數(shù)字鐘設(shè)計基于89S51單片機實訓(xùn)總結(jié)

1、 電氣信息工程學院實訓(xùn)報告課程名稱 電子作品制作與開發(fā)項目實踐選修課系列題 目 數(shù)字時鐘的設(shè)計與制作 院（部、中心） 電氣信息工程學院 學 生 姓 名 專 業(yè) 測控技術(shù)與儀器 學 號 指導(dǎo)教師簽名 報告提交時間 2010年12月25日 同 組 人 員 教務(wù)處制評語:成績:答辯:（ %）報告:（ %）平時:（ %）總成績: 指導(dǎo)教師:年 月 日目 錄目 錄i目 的1一、要求1二、任務(wù)1第一部分、設(shè)計原理2一、數(shù)字時鐘結(jié)構(gòu)2、數(shù)字鐘的電路結(jié)構(gòu)組成2二單元電路設(shè)計2、譯碼驅(qū)動及顯示單元2、校時控制電路3、5v穩(wěn)壓直流電源電路4、晶振電路和復(fù)位電路4第二部分、硬件電路及pcb板圖6第三部分、軟件流程圖

2、8第四部分、仿真及實物圖11第五部分、程 序13第六部分、元件清單19心得體會20參考文獻22目 的一、要求：、掌握單片機控制數(shù)碼管現(xiàn)實系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計；、在之前掌握的電路、模電、數(shù)電等知識，以及單片機知識的基礎(chǔ)上，進一步掌握電子產(chǎn)品設(shè)計及開發(fā)調(diào)試的全過程；、掌握pcb板的設(shè)計、印刷，元器件的安裝、電路調(diào)試、程序調(diào)試、程序下載等實踐實訓(xùn)部分；、真正培養(yǎng)理論聯(lián)系實際、分析解決一般性技術(shù)問題以及實際動手的能力。二、任務(wù)：、設(shè)計并制作一個數(shù)字鐘；、接4個按鍵，分別為“設(shè)定”、“加1”、“減1”、“確定”鍵，用于調(diào)整時間；、外接8個led數(shù)碼管，分別顯示時、分、秒，以24小時制顯示時間；、另外需要使用a

3、c220v轉(zhuǎn)ac（單）12v變壓器、二極管in4004，穩(wěn)壓塊7905、7805等自制正負5v電源一套。第一部分、設(shè)計原理一、數(shù)字時鐘結(jié)構(gòu) 該實訓(xùn)作品是利用at89s51單片機結(jié)合數(shù)碼管設(shè)計出的一個可調(diào)時的數(shù)字時鐘，其主要利用單片機的輸入/輸出功能，定時/計數(shù)功能和中斷功能。單片機時鐘結(jié)構(gòu)分硬件和軟件兩部分。硬件主要由單片機，led數(shù)碼管顯示器和按鍵等組成。、數(shù)字鐘的電路結(jié)構(gòu)組成：1）晶振電路和復(fù)位電路。2）驅(qū)動電路及顯示單元。3）校時控制電路。4）5v穩(wěn)壓直流電源電路。二單元電路設(shè)計：、譯碼驅(qū)動及顯示單元：圖1 led數(shù)碼管顯示圖2 輸送段碼電路 當74ls373的le=1,oe(非)=0時

4、其輸出口隨輸入口變化，即輸出段碼。再由p0選中相應(yīng)位顯示輸出低電平，使三極管9015導(dǎo)通驅(qū)動共陽數(shù)碼管。、校時控制電路：圖 3 校時控制電路程序設(shè)計時給p2口高電平，當有對應(yīng)按鍵按下時由于另一端接地，所以對應(yīng)口變成低電平，單片機根據(jù)各按鍵信號運行相應(yīng)程序。k1為設(shè)定鍵，按下后進入調(diào)時狀態(tài)，計時也瞬時停止。按一次進入調(diào)整小時的狀態(tài)，在調(diào)時狀態(tài)再按k1進入分調(diào)整狀態(tài)，在分調(diào)整狀態(tài)再按一次進入秒調(diào)整狀態(tài)！進入相應(yīng)狀態(tài)后，利用k2,k3鍵進行調(diào)整，k2為加1，k3為減1。k4鍵為確定鍵，當處在調(diào)時狀態(tài)時，k4按下時跳出調(diào)時狀態(tài)，進入計時狀態(tài)。 、5v穩(wěn)壓直流電源電路：圖4 電源電路電源主要使用的是ac

5、220v轉(zhuǎn)ac12v變壓器，二極管in4004，穩(wěn)壓塊7805等。220v交流電由變壓器轉(zhuǎn)為12v交流電，電路板外接12v交流電，經(jīng)過in4004整流及電容濾波，在通過穩(wěn)壓塊7805得到5v左右的直流電，該電路接了電源指示燈d1，通電時變亮。、晶振電路和復(fù)位電路： 圖5 晶振電路和復(fù)位電路第二部分、硬件電路及pcb板圖圖6 protel整體原理圖pcb板圖圖7 pcb板圖第三部分、軟件流程圖圖8 程序流程圖圖9 程序流程圖圖10 程序流程圖第四部分、仿真及實物圖軟件仿真環(huán)境：protues軟件 學習使用protues軟件，學會從該軟件上找到所需的芯片及元器件，由秒向時部分依次進行設(shè)計并逐步仿真

6、，從而發(fā)現(xiàn)問題能及時解決。 按原理電路圖在軟件上接好電路，進行仿真，從而發(fā)現(xiàn)電路的問題并進行解決。圖11 仿真結(jié)果實物圖圖12 實物圖第五部分、程 序#include#define uint unsigned int #define uchar unsigned char sbit _led=p27;sbit key1=p20; /調(diào)時按鍵sbit key2=p21;/加按鍵sbit key3=p22;/減按鍵sbit key4=p23;/確定建uchar num=0,temp=0,count=0;uchar aa;uchar hour,min,sec;uchar code table=0x6

7、0,0xf3,0xa4,0xa1,0x33,0x29,0x28,0xe3,0x20,0x21;/定義共陽極led顯示段碼0、1、2、3、4、5、6、7、8、9void delay(uint z);/延時子函數(shù)聲明void display(uchar a,uchar b,uchar c,uchar d,uchar e,uchar f,uchar aa);/顯示子函數(shù)聲明void read_key();/讀按鍵函數(shù)聲明void led();void time_change();/時間調(diào)整子函數(shù)聲明/* 主函數(shù) */void main()p2=0xff;hour=12;min=0;sec=0;tmo

8、d=0x11;th0=(65536-50000)/256;tl0=(65536-50000)%256;th1=(65536-50000)/256;tl1=(65536-50000)%256;ea=1;et0=1;et1=1;tr0=1;tr1=1;aa=0xff; while(1) time_change(); display(tablehour/10,tablehour%10,tablemin/10, tablemin%10,tablesec/10,tablesec%10,0xff); /* 顯示函數(shù) */void display(uchar a,uchar b,uchar c,uchar

9、d,uchar e,uchar f,uchar aa) if(1) p0=0xfb&aa;p1=0xbf;delay(2); p0=0xdf&aa;p1=0xbf;delay(2); if(num=1) p0=0xfe&aa;p1=a;delay(2); else p0=0xfe;p1=a;delay(2); /hour if(num=1) p0=0xfd&aa;p1=b;delay(2); else p0=0xfd;p1=b;delay(2); /hour if(num=2) p0=0xf7&aa;p1=c;delay(2); else p0=0xf7;p1=c;delay(2); /min

10、 if(num=2) p0=0xef&aa;p1=d;delay(2); else p0=0xef;p1=d;delay(2); /min if(num=3) p0=0xbf&aa;p1=e;delay(2); else p0=0xbf;p1=e;delay(2); /sec if(num=3) p0=0x7f&aa;p1=e;delay(2); else p0=0x7f&aa;p1=f;delay(2); /sec/* 定時器0中斷函數(shù) */ void timer0() interrupt 1 th0=(65536-50000)/256;tl0=(65536-50000)%256;temp+

11、;/* 定時器1中斷函數(shù) */void timer1() interrupt 3 th1=(65536-50000)/256;tl1=(65536-50000)%256;count+;if(count=20)count=0;/* 延時子函數(shù) */void delay(uint z) uint j,k; for(j=z;j0;j-) for(k=120;k0;k-);/* 讀按鍵函數(shù) */void read_key() if(key1=0) _led=0; delay(100); if(key1=0) delay(100); _led=1;num+; if(num3)num=0; while(1

12、) if(key1=0) _led=0; delay(10); if(key1=0) num+; if(num3)num=0;break; while(!key1);delay(10);while(!key1);_led=1; if(key2=0) _led=0; delay(80); if(key2=0) if(num=1)hour+;if(hour=24)hour=0; if(num=2)min+;if(min=60)min=0; if(num=3)sec+;if(sec=60)sec=0; while(!key1);delay(10);while(!key1);_led=1; if(ke

13、y3=0) _led=0; delay(80); if(key3=0) if(num=1)hour-;if(hour=0)hour=23; if(num=2)min-;if(min=0)min=59; if(num=3)sec-;if(sec=0)sec=59; while(!key1);delay(10);while(!key1);_led=1; if(key4=0) _led=0; delay(80); if(key4=0) num=0;break; if(count15) display(tablehour/10,tablehour%10,tablemin/10, tablemin%10

14、,tablesec/10,tablesec%10,0x00); while(!key1);delay(10);while(!key1);_led=1; /* 時間調(diào)整函數(shù) */void time_change() read_key();if(temp=20) temp=0; sec+; if(sec=60) sec=0; min+; if(min=60) min=0; hour+; if(hour=24) hour=0; 第六部分、元件清單序號元器件名稱元件數(shù)目（個）140腳雙列直插at89s51單片機1240腳雙列直插芯片底座1320腳74hc373鎖存器1420腳雙列直插芯片底座15穩(wěn)壓塊

15、780516極性電容50v220uf27極性電容50v22uf18電容16v1uf29瓷片電容30pf210按鍵51112mhz晶振1120.56寸共陽極7段數(shù)碼管81310k 1/4w金屬膜電阻1% 色環(huán)銅腳電阻19149015三極管815in4004二極管416發(fā)光二極管1173腳 接插件（含簧片），腳距：2.54118ac220v-ac12v變壓器119開關(guān)120電線1米121插頭1心得體會這次實驗其實電路原理很清楚，可是實際動手起來遇到問題卻比想象中多，任何一點小錯誤都會讓努力白費，所以細心，耐心和和小組成員討論是一定要的。數(shù)字電路復(fù)雜,因此需要我們連接時要有好的布局和合理的布線規(guī)則,

16、使電路板連線清晰美觀，最重要的是檢查時特別方便。讓我們知道了許多的東西,也讓我們了解了許多在書本上所學不到的知識和技能,這為我們在以后的工作起了非常重要的作用.通過這次實訓(xùn)也讓我對數(shù)字鐘的設(shè)計與制作，了解了設(shè)計電路的程序，也讓我了解了關(guān)于數(shù)字鐘的原理與設(shè)計理念，要設(shè)計一個電路總要先用仿真仿真成功之后才實際接線的。但是最后的成品卻不一定與仿真時完全一樣，因為，再實際接線中有著各種各樣的條件制約著。而且，在仿真中無法成功的電路接法，在實際中因為芯片本身的特性而能夠成功。所以，在設(shè)計時應(yīng)考慮兩者的差異，從中找出最適合的設(shè)計方法。這次實訓(xùn)設(shè)計并制作一個數(shù)字鐘。要求的是接4個按鍵，分別為“設(shè)定”、“加1

17、”、“減1”、“確定”鍵，用于調(diào)整時間；外接8個led數(shù)碼管，分別顯示時、分、秒，以24小時制顯示時間。另外還需要使用ac220v轉(zhuǎn)ac（單）12v變壓器、二極管in4004，穩(wěn)壓塊7905、7805等自制正負5v電源一套。單片機使用40腳雙列直插at89s51實現(xiàn)，led顯示器使用74hc373串入并出芯片模擬串口實現(xiàn)。這次課程的實訓(xùn)，使我在使學生掌握選修課程的基礎(chǔ)上，一方面能綜合應(yīng)用這些課程的理論只是，更重要的一方面，是讓我親自動手，參與到工程實踐訓(xùn)練中。通過這樣的實訓(xùn)，真正能培養(yǎng)我的理論聯(lián)系實際和分析解決一般性工程技術(shù)問題的能力。這次實訓(xùn)，使我在之前掌握的電路、模電、數(shù)電等知識，以及單片

18、機知識的基礎(chǔ)上，進一步掌握電子產(chǎn)品設(shè)計及開發(fā)調(diào)試的全過程，尤其包括掌握pcb板的設(shè)計、印刷，元器件的安裝、電路調(diào)試、程序調(diào)試、程序下載等實踐實訓(xùn)部分，真正的培養(yǎng)我理論聯(lián)系實際、分析解決一般性技術(shù)問題以及實際動手的能力。通過這次實訓(xùn)學習，使我掌握單片機控制數(shù)碼管實現(xiàn)系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計，讓我對各種電路都有了深入的了解，所以說，“坐而言不如立而行”，對于這些電路還是應(yīng)該自己動手實際操作才會有深刻理解，團隊整體的力量是無窮的，通過我們的共同研究才會把這次實訓(xùn)順利的完成。實訓(xùn)過程中遇到的問題及解決方法1、七段顯示器與七段譯碼器的測量當一切準備就緒上電測量整流后是正5v電壓后，卻發(fā)現(xiàn)數(shù)碼管沒有顯示正常的數(shù)字，檢查后發(fā)現(xiàn)是數(shù)碼管有引腳短路造成的，排除故障后發(fā)現(xiàn)正確顯示數(shù)字了，所以確認每個每個接觸處是否接觸良好是非常重要的一件事。2、時間計數(shù)電路的連接與測試六進制、十進制都沒有什么大的問題，