2.2多功能数字钟的时、分、秒的调制电路
C11922pU1X1CRYSTAL18XTAL1P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P3.0/RXDP3.1/TXDP3.2/INT0P3.3/INT1P3.4/T0P3.5/T1P3.6/WRP3.7/RD393837363534333221222324252627281011121314151617C222pXTAL2C39220pRST293031PSENALEEASETUPDOWN12345678P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7AT89C51 图4多功能数字钟的时、分、秒的调制电路
分别设置了三个按键:set、up、down用于高低电平的输入。LED灯组与单片机AT89C51相连接至P0口,用于输出时间的状态。没有开关闭合时,时间处于正常显示状态, LED灯显示当时的时间。开关set键按下时,如果按下一次,则可以对小时进行调整,若小时加1,则继续按up键,若需要小时减1,则需按down键;如果set键按下两次,则可以对分进行调整,具体原理与小时的调整一样;若果set键按下三次,则是对秒进行调整,具体原理 时、分相同。此系统减少了端口的使用,简化了电路,方便了电路以后的使用和修改。
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2.3多功能数字钟显示系统的设置:
函数信号发生器输出脉冲作为输入接至P3.5口,由单片机内部计数器T1进行计数,选用7段6位共阳极数码管,与单片机的P0口相连,6个位选端分别与单片机的P2.0~P2.5口相连组成显示电路,实现时间的动态显示。在多位LED显示时,为了简化电路,节省I/O口,降低成本,动态显示方案具备一定的实用性,也是目前单片机数码管显示较为常用的一种显示方法。
在本设计课题中采用的是7段6位共阳极LED数码管,它的引脚图如图7所示。
图5 7段6位共阳极LED数码管引脚图
7段LED数码管是利用7个LED(发光二极管)外加一个小数点的LED组合而成的显示设备,7段数码管分共阴和共阳两种显示方式,本设计中采用共阳极显示器。共阳极显示器的发光二极管的阳极连接在一起,当公共阳极接电源+5V时,当某个发光二极管的阴极接低电平时,发光二极管被点亮,相应的段被显示。通常将控制发光二极管发光的8位字节数据编码称为LED显示的段选码,要构成多位LED显示时,除需要段选线外,还需要位选线,以确定段选码对应的显示位,位选线控制第几个LED显示。段选线控制显示字形。8个阴极分别与8个限流电阻相连,在接到相应的电路中(发光二极管的工作电流选取在10-20ma,限流电阻太大,数码管会太亮),其连接图如图6所示。
1 2 3 4 5 6 7 8 T T T T T T T T I I I I I I I I BBBBBBBB 10
图6 7段共阳极LED连接图
多功能数字钟显示系统电路如图7所示,当按键按下输出脉冲时,内部定时器T1开始计数,脉冲数相当于时间,脉冲数通过单片机内部算法经数码管显示结果。按键set为多功能数字钟的调整键,模拟多功能数字钟时,LED数码管显示当前时间,并随时根据调整的时间进行实时的显示。
RP1RESPACK-8123456789 图7多功能数字钟显示系统电路
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3. 软件编程
在单片机系统的程序的设计开发中,单片机就如同整个系统的交通中枢,而程序就是组成交通中枢的条条大道,各个部分的模块化的程序就是整个系统的组成成份。软件编写的好坏,语句运用的是否简洁直接关系单片机的工作效率。在各个模块化的程序中尽量用最少的语句作最多的事情,不让语句出现歧义,这样就可以使整个程序可以在系统中更好的运行,使单片机工作效率大大的提高。
本系统编程部分是利用C语言完成的,采用模块化的设计方法,各子程序作为实现各部分功能和过程的入口,完成对灯的控制,脉冲计数和LED动态显示等部分的设计。
该课题的软件设计采用了模块化设计的思想即将程序划分为若干个相对独立的功能模块,画出每一个功能模块的详细流程图,并根据流程图编写程序,最后按照软件设计的总体结构框图,将各模块连接成一个完整的主程序。
在主程序的设计中要合理地调用各模块程序。模块化设计的优点是:无论是硬件还是软件,每一个模块都相对独立,故能独立地进行设计、研制、调试和修改,从而使复杂的工作得以简化。模块之间的相互独立也有助于研制任务的分解和设计人员之间的分工合作,这样可提高工作效率和仪表的研制速度。
本系统设计以AT89C51单片机为核心,分成四个模块,一是显示系统:此系统采用8位LED显示,实现时、分、秒的精确显示;二是时钟计算系统:此系统主要实现对外部脉冲的计数,并用LED数码管将其结果动态显示;三是闹钟定时系统:该系统主要实现闹钟的定时与响铃功能;四是12与24进制转换系统,此系统主要实现由12小时计时方式转换为24小时计时方式。, LED数码管的动态显示可以及时准确的将精确的时间显示出来,在实际应用中很方便。下面就其主要部分分别分析。
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