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首页单片机驱动的高精度数字电子钟设计
本文档探讨的是"基于单片机的电子钟设计"的毕业论文,主要研究集中在20世纪末电子技术的快速发展如何影响了现代电子产品的广泛应用,特别是在提高社会生产力和信息化水平方面的作用。电子钟作为现代生活中不可或缺的小型设备,因其数字化、精确度高以及易于读取的特点,逐渐取代了传统指针式时钟。 数字钟的设计核心是利用数字电路来显示小时、分钟和秒数,它以高精度和稳定性著称,特别适合对时间有严格要求的场合。该论文中,设计者采用了LED数码管作为显示器,通过24小时计时模式,利用单片机处理和控制晶振产生的12MHz振荡脉冲,结合定时器进行计数,确保了时间的准确显示。此外,设计还允许用户对时间进行调整,体现了其灵活性。 单片机在数字钟中的应用显著提高了产品的智能化和实用性,使得电子钟不仅具备基本的时间显示功能,还集成了多种便利性,如小巧的体积、低廉的价格、易于集成和多样化的功能,使其在市场上广受欢迎。论文的关键字集中在"数字电子钟"和"单片机"上,这两个概念在文中起到了主导作用,展示了作者对这两个技术领域的深入理解和实践。 通过对单片机驱动的电子钟设计的研究,论文旨在深化对电子技术在日常生活中的实际应用理解,同时也探讨了技术进步如何优化用户体验,从而推动了电子消费品市场的发展。这篇论文不仅是一份技术报告,也是一次对电子工程实践与理论知识相结合的有益尝试。
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商业应用系统部分与家用和办公应用系统相似,但更加注重设备的稳定性、可靠性和安
全性。商用系统中广泛使用的电子计量仪器、收款机、条形码阅读器、安全监测系统、空气
调节系统和冷冻保鲜系统等,都采用了单片机构成的专用系统。与通用计算机相比,这些系
统由于比较封闭,可以更有效地防止病毒和电磁干扰等,可靠性更高。
(4)工业自动化
在工业控制和机电一体化控制系统中,除了采用工控计算机外,很多都是以单片机为核
心的单片机和多机系统。
(5)智能仪表与集成智能传感器
目前在各种电气测量仪表中普遍采用了单片机应用系统来代替传统的测量系统,使得测
量系统具有存储、数据处理、查询及联网等智能功能。将单片机和传感器相结合,可以构成
新一代的智能传感器。它将传感器变换后的物理量作进一步的变化和处理,使其成为数字信
号,可以远距离传输并与计算机接口。
(6)现代交通与航空航天领域
通常应用于电子综合显示系统、动力监控系统、自动驾驶系统、通信系统以及运行监视
系统等。这些领域对体积、功耗、稳定性和实时性的要求往往比商用系统还要高,因此采用
单片机系统更加重要。
目前,我国生产很多型号的单片机,在此,我们采用型号为 STC89C52 的单片机。因为:
STC89C52 是一个低电压,高性能 CMOS 8 位单片机,片内含 4k bytes 的可反复擦写的 Flash
只读程序存储器和 128 bytes 的随机存取数据存储器(RAM),器件采用 ATMEL 公司的高密度、
非易失性存储技术生产,兼容标准 MCS-52 指令系统,片内置通用 8 位中央处理器和 Flash
存储单元,内置功能强大的微型计算机的 AT89C52 提供了高性 价 比 的 解 决 方 案 。
STC89C52 是一个低功耗高性能单片机,40 个引脚,32 个外部双向输入/输出(I/O)
端口,同时内含 2 个外中断口,2 个 16 位可编程定时计数器,2 个全双工串行通信口,
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STC89C51 可以按照常规方法进行编程,也可以在线编程。其将通用的微处理器和 Flash 存储
器结合在一起,特别是可反复擦写的 Flash 存储器可有效地降低开发成本。
2.2 单片机的基本结构
MCS-52 单片机内部结构
8052 单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、
并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线,
现在我们分别加以说明:
中央处理器:
中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件,是 8 位数据宽度的处理器,能处理 8
位二进制数据或代码,CPU 负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作,完成运算和控
制输入输出功能等操作。
数据存储器(RAM)
8052 内部有 128 个 8 位用户数据存储单元和 128 个专用寄存器单元,它们是统一编
址的,专用寄存器只能用于存放控制指令数据,用户只能访问,而不能用于存放用户数据,
所以,用户能使用的 RAM 只有 128 个,可存放读写的数据,运算的中间结果或用户定义的字
型表。
图 2-1 单片机 8052 的内部结构
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