因51单片机价格比凌阳系列低得多,且本设计不需要很高的处理速度,从经济和方便使用角度考虑,本设计选择了方案1。
2。2 计时模块
数字时钟是本设计的最主要的部分。根据需要,可利用两种方案实现。
方案一:本方案采用Dallas公司的专用时钟芯片DS12C887。该芯片内部采用石英晶体振荡器,其芯片精度不大于10ms/年,且具有完备的时钟闹钟功能,因此,可直接对其以用于显示或设置,使得软件编程相对简单。为保证时钟在电网电压不足或突然掉电等突发情况下仍能正常工作,芯片内部包含锂电池。当电网电压不足或突然掉电时,系统自动转换到内部锂电池供电系统。而且即使系统不上电,程序不执行时,锂电池也能保证芯片的正常运行,以备随时提供正确的时间。
方案二:本方案完全用软件实现数字时钟。原理为:在单片机内部存储器设三个字节分别存放时钟的时、分、秒信息。利用定时器与软件结合实现1秒定时中断,每产生一次中断,存储器内相应的秒值加1;若秒值达到60,则将其清零,并将相应的分字节值加1;若分值达到60,则清零分字节,并将时字节值加1;若时值达到24,则将时字节清零。该方案具有硬件电路简单的特点。但由于每次执行程序时,定时器都要重新赋初值,所以该时钟精度不高。而且,由于是软件实现,当单片机不上电,程序不执行时,时钟将不工作。
基于硬件电路的考虑,本设计采用方案二完成数字时钟的功能。
2。3 显示模块
方案1:采用LED数码管
显示用LED数码管。虽然显示的内容有限,但是也可以显示数字和几个英文字母,在此设计中已经足够了,并且价格比液晶字符式要低的多,为了降低设计制作的成本,在此设计中我们选用LED数码管显示。
方案2:采用液晶字符显示器
显示用液晶,可以用软件达到很好的控制,硬件不复杂,液晶字符显示器可以显示很丰富的内容,显示清晰,但是液晶字符式价格昂贵,在本设计中不需要用到复杂的显示内容,因此我们放弃了此方案。
从经济的角度考虑,我们选择了方案1。
2。4 最终方案
经过反复论证,最终确定了如下方案:
(1)采用STC89C51单片机作为主控制器。
(2)采用单片机内部定时器计时。
(3)采用LED数码管作为显示器。
3。系统硬件介绍
本设计采用STC89C51单片机作为主控制器,外部加上74HC573驱动数码管。系统总体框图如下:
系统总体框图
3。1 STC89C51单片机
STC89C51是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有 4K 在系统可编程Flash 存储器。在单芯片上,拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash,使得STC89C51为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。 具有以下标准功能: 4k字节Flash,512字节RAM, 32 位I/O 口线,看门狗定时器,内置4KB EEPROM,MAX810复位电路,三个16 位 定时器/计数器,一个6向量2级中断结构,全双工串行口。另外 STC89X51 可降至0Hz 静态逻辑操作,支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下,CPU 停止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下,RAM内容被保存,振荡器被冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35Mhz,6T/12T可选。
图3。2 STC89C51单片机引脚图
单片机是美国STC公司最新推出的一种新型51内核的单片机。片内含有Flash程序存储器、SRAM、UART、SPI、PWM等模块。
(一)STC89C51主要功能、性能参数如下:文献综述 STC89C51单片机的数字时钟设计+电路图+程序(3):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_84465.html