int     //无符号整型 宏定义    变量范围0~65535   //数码管段选定义      0     1    2    

    2024年02月06日
    浏览(43)
  • 基于51单片机的电子时钟(原理图,代码)

    所需要使用的元器件:  代码:(使用的是keil5) #include reg52.h             //调用单片机头文件 #define uchar unsigned char  //无符号字符型 宏定义    变量范围0~255 #define uint  unsigned int     //无符号整型 宏定义    变量范围0~65535   //数码管段选定义      0     1    2    

    2024年02月07日
    浏览(47)
  • 单片机毕业设计 stm32智能电子秤系统设计与实现 - 物联网 嵌入式

    🔥 这两年开始毕业设计和毕业答辩的要求和难度不断提升,传统的毕设题目缺少创新和亮点,往往达不到毕业答辩的要求,这两年不断有学弟学妹告诉学长自己做的项目系统达不到老师的要求。 为了大家能够顺利以及最少的精力通过毕设,学长分享优质毕业设计项目,今天

    2024年02月06日
    浏览(75)
  • 单片机原理与应用课程设计-基于51单片机的时钟日历

    摘 要 本课程设计是基于51单片机的日历时钟设计。作为嵌入式系统中常用的控制器,单片机在各种电子设备和系统中广泛应用。日历时钟作为一个常见的功能模块,在现代生活中具有重要意义。因此,设计一个基于51单片机的日历时钟,不仅有助于我们掌握单片机编程技术和

    2024年02月20日
    浏览(72)
  • 基于51单片机的数字时钟设计

    目录 一、总体概述 1、计时控制方案 2、主控制器模块 3、显示电路模块 4、调试按键模块 5、电源模块 6、闹钟声光报警模块 二、系统总体结构 1.电路图 三、系统的硬件设计与实现 1、电源电路 2、显示电路 3、单片机基本电路 4、按键电路 四、功能测试及结果分析 五、程序附

    2024年02月07日
    浏览(47)
  • 毕业设计 - 基于单片机的智能饮水机系统设计与实现 (物联网 嵌入式 单片机)

    Hi,大家好,学长今天向大家介绍一个 单片机项目 基于单片机的智能饮水机系统设计与实现 大家可用于 课程设计 或 毕业设计 这次设计的智能饮水机就是单片机结合传感器的一个应用。 该系统设计综合单片机以及电子技术理论,从生活实际出发,完善了饮水机的功能。整个

    2024年02月03日
    浏览(109)
  • 51单片机项目(9)——基于51单片机的电子琴设计

    简易电子琴设计设计内容: 1.用矩阵键盘代表琴键,至少能弹出8个音符,分别是:音符1.23.4.,5,6,  2.键按下的时间长短表征节拍的长短,用蜂鸣器发出声音 3.数码管显示出当前音符 4.音量可调 (代码及其工程文件放在最后) 电路图如下: 51单片机电子琴是一种基于51单片机(

    2024年02月09日
    浏览(49)
  • 基于单片机的电子琴设计

    摘 要 读书、看电影、听音乐,都是最常见的丰富内心世界的良剂。听音乐,作为陶冶情操、提升境界最便捷的方式,正受到越来越多人们的欢迎。音乐可以很轻松的融入各种场合,给人们带来很轻松的氛围,只有真正的接触它,才可以真正的感受到它的魅力。 本次设计正是

    2024年03月18日
    浏览(46)

觉得文章有用就打赏一下文章作者

支付宝扫一扫打赏

博客赞助

微信扫一扫打赏

请作者喝杯咖啡吧~博客赞助

支付宝扫一扫领取红包,优惠每天领

二维码1

领取红包

二维码2

领红包