目 录
引
言 ............................................... 1
第一章 课设要求、目的、意义 ........................... 2
1.1 设计要求 ......................................2
1.2 设计目的 ......................................2
1.3 设计意义 ......................................2
第二章 系统硬件设计方案 ............................... 4
2.1 系统功能实现总体设计思路 ......................4
2.2 各个部分功能的实现 ............................5
2.3 系统模块及其原理 ..............................6
2.3.1 系统模块 .............................. 6
2.3.2 系统原理 .............................. 7
2.4 时钟各功能分析及图解及使用说明 ................8
第三章 软件总体设计方案 ............................... 10
3.1 电子时钟系统软件设计方案 .....................10
3.2 主程序流程图 .................................10
3.3 定时器 T0 中断程序流程: ......................11
3.4 数码管动态显示程序流程图: ................... 13
第四章 调试结果 ....................................... 14
4.1 调试结果与说明 ...............................14
4.2 电子时钟主程序 ...............................14
第五章 总结 ........................................... 15
5.1 心得体会 .....................................15
5.2 致谢 .........................................15
参考文献 .............................................. 17
附录 .................................................. 18
附录一:系统原理图 ...............................18
附录二:程序清单 .................................19
电气信息学院课程设计评分表 ............................ 32
引
言
《单片原理及应用》是一门技术性、应用性很强的学科,实
践教学是它的一个极为重要的环节。不论是硬件扩展、接口应用
还是编程方法、程序调试,都离不开实验教学。如果不在切实认
真地抓好学生的实践技能的锻炼上下功夫,单凭课堂理论课学习,
势必出现理论与实践脱节的局面。任随书本上把单片机技术介绍
得多么重要、多么实用多么好用,同学们仍然会感到那只是空中
楼阁,离自己十分遥远,或者会感到对它失去兴趣,或者会感到
它高深莫测无从下手,这些情况都会令课堂教学的效果大打折扣。
仿真设计的目的就是在理论学习的基础上,通过完成一个涉
及 MCS—51 单片机都种资源应用并具有综合功能的小系统目标板
的设计与编程应用,使学生不但能够将课堂上学到的理论知识与
实际应用结合起来,而且能够对电子电路、电子元器件、印制电
路板等方面的知识进一步加深认识,同时在软件编程、排版调试、
焊接技术、相关仪器设备的使用技能等方面得到较全面的锻炼和
提高,为今后能够进行某些单片机应用系统的开发设计工作打下
一定的基础。
该电子时钟不但具有定时作用还有温度采集作用。定时部分
可以显示时、分、秒,而且用按键还可以实现时间的调整和闹铃
的设定。
1
第一章 课设要求、目的、意义
1.1 设计要求
1、 开机时,显示 00:00:00 的时间开始计时。
2、 要求有秒、分、时的调节。
3、 具有复位功能。
1.2 设计目的
(1)使我们进一步巩固和加深对所学的基础理论、基本技能
和专业知识的认识掌握,使之系统化、综合化。
(2)培养我们综合运用所学过的理论基础、基础知识和基本
技能进行分析和解决实际问题的能力。
(3)培养我们的设计计算、文字表达、文献查阅、计算应用、
工具书使用等基本实践能力以及外文资料的阅读和翻译的基本技
能,使我们初步掌握科学研究的基本方法。
(4)使我们树立符合国情和生产力实际的正确设计思想和观
点,培养严谨、负责、实事求是、刻苦钻研、勇于探索、具有创
新意思、善于与他人合作的工作作风。
(5)使我们获得从事科研工作的初步训练、培养了我们独立
工作、独立思考和综合运用已学知识解决实际问题的能力,尤其
培养我们独立获取新知识的能力。
(6)培养我们利用单片机进行应用系统开发功能,掌握单片
机用系统开发、研制的过程,硬件设计的方法、内容及步骤,达
到能够进行单片机系统设计的目的。
1.3 设计意义
单片机是一门实践性很强的课程,通过课程设计,硬件设计
2
能力和编程能力都能得到提升。通过课程设计的教学实践,进一
步学习、掌握单片机应用系统的有关知识,加深了解单片机的工
作原理。初步掌握简单单片机应用系统的设计、制作、调试的方
法。提高动手实践能力、提高科学的思维能力。
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第二章 系统硬件设计方案
本次设计时钟电路,使用了 80C51 单片机芯片控制电路,利
用其定时器和 6 位数码管,设计一个电子时钟。
单片机控制电路简单且省去了很多复杂的线路,使得电路简
明易懂,使用键盘键上的按键来调整时钟的时、分、秒,用一扬
声器来进行定时提醒,同时使用程序来控制整个时钟显示,使得
编程变得更容易。
这样通过四个模块:键盘、芯片、扬声器、显示屏即可满足
设计要求。
2.1 系统功能实现总体设计思路
此设计原理框图如图 2-1 所示,此电路包括以下四个部分:
单片机,键盘,闹铃电路及显示电路。
图 2-1
设计原理框图
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详细元器件列表如表 2-1 所示:
表 2-1
元器件列表
80C51 芯片
7SEG 数码管
74HC373
NPN 三极管
LED 灯
22PF 电容
按钮开关
蜂鸣器
4.7 千欧姆电阻
晶振
2.2 各个部分功能的实现
1 片
1 片
1 片
1 个
2 个
2 个
7 个
1 个
1 个
1 个
(1) 单片机发送的信号通过程序控制最终在数码管上显示出
来。
(2) 单片机通过输出各种电脉冲信号来驱动控制各部分正常工
作。
(3) 为使时钟走时与标准时间一致,校时电路是必不可少的,
键盘用来校正数码管上显示的时间。
(4) 单片机通过控制闹铃电路来完成 定时闹钟的功能。
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2.3 系统模块及其原理
2.3.1 系统模块
设计的电路主要由四模块构成:单片机控制电路,显示电路、
闹铃电路以及校正电路。详细电路功能图如下
图 2-31
80C51 芯片核心控制部分
图 2-32
数码显示部分
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图 2-33
时间调节部分
2.3.2 系统原理
图 2-34
闹钟部分
本设计采用 C 语言程序设计,使单片机控制数码管显示时、
分、秒,当秒计数计满 60 时就向分进位,分计数器计满 60 后向
时计数器进位,小时计数器按“23 翻 0”规律计数。时、分、秒
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