基于单片机的简易电子时钟硬件设计

基于单片机的简易电子时钟硬件设计

()河北农业大学机电工程学院,河北保定０７１００１

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系统硬件介绍

刘　锐　范少慧

简易电子时钟具备体积重量小、稳定性能强、　　摘要:

价格便宜等优点.简易电子时钟设计控制核心器件是S管分别显示TC８９C５１微控制器,显示模块由“时”“分”“秒”,计时的基本功能则借助于编３个并排的LED数码

程应用程序设计来实现.由核心、发光二极管为显示模式核心STC８９,C加以其他硬件及软

５１单片机为控制件编程构成了一个基于单片机的简易电子时钟.

关键词:单片机;电子时钟１

单元电路模块分析

１．１控制器模块

微型控制器单片机的运算能力强、程序设计方式多样且灵活、实际操作使用性强,所以可使用编程软件设计程序和各种算法来实现各种功能的逻辑控制.此外单片机还具有重量轻、消耗低、生产成本低、抗干扰性能强大等优点,因此单片机在各个领域得以广泛加工使用.本设计无须高性能的处理系统处理数据,所以本简易电子时钟设计方案考虑选择经济且实用的心器件.

STC８９C５１单片机作为控制核１．２计时模块

简易电子时钟数码管上“时”“分”“秒”的数字显示和时钟走时的功能几乎完全借助于软件程序实现.定时器的功能也是通过计数器的计数来实现的,不同于计数器的计数功能是对外来脉冲进行计数,定时器的计数脉冲是来自单片机的内部.程序设计的总体框架为:在单片机内部存储器设置钟的“时”分３个足够大的字节分别用于存放简易电子时“”“秒”信息.单片机每个机器周期产生一个计数脉冲,也就是每经过一个机器周期的时间,计数器加１求信号.当计数器计数溢出时,,利用中断程序向CPU发出中断请

秒的数值加CP在“分”的存储器的字节内数值加１U转向中断服务程序后单片机内“”的存储器;若“秒”的存储器的数值达到达到０１;若“分６＂０的存储器的数值,则将其清零,并１;当“６时,则将其清零,并在“时”的存储器的字节内的数值加虽然本简易电子时钟设计具备简单的电路特性”的存储器的字节内的数值达到２４时,则将其清零.,但是微型处理器单片机CPU执行程序时,定时器都需要再次赋予电子时钟初始值,所以电子时钟的精确度低.１．３显示模块

显示模块釆用的是的显示功能.LED数码管显示屏展示的字母字符有限LED数码管来实现“

时”“分”“秒”,但是“时L”E“分D数码管已经足够满足本次设计中显示电子时钟

生产制作的成本的层面出发”“秒”需求,并且LED数码管成本低,所以从降低,在此次简易电子时钟设计中选择LED数码管作为显示模块.

２．１SSTTCC８８９９CC５５１１单片机

单片机是一种低功耗、高性能８位微控制处理器.微型处理器单片机具有灵敏的片内为嵌R入O式M和最多能扩展控制应用系统６４提KB的片外程序处理器８位CPU、４K,B的使其供灵活有效的系统设计.

STC２．２C８８９９C数码管

C５５１单片机片内还含有ST１单片机组成的电路系统简洁实用ROM/EPR、O可靠安全M,

因此.,由本次简易电子时钟设计采用的是共阴数码管、动态显示的显示方式.数码管是一个把的电子显示器件,下的dp点可以将简易数字时钟显示的８个显示段可以显示数字８个LED显示段集在一起“时”“０分~”９“,秒显示屏右”数字分隔开.本次设计采用的共阴型数码管是把的阴极接在一起形成公共端,二极管的正极为阳极８个LED显示段.八段数码管的DP是小数点位段８个LED显示段分别为.当单片机输出一个A、B、C“、D、E、F、G、DP

,其中阴型数码管该显示段LED点亮.数码管动态显示的原理是１”的控制信号时,共各数码管的同名端连接在一起,另为每个数码管的公共极增加位选通控制电路,位选通由各自的片机输出字形码时只要将需要显示的数码管的选通控制打I/O线控制.当单开,数码管就显示出字形,而没有选通的数码管就不会亮.２．３７４HC５７３芯片

本次简易电子时钟的设计只利用了功能来驱动数码管的显示功能.７４HC５７７３４H芯片是包括八C５７３的驱动路D型透明锁存器,每个锁存器具有的D型输入,以及适用于面向总线的应用的三态输出.所有锁存器共用一个锁存使能(Q是输出.LE)端和一个输出使能(OE)端.D是输入,内部数据保持器的输入端的连通和开关LE端的作用是通过高低电平控制八位输入与.当D的变化而变化D输入到锁存器,锁存器的输出L.当LE端为低电平时,QE端为高电平时,数据从随着对应输入锁存器OE为低电平时,芯片内部数D输入上的信息不会被输出.当据保持输出器与芯片的八位输出端之间联通,;当OE为高电平时,８个锁存器进入８个锁存器的内容可被正常输出高阻态将不会输出内容.

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结语

基于单片机的简易电子时钟硬件设计,是数字化综合

运用的体现.以STC８９C５１单片机为整体设计中心,对基于单片机的简易电子时钟的控制模块、计时模块、显示模块进行要点剖析,并且详细介绍了７４HC５７３芯片的功能.因此,S文章研究结果将为基于TC８９C５１单片机、数码管和单片机的电子元件的设计提供参考与借鉴.

参考文献:

[１]姚国旺２０１５(１７．基于单片机的智能电子时钟设计[):８２Ｇ８４．(收稿日期J]:．

电子世界,)«湖北农机化»２０２０２０１９Ｇ１０Ｇ２０

年第１期１６　１