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单片机课程设计电子时钟设计.doc

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引 言
第一章 课设要求、目的、意义
1.1 设计要求
1.2 设计目的
1.3 设计意义
第二章 系统硬件设计方案
2.1 系统功能实现总体设计思路
2.2 各个部分功能的实现
2.3 系统模块及其原理
2.3.1 系统模块
2.3.2 系统原理
2.4 时钟各功能分析及图解及使用说明
第三章 软件总体设计方案
3.1 电子时钟系统软件设计方案
3.2 主程序流程图
3.3 定时器T0中断程序流程:
3.4数码管动态显示程序流程图:
第四章 调试结果
4.1 调试结果与说明
4.2 电子时钟主程序
第五章 总结
5.1 心得体会
5.2 致谢
参考文献
附录
附录一:系统原理图
附录二:程序清单
电气信息学院课程设计评分表
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。 3
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 4
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。 5
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 6
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 7
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