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proteus 数字钟的设计与仿真
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更新于2023-03-16
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proteus设计与仿真 数字钟的设计本次数字时钟电路采用AT89C52单片机作为控制核心,使用按钮设计控制电路,结合DS18B20传感器、LMO16L液晶显示模块和排阻实现时、分、秒、温度的显示,采用扬声器实现闹钟功能。硬件电路设计主要包括中央处理单元电路、键盘扫描电路以及闹钟电路。软件程序设计则采用汇编语言实现。本设计实现了显示时间、调整时间、闹钟定时等功能,达到了设计的要求和目的。并在Proteus软件上进行了仿真和调试
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目录
摘要................................................................................................................................................ 1
第一章 诸论................................................................................................................................... 2
1.1 设计背景.......................................................................................................................... 2
1.2 数字时钟设计方案论证................................................................................................... 3
1.2.1 方案一................................................................................................................... 3
1.2.2 方案二................................................................................................................... 3
1.2.3 方案三................................................................................................................... 4
第二章 设计要求及设计框图........................................................................................................ 4
2.1 设计要求.......................................................................................................................... 4
2.2 设计框图.......................................................................................................................... 4
第三章 主要元器件介绍............................................................................................................... 5
3.1 AT89C52............................................................................................................................ 5
3.2 DS18B20............................................................................................................................ 6
3.3 DS1302.............................................................................................................................. 6
3.4 LMO16L............................................................................................................................. 6
第四章 硬件设计........................................................................................................................... 7
4.1 振荡电路和复位电路....................................................................................................... 7
4.2 闹钟电路.......................................................................................................................... 8
4.3 按键电路.......................................................................................................................... 8
4.4 显示电路.......................................................................................................................... 9
4.5 温度采集模块.................................................................................................................. 9
第五章 软件设计......................................................................................................................... 10
5.1 程序流程........................................................................................................................ 10
第六章 仿真调试......................................................................................................................... 10
6.1 仿真原理图.................................................................................................................... 10
6.2 系统调试........................................................................................................................ 11
6.3 仿真................................................................................................................................ 12
结束语.......................................................................................................................................... 14
参考文献...................................................................................................................................... 16
致 谢............................................................................................................................................ 17
附录 1 元器件清单....................................................................................................................... 18
附录 2 程序.................................................................................................................................. 18
Proteus 系统设计结课作业
摘要
时钟是人们日常生活中必不可少的生活用品。随着人类科技文明的发展,
人们对于时钟的要求在不断地提高。时钟已不仅仅被看成一种用来显示时间的
工具,在很多实际应用中它还需要能够实现更多其它的功能。高精度、多功能、
小体积、低功耗,是现代时钟发展的趋势。在这种趋势下,时钟的数字化、多
功能化已经成为现代时钟生产研究的主导设计方向。
本次数字时钟电路采用 AT89C52 单片机作为控制核心,使用按钮设计控
制电路,结合 DS18B20 传感器、LMO16L 液晶显示模块和排阻实现时、分、
秒、温度的显示,采用扬声器实现闹钟功能。硬件电路设计主要包括中央处理
单元电路、键盘扫描电路以及闹钟电路。软件程序设计则采用汇编语言实现。
本设计实现了显示时间、调整时间、闹钟定时等功能,达到了设计的要求和目
的。并在 Proteus 软件上进行了仿真和调试。
关键词: 数字时钟;AT89C52; LED 数码管
1
Proteus 系统设计结课作业
第一章 诸论
1.1 设计背景
时钟是人们必不可少的生活用品。从古代的滴漏更鼓到近代的机械钟,从
电子表到目前的数字时钟,为了准确的测量和记录时间,人们一直在努力改进
计时工具。钟表的数字化,大力推动了计时的精确性和可靠性。在单片机构成
的装置中,数字时钟是必不可少的部件。它的用途十分广泛,只要有计时的存
在,便要用到数字时钟的原理及结构;同时在日期中,它以其小巧,价格低廉,
走时精度高,使用方便,功能多,便于集成化而受广大消费的喜爱。
随着人类科技文明的发展,人们对于时钟的要求在不断地提高。时钟已不
仅仅被看成一种用来显示时间的工具,在很多实际应用中它还需要能够实现更
多其它的功能。高精度、多功能、小体积、低功耗,是现代时钟发展的趋势。
在这种趋势下,时钟的数字化、多功能化已经成为现代时钟生产研究的主导设
计方向。
本次设计的数字时钟与传统的时钟相比,具有高精度、多功能、小体积、
2
Proteus 系统设计结课作业
低功耗的优势,其时间采用数字显示。该设计控制器使用单片机 AT89C51 作
为中央处理的核心,六位数码管作为时间数字的显示屏,实现了显示时间、调
整时间、闹钟定时等功能,达到了设计的要求和目的。
1.2 数字时钟设计方案论证
1.2.1 方案一
基于 FPGA 的多功能数字时钟的设计方法: DCM(数字时钟管理器) 。
DCM 使用完全数字反馈系统确保多个时钟同步,使用完全数字延线技术可以精
确控制时钟的频率和相位。用户可以编程控制时钟任意倍率和分频及任意相位
移动,使用非常方便可靠。
缺点:设计较为复杂,成本高,无法实现温度测量功能。
1.2.2 方案二
基于 VHDL 的多功能数字时钟的设计利用 VHDL 硬件描述语言设计的多功
能数字时钟的思路,在 MAX+PLUSⅡK 开发环境中编译和仿真了所设计的程序,
并在可编程逻辑器上下载验证。
缺点:结构简单,实现功能不全面。
3
Proteus 系统设计结课作业
1.2.3 方案三
基于 AT89C52 单片机的多功能数字时钟系统具有高精度、多功能、小体
积、低功耗等特点。系统的设计是在模块化的基础上设计系统的。基于智能化
和模块化的前提下设计数字时钟的,通过对设计目标的分析,分立出各个模块,
然后根据各个模块的功能,选择适当的芯片进行设计的。对智能化、模块化设
计具有较强的推广应用价值。
综上所述,我们可以看到,设计方案三综合性能良好、造价低廉、且简单易
行。所以我选用第三种设计方案。
第二章 设计要求及设计框图
2.1 设计要求
① 具有年、月、日、星期、时、分、秒等功能;
② 具有温度显示功能;
2.2 设计框图
4
AT89C51
主控模块
LM016L 液晶显
示
Ds1302 时钟电路
Ds18b20 实时环境温度采
集电路
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