單片機數(shù)字電子時鐘設計 zhp

1、等級:湖南工程學院課 程 設 計課程名稱 單片機課程設計 課題名稱 數(shù)字電子時鐘設計 專 業(yè) 電子科學與技術 班 級 1101 班 學 號 5 姓 名 曾海平 指導教師 龔軍輝 2014 年 5 月 16 日湖南工程學院課程設計任務書 課程名稱： 單片機課程設計 題 目：單片機數(shù)字電子時鐘設計 專業(yè)班級：電科1101班 學生姓名： 曾海平 學號：15 指導老師： 龔軍輝 審 批：任務書下達日期 2014年5月5日星期一設計完成日期 2014年5月16日星期五 設計內容與設計要求一 設計內容：1.設計一個具有特定功能的電子鐘。該電子鐘上電或按鍵復位后能自動進入時鐘準備狀態(tài)；2.第一次按電子鐘啟動

2、/調整鍵，LCD顯示時間日期星期，時鐘從0時0分0秒開始運行，進入時鐘運行狀態(tài)；3.再次按電子鐘啟動/調整鍵，則電子鐘進入時鐘調整狀態(tài)，此時可利用各調整鍵調整時間和日期，調整結束后可按啟動/調整鍵再次進入時鐘運行狀態(tài)。4、設計鬧鐘功能（可選）5.要求畫出電路原理圖，繪制元件封裝，并打印出pcb圖二、設計要求：1、思路清晰，給出整體設計框圖和總電路圖以及程序清單；2、單元電路設計，給出具體設計思路和電路；3、寫出設計報告； 主要設計條件1 提供系統(tǒng)電路所需元件及芯片；2 所用設備及元件需在設計后歸還。 說明書格式1 課程設計封面；2 任務書；3 說明書目錄；4 設計總體思路，基本原理和框圖（總電

3、路圖）；5 單元電路設計,程序設計6 安裝、調試步驟；7 故障分析與電路改進；8 總結與體會；9 附錄（元器件清單）；10 參考文獻11、課程設計成績評分表 進 度 安 排 第一周星期一:課題內容介紹和查找資料； 星期二:總體電路設計和分電路設計； 星期三:電路仿真,修改方案星期四 :確定設計方案，擬訂調試方案,畫出調試電路圖,安裝電路； 星期五:安裝、調試電路；第二周星期一二 :安裝、調試電路； 星期三 :驗收電路；星期四五:寫設計報告，打印相關圖紙； 星期五下午:帶調試電路板及設計報告書進行答辯； 整理實驗室及其它事情。 參 考 文 獻1、8051系列單片機C程序設計完全手冊 人民郵電出版

4、社 求是科技 主編2、新概念51單片機C語言教程:入門、提高、開發(fā)、拓展全攻略電子工業(yè)出版社 郭天祥 編 華中理工大學出版社 謝自美 主編3、單片機C語言輕松入門北京航空航天大學出版社 周堅 主編目錄一 單片機簡介2二 設計的任務及基本要求3三 課程設計目的4四 系統(tǒng)的軟件設計51 整體的設計思路52 程序總流程圖62 軟件仿真圖7五 設計源程序8六 總結與體會14七 調試15一 單片機簡介單片機以其高可靠性、高性價比、低電壓、低功耗等一系列優(yōu)點，近幾年得到迅猛發(fā)展和大范圍推廣，廣泛應用于工業(yè)控制系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、智能化儀器儀表，及通訊設備、日常消費類產品、玩具等。并且已經深入到工業(yè)生產的各

5、個環(huán)節(jié)以及人民生活的各層次中，如車間流水線控制、自動化系統(tǒng)等、智能型家用電器（冰箱、空調、彩電）等。管腳圖如圖1.1所示。 圖1.1 AT89C51單片機引腳圖(1) 電源地組Vcc和Vss；VCC(40)腳接+5V電壓；VSS(20)腳接地(2) 時鐘電路組XTAL1和XTAL2(3) 控制信號組RST/ALE/PSEN和EA(4) I/O端口P0, P1, P2和P3二 設計的任務及基本要求數(shù)字電子鐘是一塊獨立構成的時鐘集成電路專用芯片，它集成了計數(shù)器，比較器，振蕩器，譯碼器和驅動等電路，能直接驅動顯示時、分、秒，具有定時，整點報時等功能，被廣泛應用于自動化控制，智能化儀表等領域。數(shù)字電子

6、鐘的原理方框圖如圖1所示，干電路系統(tǒng)由秒信號發(fā)生器，“時、分、秒”計數(shù)器，譯碼器，顯示器，校時電路，整點報時電路組成。要求：1、顯示時、分、秒。2、具有校時功能，可以對小時和分單獨校時，對分校對時停止向小時進位。校時時鐘源可以手動輸入或借用電路中的時鐘。3、為了保證計時準確、穩(wěn)定，由晶體振蕩器提供標準時間的基準信號。秒信號產生器是整個系統(tǒng)的時基信號，它直接決定計時系統(tǒng)的精度，一般用石英晶體振蕩器加分頻器來實現(xiàn)。將標準秒信號送入“秒計數(shù)器”，“秒計數(shù)器”采用60進制計數(shù)器，每累計60秒發(fā)出一個“分脈沖”信號，該信號將作為“分計數(shù)器”的時鐘脈沖?！胺钟嫈?shù)器”也采用60進制計數(shù)器，每累計60分鐘，發(fā)

7、出一個“時脈沖”信號，該信號將被送到“時計數(shù)器”?！皶r計數(shù)器”采用24進制計數(shù)器，可實現(xiàn)對一天24小時的累計。譯碼顯示電路將“時”、“分”、“秒”計數(shù)器的輸出狀態(tài)用七段顯示譯碼器譯碼，通過六個LED七段顯示器顯示出來。校時電路用來對“時”、“分”、“秒”顯示數(shù)字進行校對調整的。圖一：校時控制晶體振蕩器分頻器校時校分校秒24進制計數(shù)器60進制計數(shù)器60進制計數(shù)器譯碼顯示譯碼顯示譯碼顯示三 課程設計目的(1)鞏固、加深和擴大單片機應用的知識面，提高綜合及靈活運用所學知識解決工業(yè)控制的能力； (2)培養(yǎng)針對課題需要，選擇和查閱有關手冊、圖表及文獻資料的自學能力，提高組成系統(tǒng)、編程、調試的動手能力；

8、(3)過對課題設計方案的分析、選擇、比較、熟悉單片機用系統(tǒng)開發(fā)、研制的過程，軟硬件設計的方法、內容及步驟。四 系統(tǒng)的軟件設計1 整體的設計思路將程序模塊化與功能，含有多個子程序的調用與嵌套。通過對按鍵的是否按下來對時間進行操作，按鍵功能在設計目標的具體操作中已經展現(xiàn)。本設計中的AT89C51單片機是整個工作過程的核心，是整個設計靈魂，它控制了脈沖時序的產生，顯示信號的發(fā)送控制顯示LED的選擇。同時也考慮到AT89C51單片機來制作電子時鐘其最大的好處就是可最大的調整時鐘使其準確度更高。2 程序總流程圖2 軟件仿真圖五 設計源程序#include#define uchar unsigned ch

9、ar#define uint unsigned intsbit lcdrs=P11;/1602顯示器器rs端口sbit lcded=P10;/1602顯示器E勢能端sbit but1=P20;/選擇按鍵sbit but2=P21;/調節(jié)按鍵加sbit but3=P22;/調節(jié)按鍵減uchar num,tt;/循環(huán)語句全局變量num 計時器計數(shù)變量ttuchar keycount;/按鍵but1按下次數(shù)char shi,fen,miao; /時分秒 三變量uchar code table=*FENG-ZHENG*;/液晶第一行顯示字符/uchar code table1=00:00:00;voi

10、d delay(uint s)/延遲函數(shù)uchar a, b;for(a=0;as;a+)for(b=0;b110;b+);/*向液晶1602寫命令函數(shù)*/void write_com(uchar com)lcdrs=0;P0=com;delay(44); lcded=1;delay(44);lcded=0;/*向液晶1602寫字符函數(shù)*/void write_date(uchar date)lcdrs=1;P0=date;delay(44);lcded=1;delay(44);lcded=0;/*在液晶第二行寫指定位置寫時分秒三位加冒號*/void write_sfm(uchar shi,u

11、char fen,uchar miao)write_com(0x80+0x40+4);/從第二行第四位開始寫時冒號分冒號秒write_date(shi/10+0x30);/時 的十位 數(shù)字的代碼為代碼加0X30write_date(shi%10+0x30);/時個位write_date(0x3a);/冒號 冒號的字符代碼為3awrite_date(fen/10+0x30);write_date(fen%10+0x30);write_date(0x3a);write_date(miao/10+0x30);write_date(miao%10+0x30);/*出示化函數(shù)*/void init()s

12、hi=0;fen=0;miao=0;/起始時間為00:00:00keycount=0;/按鍵標志清零P2=0xff;/按鍵接口高電平TMOD=0x01;/計時器初始化 tt=0;TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;TR0=1;/開定時器EA=1;/開中斷ET0=1;/開定時器中斷l(xiāng)cded=0;write_com(0x38);/顯示器初始化write_com(0x0c);/開顯示,關光標,關光標閃爍write_com(0x06);/讀寫字符后地址加一write_com(0x01);/清屏write_com(0x80+2);/起始地址for(n

13、um=0;num12;num+)/顯示字符串table write_date(tablenum);write_sfm(shi,fen,miao);/顯示起始時間00:00:00/*鍵盤掃描函數(shù) 實現(xiàn)時間的調節(jié)*/void keysanf() if(but1=0)delay(5);if(but1=0)/按鍵1被按下 while(!but1);keycount+;if(keycount=1)TR0=0;/計時器關 時間停止走動write_com(0x80+0x40+11);/光標移到秒位上write_com(0x0d);/光標閃爍if(but2=0)delay(5);if(but2=0)/按鍵2按

14、下實現(xiàn)時間調節(jié)的加while(!but2);miao+;if(miao=60)miao=0;/*一下四句實現(xiàn)在調節(jié)過程中光標閃爍位置不變*/write_com(0x0c);/光標停止閃爍write_sfm(shi,fen,miao);/將調解后是時間顯示write_com(0x80+0x40+11);/光標再次移到秒位write_com(0x0d);/光標繼續(xù)閃爍if(but3=0)delay(5);if(but3=0)/按鍵3 減while(!but3);miao-;if(miao=-1)miao=59;write_com(0x0c);write_sfm(shi,fen,miao);writ

15、e_com(0x80+0x40+11);write_com(0x0d);if(keycount=2)/調節(jié)分write_com(0x80+0x40+8);if(but2=0)delay(5);if(but2=0)while(!but2); fen+;if(fen=60)fen=0;write_com(0x0c);write_sfm(shi,fen,miao);write_com(0x80+0x40+8);write_com(0x0d);if(but3=0)delay(5);if(but3=0)while(!but3);fen-;if(fen=-1)fen=59;write_com(0x0c);

16、write_sfm(shi,fen,miao);write_com(0x80+0x40+8);write_com(0x0d);if(keycount=3)/調節(jié)時write_com(0x80+0x40+5);if(but2=0)delay(5);if(but2=0)while(!but2); shi+;if(shi=24)shi=0;write_com(0x0c);write_sfm(shi,fen,miao);write_com(0x80+0x40+5);write_com(0x0d);if(but3=0)delay(5);if(but3=0)while(!but3);shi-;if(shi

17、=-1)shi=23;write_com(0x0c);write_sfm(shi,fen,miao);write_com(0x80+0x40+5);write_com(0x0d);if(keycount=4)/退出調節(jié)時間階段 按鍵標志清零光標消失 計時器開啟繼續(xù)計時keycount=0;write_com(0x0c);TR0=1;main()/主函數(shù) init();/初始化while(1)keysanf();void time0() interrupt 1/計時器中斷函數(shù)TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;tt+;/*以下實現(xiàn)數(shù)字時鐘的的顯

18、示和走動*/if(tt=20) tt=0;miao+;if(miao=60)miao=0;fen+;if(fen=60)fen=0;shi+;if(shi=24)shi=0;write_sfm(shi,fen,miao);六 總結與體會 此次為期兩星期的實訓即將結束了，我對自己在此期間的表現(xiàn)還是比較滿意的?，F(xiàn)在是我剛開始接觸51單片機，對單片機可謂是一竅不通。通過對本次的課程設計，漸漸的不再覺得它那么的難懂，自己對單片機也有了點認知。同時也使自己深刻的認識到自己的很多不足之處。通過這次的設計使我認識到我對單片機方面的知識知道的太少了，對于書本上的很多知識還不能靈活運用，有很多我們需要掌握的知識在等著我去學習，我會在以后的學習生活中彌補我所缺少的知識。本次的設計使我從中學到了一些很重要的東西，那就是如何從理論到實踐的轉化，怎樣將我所學到的知識運用到我以后的工