基于555定时器制作的数字钟的设计
555定时器制作简单,硬件实现较为复杂,软件方面较为简单。方案使用555多谐振荡器来产生1HZ的信号。通过改变相应的电阻电容值可使频率微调,不必使用分频器高频信号进行分频使电路繁复。虽然此振荡器没有石英晶体稳定度和精确性高。[2]
图2-1 555定时器数字钟原理框图
由于设计方便,操作简单,成为了设计时的首选,但是由于与实验中使用的555芯片产生的脉冲相比较,利用晶振产生的脉冲信号更加的稳定,同过电压表的测量能很好的观察到这一点,同时在显示上能够更加接进预定的值,受外界环境的干扰较少,一定程度上优于使用555芯片产生信号方式。
2.2方案二:单片机时钟电路
随着单片机性能价格比的不断提高,新一代产品的应用越来越广泛,大可构成复杂的工业过程控制系统,完成复杂的控制功能,小则可以用于家电控制,甚至能够用来做儿童电子玩具。它功能强大,体积小,重量轻,灵活好用,配以适当的接口芯片,可以构造各种各样、功能各异的微电子产品。鉴此,设计开发了一种基于单片机的多用途定时器。它造价低,功能全,整体功能价格比高,配以小键盘和LED显示器,可适应各种场合的定时及预警之用。
图2-2 电子定时器总电路图
2. 3方案比较与选择
方案一 简单易懂,软件编程用的较少,采用555定时器的使用来控制数字钟的定时功能,硬件电路较为复杂。方案二硬件电路方面较为简单,它造价低,功能全,整体功能价格比高,配以小键盘和LED显示器,可以完成复杂的控制功能。所以选择方案二进行详细论述。
3 各电路设计和论证
3.1电源电路设计和论证
3. 1. 1 MCS-51引脚及功能
图3-1 8051单片机引脚排列
(1)输入/输出引脚(I/O口线)
各引脚功能简要说明如下:
P0.0~P0.7: P0口8位双向I/O口,占39~32脚;
P1.0~P1.7: P1口8位准双向I/O口,占1~8脚;
P2.0~P2.7: P2口8位准双向I/O口,占21~28脚;
P3.0~P3.7: P3口8位准双向I/O口,占10~17脚;
(2)控制口线
(29脚):外部程序存储器读选通信号。在访问外部ROM时, 信号定时输出脉冲,作为外部ROM的选通信号。
ALE/ (30脚):地址锁存允许/编程信号。在访问片外存储器时,该引脚是地址锁存信号;对8751内部EPROM编程时为编程脉冲输入端。
/VPP(31脚):外部程序存储器地址允许/固化编程电压输入端。当 为低电平时,CPU直接访问外部ROM,当 为高电平时,则CPU先对内部0~4K ROM访问,然后自动延至外部超过4K的ROM。当对8751内EPROM编程时,则为21V编程电源输入端。
RST/VPD(9脚):RST是复位信号输入端,VPD是备用电源输入端。
(3)电源及其它
Vcc(40脚):电源端+5V。
Vss(20脚):接地端。
XTALl、XTAL2(19~18脚):时钟电路引脚。当使用内部时钟时,这两个引脚端外接石英晶体和微调电容。当使用外部时钟时,用于外接外部时钟源。