1. 研究目的与意义
日常生活和工作中,我们常常用到定时控制,但早期常用到的一些时间控制单元都使用模拟电路设计制作的,定时的准确性和重复精度都不是很理想,随着单片机的性价比不断提高,新一代产品的应用也越来越广泛,应用广、体积小、抗干扰能力强、环境要求不高、可靠性好、灵活性高、开发较为容易。由于具有以上特点,在我国,单片机已广泛的应用在工业自动化等各个领域51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。
目前,单片机的发展趋势将是进一步向着cmos化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。单片机应用的重要意义在于,它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能,现在已能由单片机通过软件方法来实现了。这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术,是传统技术的一次革命。单片机模块中最常见的是数字钟,51单片机数字钟应用单片机中断、定时技术,通过调整键、加1键、减1键、确定键四个按键,用数码管设计制作了一个可以调整时间的数字钟。
钟表的数字化给人们的生产和生活带来了极大的方便,而且大大扩展了钟表原先的报时功能,如定时自动报警、定时广播、自动启闭路灯等,所有这些,都是以钟表数字化为基础的。因此,研究51单片机的数字电子钟,有着非常现实的意义。
2. 国内外研究现状分析
由单片机作为数字钟的核心控制器,通过它的时钟信号实现计时功能,将其时间数据经单片机输出,利用显示器显示出来,通过键盘可以进行定时、校时功能。
20世纪80年代中期后,intel公司以专利转让的形式把8051内核技术转让给许多半导体芯片生产厂家,如philips、dallas等,这些厂家生产的芯片是mcs-51系列的兼容产品,这些兼容机与8051的系统结构相同,采用cmos工艺,常用80c51系列来称呼所有具有8051指令系统的单片机,mcs-51系列及80c51单片机有多种产品。它们的引脚及指令系统相互兼容,主要在内部结构上有些区别。目前使用的mcs-51系列单片机及其兼容产品通常分成以下几类:基本型、增强型、低功耗型、专用型、超8位型、片内闪烁存储器型。
数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的钟表。与机械钟相比具有更高的准确性和直观性,具有更长的使用寿命,已得到广泛的使用。近年来随着计算机在社会领域的渗透和大规模集成电路的发展,单片机的应用越来越普及了,数字钟的组成模块主要由一个51单片机模块、用于放大信号来驱动数码管显示的模块、用于显示时间的数码管显示模块、还有用于复位的按键部分,还有电源等部分组成。
3. 研究的基本内容与计划
主要研究51单片机的工作原理,单片机的编程,以及基于51单片机的电子时钟的设计和硬件的连接方法,通过理论推导以及计算机模拟,掌握用51单片机设计电子时钟的方法,通过编程使单片机控制led显示时间。
2013.03,查资料,掌握单片机系统的开发流程,撰写开题报告和正文;
2013.04,构思基于51单片机的数字时钟的实现方案;
4. 研究创新点
数字钟是采用数字电路实现对时、分、秒数字显示的计时装置。在这次设计中,我们采用LED数码管显示时、分、秒,以24小时计时方式,根据数码管动态显示原理来进行显示,电路具有显示时间的基本功能,还可以实现对时间的调整。在这次设计中,数字钟具有小巧,走时精度高,使用方便,功能多等特点。
