多功能数字时钟毕业设计(8)

2019-04-15 18:52

河北工程大学毕业设计说明书

图5-1 抑制干扰信号原理

5.2 硬件可靠性的设计

单片机应用系统的可靠性是指在规定的条件下,在规定的时间内完成规定功能的能力。由于单片机应用系统的实际工作过程中,可能会受到各种内部和外部的干扰而发生异常状态,因此抗干扰设计是系统研制中不可忽视的一个重要内容。单片机应用系统中应重点防止电源系统与过程通道的干扰。

5.3 本系统中的抗干扰的预防措施

在设计中,考虑到实际中可能产生的干扰,采取了以下措施: ⑴ 降额使用

在设计时,有意识的降低施加在元器件上的工作应力,提高元器件的可靠性,从而延长其使用寿命。在本系统中,选择的半导体器件都考虑到这一点。 ⑵ 防静电

我做了以下考虑:不使用的输入端根据要求接地;作为线路板输入接口的电路,在其输入端加瞬变电压抑制二极管,并对地接电阻器;由电阻器电容器组成震荡器的电路,为防止电容器存储的电荷产生的电压使有关输入端的电压短时高于电源电压,在该输入

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端串联限流电阻;防寄生祸合。寄生祸合可能导致数字电路误码和模拟电路自激,因此,在本系统我们在线路板的适当位置安装去祸电容,以减少电路引出端处的电源输出阻抗。

⑶ 印刷电路板的焊盘抗干扰措施

印刷电路板上焊盘中心的引线孔比元件引脚直径略大即可,太大反而易形成虚焊。例如DIP型集成电路引脚直径约0.5mm,其引线孔直径一般取0.6mm。焊盘外径一般取D(d+l.3)mm,d为引线孔直径。对于高密度的数字电路,悍盘最小直径可取Dmin=(d+l)mm。

⑷ 接地是提高电子设备电磁兼容的重要手段之一,正确的接地既能抑制干扰的影响,又能抑制设备向外发生干扰。

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总 结

随着社会的进步,科技的改革,人们对时钟的要求越来越多,诸如对时钟的形状、功能的要求。单片机多功能电子时钟在今后的发展应用中会越来越广泛,普及。

利用单片机技术实现电子时钟,仅仅是众多方法之一。并且市场上的实时时钟日历芯片品类繁多,IC化的传感器各种各样,显示方式也愈趋于人性化。所以多功能电子时钟有多种实现方案,能够实现的功能也很多,例如时间日历显示和校对、闹铃等功能。本文的软件设计还可以利用汇编语言,由于本人能力有限,倾向于51单片机C语言进行编程。

本设计的硬件电路主要由单片机最小系统电路、按键模块、温度测量模块、时钟芯片模块、LCD1602液晶显示模块等模块组成,软件方面则是通过C语言对系统进行编程,这体现了本设计的实时性和灵活性。系统实现了以下多种功能: ⑴ 具有时间显示和手动校对功能,24小时制; ⑵ 具有闹铃定时功能; ⑶ 具有倒计时秒表功能; ⑷ 具有环境温湿度采集;

⑸ 具有液晶(LCD1602)显示功能

本设计还有一些地方可以改进: ⑴ 供电电源改成5V电池

在生活中,不可能使用电源箱来作为硬件的供电电源,如果想要完成便携式携带的电子钟,则也不可能使用电源适配器来实现电源的提供,所以电源应该使用基于锂电池的设计使系统具备安全,简单,容易携带等优点。

⑵ 可以增加一个背光自动调节功能

该功能主要是通过液晶显示屏LCD1602外接光敏三极管来实现,但考虑到器件价格及时间方面的限制,放弃了这个部分。但若能有这个功能,则夜晚的时候背光灯更亮,白天的时候背光灯较暗,这也间接起到了节能的作用。

设计过程中花费时间最多的是电路板的焊制,由于一开始的计划是使用PCB制板,但有同学的PCB板出现了连最小系统都调试不成功的问题,而且由于PCB板的整体性和复杂性,无法查出问题所在,所以我最终决定使用直接按照电路图焊制的方法。但这样花费的时间就比制PCB板增加了不少,可是可以按照模块来一一调试,使我受益不少。

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致 谢

致 谢

大学生涯行将结束,但是在这之前我们都必须得完成毕业设计的工作,高兴的是我在今天完成了这项工作,我要由衷的感谢热忱帮助我的老师同学。

首先要提的是我的毕业设计指导老师许秘书和杨怡君老师,他们有着热情活泼的教学方式并对学生体谅负责对工作认真严谨。尽管杨老师平时自己也有教学上的任务,但她对我的毕业设计一点也没有省心,而是投入到了每个环节中,这包括前期方案的设计,资料的查找,元器件的选购,硬件的制作,软件的编写,论文的修改和完成。在这些环节中,杨老师都尽可能的监督我去好好完成,每次我们遇到不懂的地方杨老师都会耐心地指导我们,杨老师不厌其烦的讲解和平易近人的态度 ,让我感受到了一个好老师的风范,更让我在设计中保持轻松愉快的心情,使我更好地完成了本次设计。在此,谨对有高度责任心的杨老师致以最崇高的谢意。

其次同学的帮助也是不能忽视的。我是个比较擅长进行团队工作的人,而本次毕业设计这样的任务其实对我来说是很大的考验,庆幸的是在我完成毕业设计的过程中,无论是硬件还是软件上,本班其他同学对我提供了莫大的帮助,我的能力相对较差,没有他们耐心的帮助我确实没有办法顺利完成设计任务。

最后则要感谢母校四年来提供给我的优质的教学服务和生活,以及任课老师的认真教学,是你们让我的专业知识得到丰富,父母亲对我学习生活上的关心,你们是我永远最坚强的后盾。

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参考文献

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