电子时钟 ——单片机课程设计.doc-资料库

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武汉长江工商学院计算机技术系项目名称：数码管时钟电路设计学生姓名：学号：班级：班指导教师：王巍曾宇 2012 年 12 月 20 日目录前言 ...................................................................................................................................................1 1. 设计目的和要求 ..................................................................................................................... 2 1.1 设计目的 .............................................................................................................................. 2 1.2 设计要求 .............................................................................................................................. 2 2. 设计思路以及设计步骤 .......................................................................................................3 3. 系统功能描述及设计 ............................................................................................................4 3.1 功能描述 ............................................................................................................................. 4 3.2 设计描述 ............................................................................................................................. 4

单片机课程设计报告 3.3 电路设计 .............................................................................................................................. 5 4. 系统存储结构设计与描述 ..................................................................................................9 5. 系统功能实现及算法描述 ..................................................................................................9 6. 系统性能测试： ....................................................................................................................11 6.1.在仿真软件上的调试结果 ................................................................................................ 11 6.2 在电子原件上显示的结果图 ............................................................................................13 7. 程序功能介绍 ........................................................................................................................ 15 8. 课程设计心得与体会 ..........................................................................................................18 附录 1: 参考文献 ....................................................................................................................... 19 附录 2: 部分程序清单 ............................................................................................................. 20 前言 [摘要] 单片机又称为单片微控器,他自问世以来,就以其极高的性能,价格比,备受人们的重视和关注,应用广泛,发展迅速.单片机具有体积小、重量轻、功耗低、控制功能强、抗干扰能力强、扩展灵活、价格低廉、可靠性高、使用方便等优点，所以得到了广泛的应用，在我国，最早使用单片机是在 1982 年，如今单片机已被应用于家用电器、办公自动化、航空航天、智能仪表、工业测控、电子产品、机电一体化、医用设备、专用设备的智能化管理以及过程控制等几乎各个领域，电子时钟就是其典型的代表。通过这次简易的电子时钟设计，进一步掌握了如何利用接口电路进行硬件系统的设计， 1

单片机课程设计报告如何进行软件的设计，同时增强了学习兴趣及动手能力。在报告中，详细地记述了整个设计过程的各个环节，其中的不足欢迎老师指出或给予更好的建议设计背景时间与我们每一个人都有非常密切的关系，每个人都受到时间的影响。为了更好的利用我们自己的时间，我们必须对时间有一个度量，因此产生了钟表。钟表的发展是非常迅速的，从刚开始的机械式钟表到现在普遍用到的数字式钟表. 即使现在钟表千奇百怪，但是它们都只是完成一种功能——计时功能，只是工作原理不同而易。在当代繁忙的工作与生活中，时间与我们每个人息息相关.在一个单片机应用系统中，时钟有两个方面的含义：一是指为保障系统正常工作的基础振荡定时信号，主要由晶振和外围电路组成，晶振频率的大小决定了单片机系统工作的快慢；二是指系统的标准定时时钟，即定时时间，它通常有两中实现方法：一是用专门的时钟芯片实现，在对时间精度要求很高的情况下，通常采用这种方法；二是用软件实现，即用单片机内部的可编程定时计数器来实现的，对时间精度要求不高。本文主要介绍用单片机内部的定时计数器来实现电子时钟显示的方法，设计由单片机 AT89C52 芯片和四位一体数码管（LED）为核心，加上必要的电路，构成一个简易的电子时钟。 1.设计目的和要求 1.1 设计目的本课程设计是计算机科学与技术专业重要的实践性环节之一，是在学生学习完《单片机原理》课程后进行的一次全面的综合练习。本课程设计的目的和任务：（1）巩固和加深学生对单片机课程的基本知识的理解和掌握；（2）掌握单片机编程和软硬件调试的基本技能；（3）提高运用单片机原理解决实际问题的能力；（4）掌握书写程序设计说明文档的能力。 1.2 设计要求常态下，LED 显示的是时间，按下菜单键时就进入调整时间，再次按下菜单键进入调整日期，再次按下菜单键是恢复显示，菜单键每按下一次，发光二极管就亮一次，按下日期显 2

单片机课程设计报告示开关时，LED 显示日期，当再次按下时，显示时间可设置三个按键，分别是菜单选择，时间和日期的调整、时间和日期的切换，从 p2.0-p2.3 输出位选吗，分别与数码管的 com1、com2、com3、com4 相连，从 p1.0-p1.7 输出字形码，即与数码管的 a、b、c、d、e、f、g 脚相接，用 p2.0-p2.3 控制的哥数码管的交替显示，p2.4-p2.6 来连接四个控制键。 com1、com2、com3、com4 分别接三极管的发射极，三极管的基极各接一个 4.7k 的电阻后再分别于 P2.0—P2.3 相连，三极管的集电极都接电源。计时功能的实现与中断服务程序，时间的运行依靠定时中断子程序对时钟单元数值进位调整来实现的。定时计数器 T1 打开后，进入计时，满 60 秒后即为 1 分钟，分钟单位进位，60 分钟到了后，数码管全部回零重新计时，通过扫描程序送到 LED 中显示出来，实现时钟计时功能。 2.设计思路以及设计步骤单片机中最重要的是四个 P 口，即 P0、P1、P2、P3，我们可以根据电路所要实现的功能，在硬件设计部分来选择 P 口的链接方式；软件部分就需要用到单片机编程，也就是我们熟知的汇编语言，利用 proteus 等软件绘制电路所要实现的功能及状态。在本次电子时钟设计中，用到的是 AT89C52 单片机，用其来控制四个集成的数码管，使数码管显示时，分，并且可以通过控制键来进行时间和日期的调整。先是硬件部分，利用 proteus 软件画出硬件图，在 PCB 电路板上连接好各器件，检查并确定电路是否正常，再是软件部分，根据硬件图，写出程序，其中要特别注意 P 口的连接，软件调试无误后，用 USB 接口将程序拷进单片机内，观察数码管是否显示正常，通过控制键检查其是否有调时的功能。 3

单片机课程设计报告 3.系统功能描述及设计 3.1 功能描述该电子时钟按照摘要中的第二种方法实现，即用单片机内部的可编程定时计数器来实现的，对时间精度要求不高。 3.2 设计描述电子时钟电路的搭建，所需元器件以及电路板的焊接和检测常态下，LED 显示的是时间，按下菜单键时就进入调整时间，再次按下菜单键进入调整日期，再次按下菜单键是恢复显示，菜单键每按下一次，发光二极管就亮一次，按下日期显示开关时，LED 显示日期，当再次按下时，显示时间 4

单片机课程设计报告可设置三个按键，分别是菜单选择，时间和日期的调整、时间和日期的切换，从 p2.0-p2.3 输出位选吗，分别与数码管的 com1、com2、com3、com4 相连，从 p1.0-p1.7 输出字形码，即与数码管的 a、b、c、d、e、f、g 脚相接，用 p2.0-p2.3 控制的哥数码管的交替显示，p2.4-p2.6 来连接四个控制键 com1、com2、com3、com4 分别接三极管的发射极，三极管的基极各接一个 4.7k 的电阻后再分别于 P2.0—P2.3 相连，三极管的集电极都接电源。计时功能的实现与中断服务程序，时间的运行依靠定时中断子程序对时钟单元数值进位调整来实现的。定时计数器 T1 打开后，进入计时，满 60 秒后即为 1 分钟，分钟单位进位，60 分钟到了后，数码管全部回零重新计时，通过扫描程序送到 LED 中显示出来，实现时钟计时功能。用 KEIL 编写时钟程序，并连接 proteus 软件进行联调，观察电路是否工作正常，数码管是否正常显示，不正常，正进行代码修改和调试，知道出现预期结果。 3.3 电路设计电路模拟: 5

单片机课程设计报告图 3-3-1 图 3-3-2 控制部分为了减少寄生电容，保证振荡器稳定可靠地工作，在安装、焊接时钟电路时，晶振 C1、电容 C2 和 C3 应尽可能地安装在单片机 XTAL1 和 XTAL2 引脚的附近。下图为四位一体数码管的实物图，是将四个数码管集成在一起，其中四个数码管的 a、 6

单片机课程设计报告 b、c、d、e、f、g、dp 分别集成在一起，利用各控制端 com1、com2、com3、com4（图 3-3-4 中分别为 1、2、3、4 脚）来控制其工作，12 个脚的分布图如下图 3-3-3。图 3-3-3 图 3-3-4 7

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