基于单片机的多功能智能钟的设计

　　　1.引言

　　随着科技的进步，生活水平的提高，生活节奏的加快，人们对于时间的定时、报时等功能的要求越来越高。不仅要求时钟能在要求的时间报时，而且还要求每天能够按照一定顺序、预先设置好的时间表进行多次报时;因为在冬季、夏季时的作息时间是有所差异的，所以时间表最好是两张，这两张时间表是能够选择的;除了基本的一般时钟的功能外，跑表(即平时说的秒表，计时分辨率达1毫秒)功能也要包含在内。这将要求设计功能更齐全、更人性化的智能时钟。本文介绍的智能钟包括了定时、报时和跑表等功能。这种智能钟主要利用8031单片机内部的定时器，再附加上一些其他资源来构成，其功能是很强的。

　　2系统硬件设计

　　2.1系统功能概述

　　本系统的主要功能包括报时功能、定时功能和跑表功能。具体来讲，报时是指按设定的时间表，到点时发出一个报时控制信号，去操作某一个装置，经过一定时间的，由自动撤销报时控制信号，报时结束。可以按照固定的时间表进行报时，也可以按照随机存放的时间表报时。这种随机的时间表可由用户通过键盘输入到8031片内RAM中，受片内R-AM容量限制，随机报时限于24小时30以内，最小时间间隔为1分钟。周日自动停止报时。定时功能与报时的功能不同，定时控制信号是按照时间表交替起作用的。时间表上的某一个设定时间到，则系统发出一控制信号，去接通(断开)某一设备;下一个设定的时间到，则系统再次发出控制信号，去断开(接通)上述设备。由于8031片内RAM容量有限，本系统只能提供定时和报时功能之一。

       本系统的跑表功能是通过操作相应的按键，实现清零、启动计时和停止计时，同时显示累计时间。计时分辨率达1毫秒。系统主要由8031及外围电路、显示电路、键扫描电路和输出控制电路等组成，其连接框图如图l所示。下面对这主要部分加以详述.

　　2.2显示电路

　　显示器由6位LED组成，两片75491作为LED段驱动器，一片75睡92作位驱动器。段驱动器75491的最大输出电流为50mA，位驱动器75492的最大输出电流为25OmA，可保证在动态扫描状态下LED有足够的亮度。字形由Pl口提供动态扫描的自选通信号由串人并出的移位寄存器74Ls164提供。其连接电路如图2所示。

　　这里的6位LED有多种工作状态。(l)正常计时显示，这时，6位LED从左到右显示小时、分钟、秒，各占两位。采用24小时计时。(2)跑表显示，这时，6位LED从左到右分别显示分、秒、百毫秒、十毫秒、毫秒，其中秒占两位。(3)实时时钟调整显示。(4)随机报时时间显示。(5)随机定时时间表设置显示。(6)报时表/定时表选择显示。