单片机课程设计报告
基于单片机的数字时钟
姓名: 班级: 学号:
一、 前言
利用实验板上的4个LED数码管,设计带有闹铃、秒表功能的数字时钟。 功能要求:
a) 计时并显示(LED)。由于实验板上只有4位数码管,可设计成显示“时分”
和显示“分秒”并可切换。 b) 时间调整功能。利用4个独立按钮,实现时钟调整功能。这4个按钮的功能
为工作模式切换按钮(MODE),数字加(INC),数字减(DEC)和数字移位(SHITF)。 c) 定闹功能。利用4个独立按钮设定闹钟时间,时间到以蜂鸣器响、继电器动作作为闹铃。 d) 秒表功能。最小时间单位0.01秒。
二、 硬件原理分析
1. 电源部分
电源部份采用两种输入接口(如上图)。
a) 外电源供电,采用2.1电源座,可接入电源DC5V,经单向保护D1接入开关
S1。 b) USB供电,USB供电口输入电源也经D1单向保护,送到开关S1。
注:两路电源输入是并连的,因此只选择一路就可以了,以免出问题。
S1为板子工作电源开关,按下后接通电源,提供VCC给板子各功能电路。电路采用两个滤波电容,给板子一个更加稳定的工作电源。LED为电源的指示灯,通电后LED灯
亮。
2. 蜂鸣器
蜂鸣器分为有源和无源两种,有源即两引脚有一个直流电源就可以长鸣,无源则需要一个1K左右的脉冲才可以蜂鸣,因此对于按键的提示音及报警蜂鸣使用有源来得方便。有源也可以当无源使用,而无源则不能当有源使用,当然用有源蜂鸣器作音乐发声会失真厉害。
如上图:单片机P15输出高低电平经R21连接三极管B极,控制三极管的导通与截止,从而控制蜂鸣器的工作。低电平时三极管导通,蜂鸣器得电蜂鸣,高电平时三极管截止,蜂鸣器失电关闭蜂鸣。
3. 数码管
电路使用一个四位共阳型数码管,四个公共阳级由三极管放大电流来驱动,三极管由P10-P13控制开与关。数码管的阴级由P0口经过电阻限流连接。
例如,要十位的数码管工作,P12输出0,使三极管Q12导通,8脚得电,当P0口相应位有输出0时,点亮相应的LED灯组合各种字符数字。
4. 独立键盘
如上图,由六个按键组成,每个按键的一端连接IO口,另一端直接连接GND(0电位)。六个按键分别接入P37-P32,只要按下按键,相应位的IO口位将被拉为低电平(0),程序可以判断相应位是否为0来确认按键己按下。