数字电子钟的设计的Proteus软件实现及软硬件仿真.doc

发布时间：2022-06-09 发布人：admin 分类：说明书资料大小：0.23M 资料格式：doc 举报版权申诉

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《微机应用系统设计》课程设计一、设计课题数字电子钟的设计二、设计要求（一）实现基本数字电子钟的设计，要求能够显示时和分；（二）通过按键有设置闹钟功能；（三）有整点报时功能；（四）通过按键设置能够进行分校时；（五）用 proteus 画出原理图，说明各个控制信号的作用；（六）画出程序流程图，编写程序，采用 Proteus 软件实现软硬件仿真。三、设计目的通过数字电子钟这一课程设计的锻炼，理解单片机系统的组成，及以单片机为主的系统设计方法，掌握单片机最小系统、键盘模块、LED 数码管显示系统及各种扩展电路的应用，加深对微控制器系列课程的理解。四、小组分工五、材料清单 PART-REFS --------- QTY --- Resistors --------- 5 1 1 R1-R5 R6 R7 Capacitors ---------- VALUE ----- 4k7 1k 200 CODE ---- W4K7

1 2 C1 C2,C3 1uF 33pF Integrated Circuits ------------------- 1 1 U1 U2 Transistors ----------- 1 Q1 Miscellaneous ------------- 4 ADD,CONFIRM,MODE, MOVE LS1 RP1 1 1 1 X1 AT89C51 74LS245 NPN SPEAKER RESPACK-8 CRYSTAL 硬件组成单片机复位电路、按键电路、蜂鸣器驱动电路和显示模块电路四大模块。六、模块功能说明（一）按键模块：通过 keyscan()函数扫描按键，识别外设 P3 端口要完成的按键功能。本次设计因为按键较少并且需要独立控制所以采用了 4 个独立按键，分别是 mode（P3==0XFF）、add(P3==0XFD)、move(P3==0XFB)和 confirm(P3==0XF7)。当按 mode 键一次为调时，两次为调闹。通过由 add()函数和 confirm()函数同时完成，在不同的模式下，完成时间的更改和确定。硬件方面，本次设计用 AT89C51 单片机内部定时/计数器 T0 作为电子表时钟参考；（二）显示模块：由函数 show（）、show1（）、show2（）、show3（）和 show4 （）分别完成正常时间显示、调试模式显示、闹钟设定模式显示、调整位标记显示和闹钟开闭显示程序。硬件采用共阳方式，外加 5V 稳压电源供电，通过 8 个数码管，采用一片 74LS245 芯片来驱动位码，用 P2 口进行位选扫描；（三）响铃模块：由 beep()函数完成，用于闹钟和整点报时的响铃。硬件

是通过 NPN 三极管放大后驱动蜂鸣器工作，单片机 I/O 接三极管基极。整点报时时由 zhengdian()函数 beep()函数完成，功能是能够在每个整点报时，每次响铃默认 10s。闹钟由 alarm_judge()判断函数和 beep()函数完成，常规响铃 1 分钟；（四）复位模块：由独立按键 RES 来完成复位，此功能为 AT89C51 单片机完成。七、参数计算（一）定时器 T0 1.方式控制寄存器 TMOD T1 T0 D7 GATE D6 C/T D5 M1 D4 M0 D3 GATE D2 C/T D1 M1 D0 M0 TMOD 用以设定通用定时/计数器 T0 和 T1 工作方式。GATE 位为门控位， GATE=1 时，T0、T1 分别受 INT0、INT1 引脚输入电平控制，常用于测量对应正脉冲的宽度；C/T 用于选择定时、计数功能。本次设计选择 T0 做定时器用，工作在方式 1，故 TMOD = 0X01; 2.控制寄存器 TCON T1 T0 INT 1 INT 0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 TR0 用于开/关定时器 T0，TF0 为 T0 溢出标志位。 3.中断允许控制寄存器 IE D7 EA D6 / D5 / D4 ES D3 ET1 D2 EX1 D1 ET0 D0 EX0 EA 为总中断允许位，ET0 为 T0 中断允许位。（二）定时器 T0 初值计算初值计算公式： 2 X  n  f osc 12 T  （1） X—定时器初值 n—定时器位数（方式 0：13 位；方式 1: 16 位；方式 2: 8 位）

fosc—单片机主频（本次设计取 12MHz） T—机器周期时间为了获得 1s 的时钟周期，需要先获得 50ms 的时钟周期，每 20 次中断一次，就能完成时间为 1s 的获得。选择计时器 T0 工作在方式 1 下，fosc=12MHz，T=50ms, 带入公式（1），解得初值 X=3CB0H，所以 TH0 = 0X3C，TL0 = 0XB0。八、电路及软件流程（一）系统框图总览（二）单片机复位电路（三）按键电路

（四）蜂鸣器驱动电路（五）显示模块电路

（六）主函数流程图主函数流程图

（二）定时器 T0 中断服务程序流程图定时器 T0 中断服务程序流程图

（三）闹钟响应程序流程图闹钟响应程序流程图

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