單片機電子時鐘課程設計指導書下載(很詳細)

ID:373722 · 發表于 2018-7-18 10:16

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一、任務描述
設計一款使用 MCS51 單片機為核心的簡易時鐘，其特征為：
1.  “計時器”由有單片機內部定時器產生時間基準信號，由軟件在中斷服務程序中實現計時功能;
2.  該時鐘具有 6 位 LED動態顯示時、分、秒，每個數碼管依次被點亮，持續時間 4-5ms。實際上，每個數碼管每隔 24-30ms 被點亮 4-5ms。
3.  此時鐘設有 4 個鐘表調校按鈕，用于工作模式切換、參數(時、分、秒)設定切換，以及 12/24 小時顯示制式的設定。各個按鍵的定義如表 1 所示

二、電子時鐘硬件構成單元概述
1、MCU的選擇分析
對于此設計任務，選擇 MCU考慮的因素，除了對產生“時基信號”定時器的需求之外，主要是按需要 MCU口線的個數。對少引腳的 MCU，當 IO口線不夠用時，可考慮使用串行輸出方式：如移位寄存器輸出方式(MCS51 串口方式 0、或是 SPI。串口傳輸數據是先發送低位)。
根據電子表的需求，沒必要使用標準 40Pin 的 MCS51 處理器。眾多 MCS51 處理器廠家均生產 20Pin 和28Pin的處理器，分別可以提供 15/23 個 IO口線。建議在本設計中選用這兩種類型的處理器。以下推薦宏晶單片機的兩款產品:
STC12C2052 和 STC12C5620。這兩款 MCU 是標準的 51 內核，內部帶有 3 個 16 位定時器，以及硬件 SPI 控制器(做主、從均可)，便于做串行的 IO擴展。

2、定時信號需求與定時器選用
電子表需要的定時信號有 4 個，如下:
z  時基信號：用做計時器計時基準信號；
z  顯示刷新定時信號：用于動態 LED顯示的輪回切換定時？；
z  鍵盤延時定時信號：用于鍵盤按下的防抖動；
z  校表閃爍定時信號：用于校正模式下，時、分或秒顯示數字的閃爍。
  電子表對定時器的需求至少一個。上述 4 個定時信號完全可以在一個定時中斷程序中用軟件實現(中斷程序和主函數是通過全局變量來建立聯系的，中斷程序和硬件有關)。但使用兩個定時器更好。建議使用 T0 產生實際信號。為提高實際信號的精度，T0 工作在最高優先級的，而其他的定時器應在低一級的優先級上工作。時基信號的產生也需要定時器硬件與軟件的配合，因為 MCS51 定時器不能直接產生 1sec 為單位的時基信號。
3、6位 LED動態顯示電路的設計
(1) LED數碼顯示器件原理（共陰極）

圖 9 的方案在位選上同圖 8，但字型碼采用了串行移位寄存器的接口。IC 74LS164 是一個“串入并出”移位寄存器芯片，并提供一定的推電流驅動能力，以便為共陰極 LED 輸出電流。必須注意串行送數時，對與圖中所示連接關系，必須是字型碼數據的低位在前(其實串口傳送數據的特點就是先輸出低位后輸出高位)，逐位傳送。字型碼為正邏輯。 (5)字型碼串行且位選譯碼的共陰 LED動態顯示單元電路之二(使用 74HC595)

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