单片机电子时钟课程设计指导书下载(很详细)

ID:373722 · 发表于 2018-7-18 10:16

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一、任务描述
设计一款使用 MCS51 单片机为核心的简易时钟，其特征为：
1.  “计时器”由有单片机内部定时器产生时间基准信号，由软件在中断服务程序中实现计时功能;
2.  该时钟具有 6 位 LED动态显示时、分、秒，每个数码管依次被点亮，持续时间 4-5ms。实际上，每个数码管每隔 24-30ms 被点亮 4-5ms。
3.  此时钟设有 4 个钟表调校按钮，用于工作模式切换、参数(时、分、秒)设定切换，以及 12/24 小时显示制式的设定。各个按键的定义如表 1 所示

二、电子时钟硬件构成单元概述
1、MCU的选择分析
对于此设计任务，选择 MCU考虑的因素，除了对产生“时基信号”定时器的需求之外，主要是按需要 MCU口线的个数。对少引脚的 MCU，当 IO口线不够用时，可考虑使用串行输出方式：如移位寄存器输出方式(MCS51 串口方式 0、或是 SPI。串口传输数据是先发送低位)。
根据电子表的需求，没必要使用标准 40Pin 的 MCS51 处理器。众多 MCS51 处理器厂家均生产 20Pin 和28Pin的处理器，分别可以提供 15/23 个 IO口线。建议在本设计中选用这两种类型的处理器。以下推荐宏晶单片机的两款产品:
STC12C2052 和 STC12C5620。这两款 MCU 是标准的 51 内核，内部带有 3 个 16 位定时器，以及硬件 SPI 控制器(做主、从均可)，便于做串行的 IO扩展。

2、定时信号需求与定时器选用
电子表需要的定时信号有 4 个，如下:
z  时基信号：用做计时器计时基准信号；
z  显示刷新定时信号：用于动态 LED显示的轮回切换定时？；
z  键盘延时定时信号：用于键盘按下的防抖动；
z  校表闪烁定时信号：用于校正模式下，时、分或秒显示数字的闪烁。
  电子表对定时器的需求至少一个。上述 4 个定时信号完全可以在一个定时中断程序中用软件实现(中断程序和主函数是通过全局变量来建立联系的，中断程序和硬件有关)。但使用两个定时器更好。建议使用 T0 产生实际信号。为提高实际信号的精度，T0 工作在最高优先级的，而其他的定时器应在低一级的优先级上工作。时基信号的产生也需要定时器硬件与软件的配合，因为 MCS51 定时器不能直接产生 1sec 为单位的时基信号。
3、6位 LED动态显示电路的设计
(1) LED数码显示器件原理（共阴极）

图 9 的方案在位选上同图 8，但字型码采用了串行移位寄存器的接口。IC 74LS164 是一个“串入并出”移位寄存器芯片，并提供一定的推电流驱动能力，以便为共阴极 LED 输出电流。必须注意串行送数时，对与图中所示连接关系，必须是字型码数据的低位在前(其实串口传送数据的特点就是先输出低位后输出高位)，逐位传送。字型码为正逻辑。 (5)字型码串行且位选译码的共阴 LED动态显示单元电路之二(使用 74HC595)

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