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基于单片机的多功能数字钟系统设计与分德国赛

基于单片机的多功能数字钟系统设计与分德国赛

  计划四:采用LCD液晶显示。由ks0108驱动,能显示大宗数据、文字、图形,显示的位数众,字体清爽众样、体面,并且外部接线较方便。   计划三:采用AT89S52芯片。该芯片内部既有Flash ROM,又与MCS-51兼容,并且ISP正在线芯片,如此既低落了本钱也无需一再插拔芯片,可避免损坏芯片;并且它的机能安静,且内存达8kB。   计划一:采用8031芯片。8031芯片内部无ROM,必要外扩序次存储器,由此酿成电途焊接的困穷,何况利用8031还必要其余购置其他的芯片,从而酿成本钱较高,性价比低。   如图1所示,体系的所有把持流程是:由单片机AT89C52的内部序次按时把持LCD使之显示出本文所要告终的恶果,当计时到整点时单片机发出一条号召去把持喇叭举办整点报时,若显示出格情况,例如倏忽断电则单片机将会松手使命,从而会酿成时光的不切实,因而加一组键盘便于随时厘正时光使时光也许准时计时。其它,为了使所策画的数字钟秒外更为切实,本体系电途又增添了时钟芯片DS1302,此芯片计时精度万分高,一个礼拜偏差惟有3s。增添了此芯片使本体系更具适用性。   过程以上对本体系各模块的计划举办论证与现实运用比拟较,本策画电途最终选用AT89C52行为主控体系来把持时钟的准时运转,采用独立试按键把持本策画体系将要告终的一齐效用,选用LCD动态扫描来显示时光。本策画选拔最优的计划,并策画出如图1所示的体系框图。   计划一:采取阵列式按键,裁汰了I/O口的利用,且扫描M×N个按键只需占用M+N个I/O口即可告终,但给编程带来了必定的困穷,固然省俭了许众的口线,低落了本钱,但正在此策画中所用的按键要尽量少,于是排斥此计划。   计划一:点阵显示。是由八行八列的LED管集成正在一块电途上构成,首要用来显示汉字,同时也能显示数字和少量图象,但它的焊接较繁难,价值高,鉴于所策画的实质恳求用它不切现实,因而排斥此计划。   如图2所示,本次策画的众效用数字钟采用一块AT89C52行为主控模块,还用到了转换芯片DS1302,首要是对告终按时电途举办信号互换。正在单片机使命之前,咱们务必给它一个电源(5V)和贯穿少少必要贯穿的地方。例如第18、19引脚之间要给它接上一个12MHz的晶振和两个33pF的电容。第31引脚要接上电源,第9引脚要接上复位电途。第20引脚要接地,第40引脚要接上电源。DS1302芯片首要用于电途的转换。单片机剩下的P0口、P3口、和P2口折柳用于其他效用。同时要指出的是正在利用P0口时要给它接上上拉电阻,如此单片机的驱动才略就会大大加强。P3口是复用效用,能够用做数据的传输和地方线。出格要夸大的是这里只可用高8位做数据线口内部依然具备了上拉电阻,于是不必再加上拉电阻了。这些都是上电之前要做好的少少条件纲求,假若小看了哪一点,都可以使单片机不行平常使命,或者说容易烧坏单片机。   过程三种计划的比拟,计划三首要容量较大,具有本钱低的好处。于是主模块采用AT89S52。   本策画的众效用时钟首要由四个模块构成,其中心元件是一块单片机AT89C52,并采用了偏差小的时钟芯片DS1302作时钟按时,它一礼拜的偏差惟有为3s。   闹铃电途如图4所示。本电途比拟方便,只用寻常的蜂鸣器接至AT89C52由它举办把持,从图4能够看出单片机P3.0口接喇叭的正极,为了使蜂鸣器的声响大些,P3.0口信号输出端接上一个电阻和一个三极管用于放高声响信号,蜂鸣器的负极直接接地,按键模块用到了三个按钮和三个电阻。单片机的P3.1\P3.2\P3.3与三个按钮相连。按钮的另一端接喇叭的 负极。此中按钮的效用是随时调动时光以及调   图5所示为DS1302的引脚图。此中Vcc1为后备电源,Vcc2为主电源。正在主电源紧闭的景况下,也能保留时钟的接连运转。DS1302由Vcc1或Vcc2两者中的较大者供电。当Vcc2大于Vcc1正0.2V时,Vcc2给DS1302供电。当Vcc2小于Vcc1时,DS1302由Vcc1供电。X1和X2是振荡源,外接32.768kHz晶振。RST是复位/片选线,通过把RST输入驱动置高电平来启动统统的数据传送。RST输入有两种效用:起初,RST接通把持逻辑,应许地方/号召序列送入移位寄存器;其次,RST供应终止单字节或众字节数据的传送措施。当RST为高电平日,统统的数据传送被初始化,应许对DS1302举办操作。假若正在传送进程中RST置为低电平,则会终止此次数据传送,I/O引脚变为高阻态。上电运转时,正在Vcc大于或等于2.5V之前,RST务必保留低电平。惟有正在SCLK为低电平日,才调将RST置为高电平。I/O为串行数据输入输出端(双向),后面有周密注脚。SCLK永远是输入端。   号召字节的式样如图7所示,每次数据的传输都是由号召字节动手的,这里的最高有用位务必是1。D6是RAM(为1)或时钟/日历(为0)的标识位。D1~D5界说片内寄存器的地方。最低有用位(D0)界说了写操作(为0时)或读操作(为1时)。号召字节的传输永远从最低有用位动手。   跟着科技的生长,电子时间也正在陆续地向前飞速生长。本策画是创制一款钟,其具有显示年、月、日,时、分、秒、礼拜及闹钟效用,并且秒、分、时、日、月、年可主动相闭进位。秒具备清零效用,分、时、日、月、年可主动删改、手动创立等效用。它是以一块AT89S52芯片行为主控模块,采用DS1302行为按时根源的钟。众效用数字钟构造较方便,于是便于操作利用。它具有高度的智能化和集成化,是摩登人办公、生存、练习的好辅佐,具有广漠的商场前景。同时,它具有闹铃和播放音乐等效用,因为这些完美的效用,它必将越来越受到社会各界人士的接待。   DS1302的把持字节如图7所示。把持字节的最高有用位(位7)务必是逻辑1,假若它为0,则不行把数据写入DS1302中,位6假若为0,则流露存取日历时钟数据,为1流露存取RAM数据;位5至位1指示操作单位的地方;最低有用位(位0)如为0流露要举办写操作,为1流露举办读操作,把持字节老是从最低位动手输出。   (1)数据的写入或读出。对芯片的统统写入或读出操作都是由号召字节为领导的。每次仅写入或读出1B数据的操作称为单字节操作。德国赛车每次对时钟/日历的8B或31个RAM字节举办全数写入或读出称为众字节突发形式操作。蕴涵号召字节正在内,对待单字节操作,每次必要16个时钟;对待时钟/日历众字节突发形式操作,每次必要72个时钟;而对待RAM众字节突发形式操作,每次则必要众达256个时钟。单字节传送操作式样如图8所示。众字节突发形式操作式样如图9所示。   (2)时钟/日历寄存器数据式样及效用界说。访候DS1302片内各寄存器数据式样如外1所示。外中x流露任性,可为0或1。   计划二:采用89C51芯片。80C51芯片内部有ROM,且片内ROM一齐采用Flash ROM,它能正在3V的超低压使命,与MCS-51系列单片机统统兼容,不过其不具备ISP正在线编程时间,需把序次编写好今后再放到编程器中烧写,才调够举办硬件电途的调试,假使序次编写显示题目,调试电途就较繁难,并且其芯片内存也惟有4kB。   体系首要通过单片机AT89C52对各个模块举办及时把持,此中P3.1\P3.1\P3.2用来接独矩阵式按键,此模块用于把持电途以便于告终预期要告终的各个效用:P1和P2口用来接LCD进手脚态显示,行使AT89C52单片机直接把持LCD来告终对LCD的动态扫描显示,此中驱动LCD用芯片KS0108;P2.0\P2.1\P2.2还接了时钟芯片DS1302的第5、7、6脚作按时用;本体系又有一局限是闹铃,闹铃用寻常蜂鸣器即可,外加三极管电阻对其声响举办放大。   本众效用数字钟体系电途首要是由数字集成芯片DS1302和单片机AT89C52告终的,具有年、月、曰及礼拜的显示及设定效用,同时,具有时、分、秒的显示及进位效用。可设定中缀按键,即设定闹铃按键和调动时光的按键以及其它效用的按键。能显示而今的时光、礼拜及年、月、日,同偶然刻能够创立闹钟。当输入的时光与设定的时光一概时,蜂鸣器就会发出报警声,还能够播放音乐即为闹钟的铃声。它有很强的适用性和较平凡的增添运用前景。   为了线途的轻巧,本显示模块只用到一块LCD(128×64)的液晶显示器。其余,为了使序次更方便,还利用了一块液晶的把持器芯片KS0108来驱动LCD,如此当编写序次时就省去了编写LCD的驱动序次,大大裁汰了策画的时光段,如此既省时光又不会使电途变繁杂。   的各个模块的计划举办论证与现实运用比拟较的根源上,最终计划选用AT89C52行为主把持体系将要告终的一齐效用,选用LCD液晶动态扫描来显示时光。并对体系的硬件   计划三:采用LED数码管动态扫描显示。此计划价值低廉,不光裁汰了对I/O口的糟蹋,并且也许同时驱动众个数码管。但其驱动序次禁止易编写和分析。   引脚信号应由低变高,而且应将具有地方和把持新闻的8位数据(把持字节)装入芯片的移位寄存器内,数据的读写能够用单字节或众字节的突发形式格式举办。统统的数据应正在时钟的降低沿转移,而正在时钟的上升沿,芯片或与之相连的修设举办输入。   DS1302与CPU的贯穿电途如图6所示。DS1302与CPU的贯穿必要三条线)。时钟的显示用LCD。现实上,正在调试序次时能够不加电容器,只加一个32.768kHz的晶振即可。只是选拔晶振时,区别的晶振,偏差也较大(还能够正在上面的电途中插足DS18 B20,同时显示及时温度)。只须占用CPU一个口线即可。LCD还能够换成LED,由于LED无法显示较繁杂的字符而本策画有效到字符显示,于是体系选用LCD,其特质是可显示任性字段笔划(例如礼拜)并且显示清爽。   显示电途图如图3所示。从图3中能够考察到,单片机P1口贯穿LCD的D0-D7, LCD的第1、2脚折柳接电源和地,然后由单片机AT89C52载入序次用以把持LCD,由此来显示相应的文字。   计划二:LED数码管静态显示。此计划电途容易分析且驱动的序次方便,但需众片七段译码器驱动显示,这不光补充了本钱,还占用单片机众个I/O口,也给电途的焊接带来必定的困穷,于是不选用此计划。   计划二:独立式按键,每个按键告终一个效用,易于把持且编写序次方便,容易分析,固然会占用必定的单片机I/O口资源,不过问题中恳求利用的按键要尽量少。

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