基于AVR單片機(jī)設(shè)計(jì)的電子時(shí)鐘

　　1 引言

　　數(shù)7鐘能長(zhǎng)期、連續(xù)、可靠、穩(wěn)定地工作；同時(shí)還具有體積小，功耗低等特點(diǎn)，便于攜帶，使用方便。數(shù)字鐘是采用數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)對(duì)“時(shí)、分、秒”數(shù)字顯示的計(jì)時(shí)裝置，廣泛應(yīng)用于個(gè)人家庭、車站、碼頭、辦公室等公共場(chǎng)所，已成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚谋匦杵?。由于?shù)字集成電路的發(fā)展和石英晶體振蕩器的廣泛應(yīng)用，使得數(shù)字鐘的精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)老式鐘表，鐘表的數(shù)字化給人們生產(chǎn)生活帶來(lái)了極大的方便，而且大大地?cái)U(kuò)展了鐘表原先的報(bào)時(shí)功能。傳統(tǒng)MCS51系列單片機(jī)的所有數(shù)據(jù)處理都基于一個(gè)累加器，因此累加器與程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換就成了單片機(jī)的瓶頸；在AVR單片機(jī)中，寄存器由32個(gè)通用工作寄存器組成，并且任何一個(gè)寄存器都能充當(dāng)累加器，從而有效避免累加器的瓶頸效應(yīng)，提高系統(tǒng)性能。

　　AVR系列的單片機(jī)不僅具有良好的集成性能，而且都具備在線編程接口，其中的Mega系列還具備JTAG仿真和下載功能；含有片內(nèi)看門狗電路、片內(nèi)程序Flash、同步串行接口SPI；多數(shù)AVR單片機(jī)還內(nèi)嵌了A／D轉(zhuǎn)換器、EEP—ROM、模擬比較器、PWM定時(shí)計(jì)數(shù)器等多種功能；AVR單片機(jī)的I／O接口具有很強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力，灌入電流可直接驅(qū)動(dòng)繼電器、LED等元件，從而省去驅(qū)動(dòng)電路，節(jié)約系統(tǒng)成本。

　　2 整體設(shè)計(jì)思路

　　利用Megal6單片機(jī)內(nèi)部時(shí)鐘作為時(shí)間基準(zhǔn)，通過(guò)軟件編程控制可編程器件Megal6，實(shí)現(xiàn)秒、分、時(shí)、日、月、年的控制，最終通過(guò)LCD液品顯示屏顯示結(jié)果。此外還可以實(shí)現(xiàn)時(shí)間訓(xùn)整、定時(shí)等多種實(shí)用功能。整個(gè)設(shè)計(jì)分硬件和軟件兩大部分。硬件部分采用Megal6單片機(jī)作為可編程芯片，1602字符液品作為信號(hào)顯示；軟件部分利用C語(yǔ)言作為設(shè)計(jì)語(yǔ)言，對(duì)Megal6進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)各種功能。

　　3 硬件設(shè)計(jì)

　　硬件設(shè)計(jì)電路分解為Megal6單片機(jī)、晶體振蕩器和802／1602字符液晶顯示3個(gè)部分，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。Megal6單片機(jī)內(nèi)部晶體振蕩器的外接電路。由兩個(gè)15 pF的電容C7和C8、晶體振蕩器Y2(f=7．328 MHz)構(gòu)成，其電路如圖1所示。圖中Xl和X2分別接Megal6的12和13兩個(gè)脈沖控制端，使得Megal6的內(nèi)部脈沖電路為電子時(shí)鐘和整個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘提供脈沖。

　　圖1所示給出了采用Megal6單片機(jī)外加電源及品體振蕩器構(gòu)成最小單片機(jī)系統(tǒng)。配合單片機(jī)開發(fā)的設(shè)計(jì)、調(diào)試和下載，最終將時(shí)鐘信息從PB0~PB7端口輸出到字符液晶顯示。