《自-基于STC单片机的电子时钟毕业设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《自-基于STC单片机的电子时钟毕业设计（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、电子时钟摘要 本设计是基于STC单片机的电子时钟技术，由STC12C5A16S2芯片和LCD1602液晶显示屏，DS18B20进行温度测量，辅以必要的的电路，构成一个单片机定时闹钟。电子钟可采用数字电路实现，也可以采用单片机来完成。LCD显示“时”，“分”，LED闪动来做秒计数，定时时间到能发出警报声或者启动继电器，从而控制电器的启停。现在是自动化高度发达的时代，特别是电子类产品都是靠内部的控制电路来实现对产品的控制，达到自动运行的目的，这就需要我们这里要做的设计中的电器元件及电路的支持。 在这次设计中主要是用STC12C5A16S2来进行定时，也结合着其他辅助电路实施控制，在定时的时候，按一
2、下控制小时的键对小时加一；按一下控制分钟的键对分钟加一；到达预设的时间，此电路就会发出报警声音提示已经到点。关键词 定时闹钟STC12C5A16S2LCD1602Time clockAbstract The regular alarm clock designers design, by the microcontroller STC12C5A16S2 chip andLCD1602display、 DS18B20 , combined with the necessary circuitry to form a single-chip timer alarm clock. Clock can
3、 be digital circuit, the microcontroller can also be used to complete. LCD display when, sub, LED flash to do the second count, regular time to be able to sound an alarm or start relay to control the electrical start and stop. Now is the era of highly developed automation, especially electronic prod
4、ucts are relying on the internal control circuitry to achieve control of the product to achieve the purpose of automatic operation, which requires us to do the design of electrical components and circuits to support . In this design it is mainly used to carry out regular AT89S51, but also combined w
5、ith other auxiliary circuit implementation of the control, in time, when you click a control button on the hour plus one hour; click the button on the control minutes plus one minute; reach preset time, this will sound an alarm circuit has prompted the pointKey Words time clock STC12C5A16S2 LCD1602目
6、 录引 言11 电子时钟的设计目的和要求21.1设计目的21.2设计要求22 电子时钟的设计流程32.1总体方案的原理32.2总体设计方案和框图33 系统硬件设计43.1STC12C5A16S2单片机43.2模块电路53.2.1 复位电路与晶振电路53.2.2显示模块及芯片53.串口通讯单元73.蜂鸣器单元73.1鸣器的结构原理73.2蜂鸣器的驱动83.4.3蜂鸣器驱动电路83.4.4蜂鸣器驱动设计94 系统软件设计104.1程序流程图104.2 电子时钟主要程序115 安装调试17总 结18参 考 文 献19附录 电路原理图20 引 言随着微电子技术的不断发展，微处理器芯片的集成程度越来越高
7、，单片机已可以在一块芯片上同时集成CPU、存储器、定时器计数器、并行和串行接口、看门狗、前置放大器、AD转换器、DA转换器等多种电路，这就很容易将计算机技术与测量控制技术结合，组成智能化测量控制系统。这种技术促使机器人技术也有了突飞猛进的发展。单片机技术作为自动控制技术的核心之一，被广泛应用于工业控制、智能仪器、机电产品、家用电器等领域。随着微电子技术的迅速发展，单片机功能也越来越强大，本设计基于STC单片机的电子时钟技术，以STC12C5A16S2为核心，构成数字钟，首先应选择一个脉冲源能自动地产生稳定的标准时间脉冲信号。而脉冲源产生的脉冲信号的频率较高，因此，需要进行分频，使得高频脉冲信号
8、转变为适合于计时的低频脉冲信号，即“秒脉冲信号”（频率为1HZ）。校时电路一般采用自动快速调整和手动调整，“自动快速调整”可利用分频器输出的不同频率的脉冲使显示的时间自动迅速调整。“手动调整”可利用手动的节拍调准显示时间。基于要求本次采用了自动快速调整。数字闹钟要求有定时响闹的功能，故需要提供设定闹时电路和对比起闹电路。设时电路应共享译码器、驱动器到数字显示器，以便使用者设定时间，并可减少电路的芯片数量；而对比起闹电路提供声源，应具有人工止闹功能，止闹后不再重新操作，将不再发生起闹等功能。 1 电子时钟的设计目的和要求1.1设计目的（1） 掌握时钟的基本构件；（2） 掌握各电子元器件的基本形状
9、及其功能；（3） 掌握各电子元器件的焊接步骤与工作原理；（4） 掌握单片机内部结构与程序编制方法； （5） 掌握数码管内部结构，掌握数码显示技术；（）通过本次设计实验，对自己的专业知识掌握和运用有一个系统的考核。1.2设计要求利用实验开发板上的液晶显示屏，设计带有闹钟及日期显示功能的数字时钟。(1) 利用液晶显示屏显示时间及日期，时间为24小时制，日期格式为年-月-日；(2) 利用按键对时间、日期、闹铃进行设置，到闹铃时间到时，蜂鸣器发出声音, 按停止键可使闹铃停止；(3) 用了LED做闹铃倒计时显示。()实现的功能在数字钟正常进行显示时其显示周期为000000至23:59:59,其中有五个按
10、键按下“暂停”键时钟停止走动按下“开始”键时钟开始走动按下“秒设置”时钟秒位自加1加至60时向分位进1按下“分设置”时钟分位自加1加至60时向时位进1按下“时设置”时钟秒位自加1加至24时显示00。 2 电子时钟的设计流程2.1总体方案的原理在一个完整的闹钟系统的设计中，我们采用的是自顶向下的设计思想，整个系统由若干个模块组合来实现，包括计数模块、控制模块、译码模块、动态扫描输出模块、闹钟控制模块。设计闹钟时应考虑的问题有：闹钟能否计数、能否对计时时间进行调整，定时闹铃功能是否正常，动态扫描显示是否正常等等。2.2总体设计方案和框图图2-1电子时钟系统框图电子闹钟应包括秒信号发生器、时间显示电
11、路、按键电路、供电电源以及闹铃指示电路等几部分。 按键功能说明：K1，设置时间和闹钟的小时；K2，设置小时以及设置闹钟的开关；K3，设置分钟和闹钟的分钟；K4；设置完成退出电子闹钟的主电路指的是图2-1中虚线框内部分，主要涉及到CPU电路和按键按钮电路。主机的设计具体地说有：（1）系统时钟电路设计；（2）系统复位电路设计；（3）按键与按钮电路设计：（4）闹铃声指示电路设计。3 系统硬件设计3.1STC12C5A16S2单片机教学用电子打铃器主要由STC12C5A16S2单片机、键盘扫描模块、时钟和复位模块、蜂鸣器模块、LCD1602显示模块等组成。运用汇编语言来控制单片机STC12C5A16S
12、2来实现、动态数码显示等功能。且本设计中的STC12C5A16S2单片机是整个工作过程的核心，是整个设计灵魂，它控制了脉冲时序的产生显示信号的发送控制显示LED的选择。 STC12C5A16S2是一种带4K字节存储器的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机.图3-1 STC12C5A16S2管脚图P0.0P0.7(3932)P0口是一个漏极开路型准双向I/O口。在访问外部存储器时，它是分时多路转换的地址(低8位)和数据总线，在访问期间激活了内部的上拉电阻。在EPROM编程时，它接收指令字节，而在验证程序时，则输出指令字节。验证时，要求外接上拉电阻。P1.0P1.7(1-8)：P1口是
13、带内部上拉电阻的8位双向I/O口。在EPROM编程和程序验证时，它接收低8位地址。 P2.0P2.7(21-28)：P2口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口。在访问外部存储器时，它送出高8位地址。在对EFROM编程和程序验证期间，它接收高8位地址。 P3.0P3.7(10-17)：P3口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口。此部分是整个闹钟运行的核心部件，起着控制闹钟所有运行状态的作用。控制方法有很多，大部分都采用单片机控制。由于51单片机具有价格低廉是使用简单的特点，这里选择了ATMEL公司的STC12C5A16S2作为控制核心部件。STC12C5A16S2单片机系列的存储器用的是哈佛
14、结构，即将程序和数据存储 截然分开，程序存储器和数据存储器各有自己的寻址方式、寻址空间和控制系统。STC89C52的存储器可分为五类：程序存储器，内部数据存储器，特殊功能寄存器，位地址空间，外部数据存储器。3.2模块电路3.2.1 复位电路与晶振电路 复位电路是单片机系统必须的，用来为单片机提供正确的复位信号；振荡电路就为单片机工作提供了所需要的时钟脉冲信号，使单片机的开始正常工作； 如图3-2所示 18脚和19接时钟电路，XTAL1接外部晶振和微调电容的一端，在片内它是振荡器倒相放大器的输入，XTAL2接外部晶振和微调电容的另一端，在片内它是振荡器倒相放大器的输出；第9引脚为复位输入端，接上
15、电容，电阻及开关后能够形成上电复位电路。图3-2 复位电路与晶振电路3.2.2显示模块及芯片液晶显示器各种图形的显示原理：线段的显示，点阵图形式液晶由MN个显示单元组成，假设LCD显示屏有64行，每行有128列，每8列对应1字节的8位，即每行由16字节，共168=128个点组成，屏上6416个显示单元与显示RAM区1024字节相对应，每一字节的内容和显示屏上相应位置的亮暗对应。例如屏的第一行的亮暗由RAM区的000H00FH的16字节的内容决定，当000H=FFH时，则屏幕的左上角显示一条短亮线，长度为8个点,当3FF=FFH时，则屏幕的右下角显示一条短亮线当000H=FFH，001H=00H，002H=00H00EH=00H，00FH=00H时，则在屏幕的顶部显示一条由8段亮线和8条暗线组成的虚线。这就是LCD显示的基本原理。字符的显示:用LCD显示一个字符时比较复杂，因为一个字符由68或88点阵组成，既要找到和显示屏幕上某几个位置对应的显示RAM区的8字节，还要使每字节的不同位为“1”，其它的为“0”，
