【毕业设计】分秒电子计时器 ㊣ 精品文档 值得下载

加方便第二，提供了更小尺寸的芯片，使整个硬件电路的体积更小。

它以较小的体积良好的性能价格比倍受青睐，在家电产品工业控制计算机产品医疗器械汽车工业等应用方面成为用户降低成本的首选器件。

因此，我们可选用单片机。

该芯片的功能与系列单片机完全兼容，并且还具有程序加密等功能，物美价廉，经济实用。

是公司生产的带字节可编程闪速存储器的位单片计算机，工作电压范围为，全静态工作频率。

时钟电路的设计单片机工作的时间基准是由时钟电路提供的。

单片机的和两个引脚间，接只晶振及两只电容就构成了单片机的时钟电路，如图所示。

图时钟电路电路中的器件选择可以通过计算和实验确定，也可以参考些典型电路的参数。

电路中，电容器和对振荡频率有微调作用，通常的取值范围，石英晶体选择。

其结果只是机器周期时间不同，影响计数器的计数初值。

复位电路的设计单片机的引脚为主机提供个外部复位信号输入端口。

复位信号是高电平有效，高电平有效的持续时间应为个机器周期以上。

复位以后，单片机内各部件恢复到初始状态，单片机从的开始执行程序。

单片机的复位方式有上电自动复位和手工复位两种，只要上升时间不超过，它们都能很好地工作。

阻容器件的参考值如图所示，即。

按键可以选择专门的复位按键，也可以选择轻触开关。

图复位电路显示电路设计单片机应用系统中，通常都需要进行人机对话。

这包括人对应用系统的状态干预与数据输入，以及应用系统向人们显示运行状态与运行结果等。

显示器键盘电路就是用来完机对话活动的人机通道。

显示器的驱动是个非常重要的问题，由系统硬件设计框图图可知，显示电路由显示器段驱动电路和位驱动电路组成。

由于单片机的并行口不能直接驱动显示器，必须采用专用的驱动电路芯片，使之产生足够大的电流，显示器才能够正常工作。

如果驱动电路能力差，即负载能力不够时，显示器亮度就低，而且驱动电路长期在超负荷下运行容易损坏。

因此，在实际使用中必须接入驱动电路。

显示器的显示控制方式分为静态显示和动态显示两种，因此在选择驱动器时，定要先确定显示方式。

若选择静态显示，则驱动器的选择较为简单，只要驱动器的驱动能力与显示器电流相匹配即可。

而且只须考虑段的驱动，因为共阳极接，而共阴极接地，所以位的驱动不需要考虑。

动态显示则不同，由于位数据的显示是由段选和位选信号共同配合完成的，因此，要同时考虑段和位的驱动能力，而且段的驱动能力决定位的驱动能力。

显示器的选择在应用系统中，设计要求不同，使用的显示器的位数又不同，因此生产厂家就生产了位数尺寸型号不同的显示器共选择。

在本设计中，选择位体的时钟型显示器，简称，如图所示。

用前的位显示小时的十位和个位，用后的位显示分的十位和个位。

显示器引脚如图所示。

是个共阴极接法的位时钟型显示器。

其中为位各段的公共引出端。

分别是每位的共阴极输出端，是小数点引出端。

位体时钟型显示器的内部结构如图所示。

它是由个单独的和个组成。

每个的段输出引脚在内部并联后，引出到器件的外部。

图位引脚排列图位原理图图显示器内部结构原理图对于这种结构的显示器，它的体积和结构都符合设计要求，由于位阴极的各段已经在内部接在起，所以必须使用动态扫描方式。

的段驱动芯片的选择的段驱动电路有很多种，在本例中，可以选择段锁存译码驱动器作为段驱动电路。

这类芯片的型号有等，该类芯片具有锁存译码驱动的功能。

即在输入端输入要显示字型的码，在输出端就可以得到具有定驱动能力的段显示字型码。

的位驱动芯片选择位驱动较常用的芯片有和。

本次设计我选用作为驱动电路，将该芯片的输入端引脚与单片机的口或者口连接，该芯片的输出端引脚与显示器的位码引脚相连接。

的作用是接收来自单片机的位码输入信号经过反相放大后输出，送到显示器的位码引脚，完成对位码信号的反向和驱动的功能。

驱动电路和单片机的连接可以采用单片机的口作为的输出接口，即口的低四位作为的段码输出信号，口的高四位作为位码的输出控制信号。

该电路的工作原理是当口的低四位输出段码信号的码后，通过芯片的锁存译码和驱动作用，在其输出端输出具有驱动的功能。

驱动电路和单片机的连接可以采用单片机的口作为的输出接口，即口的低四位作为的段码输出信号，口的高四位作为位码的输出控制信号。

该电路的工作原理是当口的低四位输出段码信号的码后，通过芯片的锁存译码和驱动作用，在其输出端输出具有定驱动能力的七段字型码，由于的段码输入引脚是并联在起的，所以每位的段码输入引脚都能获得这个段码信号。

若要控制在每时刻只有位被点亮，必须靠位码信号控制。

口的高位输出位码信号，经反向后接到的位码控制端，因此口的位码信号在每个时刻只有位被点亮，达到动态显示的目的。

按键电路电子时钟应用系统工作时应具备两项基本功能，是随时输入定时闹钟时间，二是随时对当前时间进行调整。

为实现这两项功能，可以接入键盘输入电路。

在单片机组成的测控系统及智能化仪器中，用得最多的是非编码键盘。

键盘结构可以分为式键盘和行列式键盘两类，我们选用式键盘。

蜂鸣电路设计设计要求定时闹钟时间到时要有声音提醒信号产生，可选择只蜂鸣器来实现这功能。

电路设计如图所示。

图蜂鸣电路原理图蜂鸣器电路与单片机的接口的基极接到单片机引脚，引脚作为输出口使用。

当时。

导通时，使蜂鸣器的两个脚间获得将近的直流电压，蜂鸣器中有电流通过，而产生蜂鸣音。

当时，截止，蜂鸣器的两引脚间的直流电压接近于，蜂鸣器不发声。

蜂鸣器有长声断声，这可根据软件编程控制。

至此，我们已经设计完成了电子时钟的硬件电路设计工作，要使该电路具有电子时钟功能，还需要有相应软件配合，才能达到设计要求。

电源部分由于单片机工作电压为稳定的，采用普通变压器直接输入则不稳定，会对其电平产生影响为高电平，为低电平。

所以在这里对输入的电压进行稳压处理，接入个三端稳压器件图三端稳压电路使用稳压适合用于般的电流负载。

图是使用稳压电路。

由市售的电源调整器来将市电转换为直流电压，经过稳压后，在输出端则输出个稳定的电压供单片机使用。

在电路中瓷片电容型号为，为，其起滤波和抗干扰作用，瓷片电容为抗低频干扰，滤波电容为抗高频干扰。

软件设计方案系统软件设计方案框图根据模块的划分原则，将该程序划分成个模块，如图所示。

图电子时钟软件设计框图主程序设计主程序的内容般包括主程序的起始地址，中断服务程序的起始地址，有关内存单元及相关部件的初始化和些子程序调用等等。

主程序设计框图如图所示。

主程序设计框图图主程序框图时钟计时程序设计框图图时钟计时程序框图键盘接收子程序的设计键盘接收子程序是由和两个程序组成，两个子程序的功能是实现对当前时间的调整和输入定时闹钟时间。

子程序功能是对当前时间进行调整。

在程序中，将时钟的小时十位小时个位分十位分十位分个位分别进行调整。

采用小时时间表示。

因此位时间值要分别加以限制。

利用和键配合使用，每次对键的按下次数进行累加，当键按下时，调整值被确认，转去处理下位。

每次进入程序后，对位时间值调整次，从左到右排列顺序为的循环。

键盘接收的时间值为码方式，将它们转换为二进制数后，存储在单元。

同时对计时单元进行修改，使当间时间得到调整。

子程序是定时闹钟时间设置程序。

安键去抖动的处理。

键盘扫描程序框图如所示。

图键盘扫描程序框图安装与调试系统硬件调试此电路非常简单，比较容易检测到是否有电路问题。

主要是检测其引脚，如晶振和电源等是否接好，检测硬件电路是否有短路断路虚焊等，以确保设计的可靠性和电器元件的性能。

而电路中的电源电路晶体振荡电路键盘接口电路及复位电路闹钟电路等都是采用的基础的电路设计，除了基本的电路硬件调试外我们还可以通过软件来测试硬件，如通过下载口写入其它个比较简单的程序，以便测试。

首先由市电经过变压器成左右的直流电压，经端输入后，由稳压成稳定的正电压供给系统使用。

在这里接上个二极管作为指示，当输入电压正常的时候，二极管亮。

同时显示时钟，格式为。

同时按下键进入时钟调整程序，再按下分别对时，分，秒进行设置，完成后再按键转到时钟运行。

在此如果按下键则转到温度显示介面，第二次按下则返回。

如果按下的是键，则进入闹铃设置介面，再按下分别对时，分，秒进行设置，完成后再按键设置成功后返回到时钟显示介面。

全过程操作方便，简单，易懂。

适合不同年龄人使用，哪怕是没有什么文化的人也可以轻松的完成所有操作。

软件调试通过检查编写出来的主程序子程序，是否正确。

然后在实验拿板上检查其单片机和数码管能正常工作。

通过软件的使用来编译程序的对错，并执行跟踪，确保了程序的正确性及程序所设计的功能能够顺利的实现。

总结通过电子时钟的设计，自己学到了许多新的知识。

对电子技术有了更深入的了解，知道它用途广泛。

本次设计安装使用方便，所以它是我们作为电子产品设计的好课题。

数字电子技术是当今电子技术的基础技术，很多的高新电子产品都是依赖并充分运用了该技术。

随着当今社会的数字化，这种趋势显得更是尤为明显。

所以我们应该很好的掌握该技术，并将该技术运用到我们课余时间的小制作上，这样才能在今后步入社会时，很快的学习并掌握社会前沿的新技术。

本次课程设计就是次很好的锻炼。

而且还把以前学的很多科目的知识点重新复习了下，特别是模拟电路数字电路单片机原理电路设计等科目重要的知识点在本次的设计中得到了很大的应用，还对的操作有了更深的认识，感觉自己真的收获颇丰。

更重要的是，通过对本次毕业设计的构思设计翻阅资料等使我对电子信息技术专业有了个更全面更全新的认识。

本次的毕业设计把很多所学的专业知识融合在起，这对于我以后对专业技术的应用有很大的帮助。

致谢衷心地感谢我的指导老师廖建文老师和同学们给我的关怀与帮助，在做毕业设计期间，由于我们的课程还没有结束，我们的课外时间又不是太多，所以本次毕业设计我准备的不够充分，幸亏廖老师对我细心地指导，才使得我的毕业设计能够顺利的完成。

在学习期间，廖老师以他丰富的经验，给我以毫无保留的指导，促进了我对专业知识的学习和掌握，使我受益匪浅。

还要感谢以前教授我知识的老师们，没有你们的谆谆教诲，没有你们对我们严格要求，我的毕业设计不会完成的这么顺利，谢谢你们，参考文献李光飞，楼然苗，胡佳文单片机课程设计实例指导北京北京航空航天大学出版社，年。

夏继强，沈德金单片机实验与实践教程二北京北京航空航天大学出版社，年李光飞，楼然苗，胡佳文系列单片机设计实例北京北京航空航天大