單片機(jī)課程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)

1、單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告課程設(shè)計(jì)題目：簡(jiǎn)易數(shù)字時(shí)鐘學(xué)生姓名：*學(xué)號(hào)：*學(xué)院：*專業(yè)班級(jí)：*指導(dǎo)老師：*2014年5月13日摘要：本設(shè)計(jì)采用了STC公司生產(chǎn)的STC89C52RC型單片機(jī)（80C51內(nèi)核）設(shè)計(jì)了一個(gè)單片機(jī)最小系統(tǒng)，加上maxim232和usb轉(zhuǎn)RS232線組成的下載電路，以及共陰極4位一體數(shù)碼管和按鍵等外圍電路構(gòu)成了一個(gè)簡(jiǎn)易的數(shù)字鐘，具有顯示年、月、日、時(shí)、分、秒的功能，且年、月、日、時(shí)、分、秒每一個(gè)參數(shù)都可以自行設(shè)置，以實(shí)現(xiàn)時(shí)間的校正，總體來(lái)說(shuō)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)數(shù)字時(shí)鐘的應(yīng)有功能。關(guān)鍵詞：80C51系列單片機(jī)、單片機(jī)最小系統(tǒng)、時(shí)鐘定時(shí)、下載電路、4位一體數(shù)碼管顯示1、 設(shè)計(jì)任務(wù)簡(jiǎn)易數(shù)字時(shí)鐘：

2、自制一個(gè)單片機(jī)最小系統(tǒng)，包括串口下載、復(fù)位電路，采用內(nèi)部定時(shí)器計(jì)時(shí)，或者采用外部時(shí)鐘芯片DS1302，設(shè)計(jì)一個(gè)具有秒、分、日、月、年的數(shù)字時(shí)鐘，采用四位一體數(shù)碼管顯示相關(guān)信息，秒、分顯示一頁(yè)，日、月顯示一頁(yè)，年顯示一頁(yè)。2、 方案選擇2.1、采用uln2003驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管由于單片機(jī)的I/O口的拉電流只有大約1mA左右，不足以提供4-5mA的電流以驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管上的led，故需要為數(shù)碼管提供一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路，如果采用三極管的話由于數(shù)碼管有7段（實(shí)際是8段，但本設(shè)計(jì)只需要使用7段），需要7個(gè)三極管來(lái)驅(qū)動(dòng)，給焊接部分增加了工作量，故可考慮采用ULN2003以給數(shù)碼管提供驅(qū)動(dòng)電流。Uln2003的內(nèi)部原理圖UL

3、N2003 是高耐壓、大電流復(fù)合晶體管陣列，由七個(gè)硅NPN 復(fù)合晶體管組成。該電路的特點(diǎn)如下：3ULN2003 的每一對(duì)達(dá)林頓都串聯(lián)一個(gè)2.7K 的基極電阻,在5V 的工作電壓下它能與TTL 和CMOS 電路直接相連，可以直接處理原先需要標(biāo)準(zhǔn)邏輯緩沖器來(lái)處理的數(shù)據(jù)。ULN2003 工作電壓高，工作電流大，灌電流可達(dá)500mA，并且能夠在關(guān)態(tài)時(shí)承受50V 的電壓，輸出還可以在高負(fù)載電流并行運(yùn)行。ULN2003 采用DIP16 或SOP16 塑料封裝。ULN2003內(nèi)部還集成了一個(gè)消線圈反電動(dòng)勢(shì)的二極管，可用來(lái)驅(qū)動(dòng)繼電器。它是雙列16腳封裝,NPN晶體管矩陣,最大驅(qū)動(dòng)電壓=50V,電流=500mA

4、,輸入電壓=5V,適用于TTL COMS,由達(dá)林頓管組成驅(qū)動(dòng)電路。 ULN是集成達(dá)林頓管IC,內(nèi)部還集成了一個(gè)消線圈反電動(dòng)勢(shì)的二極管,它的輸出端允許通過(guò)電流為200mA，飽和壓降VCE 約1V左右，耐壓BVCEO 約為36V。用戶輸出口的外接負(fù)載可根據(jù)以上參數(shù)估算。采用集電極開路輸出，輸出電流大，故可直接驅(qū)動(dòng)繼電器或固體繼電器，也可直接驅(qū)動(dòng)低壓燈泡。通常單片機(jī)驅(qū)動(dòng)ULN2003時(shí)，上拉2K的電阻較為合適，同時(shí)，COM引腳應(yīng)該懸空或接電源。ULN2003是一個(gè)非門電路，包含7個(gè)單元，單獨(dú)每個(gè)單元驅(qū)動(dòng)電流最大可達(dá)350mA，9腳可以懸空。比如1腳輸入，16腳輸出，你的負(fù)載接在VCC與16腳之間，不

5、用9腳。ULN2003是大電流驅(qū)動(dòng)陣列,多用于單片機(jī)、智能儀表、PLC、數(shù)字量輸出卡等控制電路中。可直接驅(qū)動(dòng)繼電器等負(fù)載。輸入5VTTL電平，輸出可達(dá)500mA/5V。ULN2003是高耐壓、大電流達(dá)林頓陳列,由七個(gè)硅NPN達(dá)林頓管組成。 該電路的特點(diǎn)如下: ULN2003的每一對(duì)達(dá)林頓都串聯(lián)一個(gè)2.7K的基極電阻,在5V的工作電壓下它能與TTL和CMOS電路 直接相連,可以直接處理原先需要標(biāo)準(zhǔn)邏輯緩沖器來(lái)處理的數(shù)據(jù)。ULN2003 是高壓大電流達(dá)林頓晶體管陣列系列產(chǎn)品,具有電流增益高、工作電壓高、溫度范圍寬、帶負(fù)載能力強(qiáng)等特點(diǎn),適應(yīng)于各類要求高速大功率驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)。2.2、直接用單片機(jī)加上拉電

6、阻的P0口驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管對(duì)于51單片機(jī)的4個(gè)IO口來(lái)說(shuō)有一個(gè)IO口與其他三個(gè)有點(diǎn)不同，那就是P0口，由于P0口(在作為輸出IO口時(shí)）是OC門在最小系統(tǒng)中需要加一個(gè)上拉電阻，由此，可以用P0口作為數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)（可以通過(guò)合理配置上拉電阻的大小以提供足夠的驅(qū)動(dòng)電流）51單片機(jī)的P0口內(nèi)部電路圖由于相對(duì)來(lái)說(shuō)接一個(gè)排阻便宜可靠，且方便，且也足以提供驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的電流，故采用方案2：直接用單片機(jī)加上拉電阻的I/O口驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管3、 電路原理圖簡(jiǎn)易數(shù)字鐘原理圖3.1最小系統(tǒng)本設(shè)計(jì)最小系統(tǒng)與一般的51最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)保持一致性，晶振電路為12M的晶體振蕩器搭配兩個(gè)30pF的電容組成，復(fù)位電路由5v接一個(gè)開關(guān)與電容并聯(lián)再與

7、電阻串聯(lián)后接地構(gòu)成，下載電路采用的是串口下載，為電腦上連一根usb轉(zhuǎn)串口線，然后串口練到電路上，再通過(guò)max232芯片進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換將RS232串口的電平轉(zhuǎn)換為單片機(jī)的5v以進(jìn)行電平匹配。3.2共陰極4位一體數(shù)碼管四位一體數(shù)碼管數(shù)碼管的顯示由段選和位選控制，段選為圖片中的每一位“8”型上的a、b、c、d、e、f、g、h共8段構(gòu)成。位選有4個(gè)引腳，分別對(duì)應(yīng)于數(shù)碼管的4個(gè)位。4、 程序代碼如下：#include<reg52.h>sbit anjian1 = P10;sbit anjian2 = P11;sbit anjian3 = P12;sbit anjian4 = P13;int a

8、njian11;int anjian22;int anjian33;int anjian44;int sec=55;/秒，分，時(shí)，日，月，年定義全局變量并裝載初始值int min=37;int hour=8;int day=30;int mon=12;int year=2014;int j=0;/j為秒計(jì)時(shí)變量，T0每計(jì)時(shí)50ms時(shí)j自增1，當(dāng)j=20時(shí)立刻置0，且sec自增1int play=1;/play為顯示變量，當(dāng)為“1”時(shí)顯示“時(shí)，分”，為“2”時(shí)顯示“月，日”，為“3”時(shí)顯示“年”，為“0”時(shí)顯示“秒”int led4=0,0,0,0;unsigned char code tabl

9、e =0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,0x77,0x7C,0x39,0x5E,0x79,0x71,0x76;void delay(void) /延時(shí)10ms unsigned char a,b,c; for(c=1;c>0;c-) for(b=38;b>0;b-) for(a=130;a>0;a-);void main() /定時(shí)器T0用于20分之一秒的定時(shí)，定時(shí)器T1用于數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)顯示，外部中斷0為調(diào)整時(shí)間，外部中斷1為設(shè)置顯示頁(yè)IE=0x8F;/開總中斷，開定時(shí)T0，開定時(shí)T1，開外部中斷0，開外部中斷

10、1IP=0x00;/設(shè)置中斷優(yōu)先級(jí)均為低優(yōu)先級(jí)，默認(rèn)優(yōu)先級(jí)為：調(diào)整時(shí)間定時(shí)設(shè)置顯示頁(yè)IT0=1;IT1=1;TMOD=0x11;/定時(shí)器0工作于工作方式1，定時(shí)工作方式，由運(yùn)行控制位TR1啟動(dòng)定時(shí)器；定時(shí)器1工作于工作方式1，定時(shí)工作方式，由運(yùn)行控制位TR1啟動(dòng)定時(shí)器P2=0Xfd; TH0 = 0x3C; TL0 = 0xB0;TH1=0xD8;TL1=0xF0;TR0=1;TR1=1;for(;)switch(play)case 1 :if(anjian1=0) delay();if(anjian1=0)anjian11=anjian1;if(anjian1 & !anjian11

11、)hour+; else if(anjian2=0) delay();if(anjian2=0)anjian22=anjian2;if(anjian2 & !anjian22)hour-; else if(anjian3=0)delay();if(anjian3=0)anjian33=anjian3;if(anjian3 & !anjian33)min+;else if(anjian4=0)delay();if(anjian4=0)anjian44=anjian4;if(anjian4 & !anjian44)min-; break;case 2 :if(anjian1

12、=0) delay();if(anjian1=0)anjian11=anjian1;if(anjian1 & !anjian11)mon+; else if(anjian2=0) delay();if(anjian2=0)anjian22=anjian2;if(anjian2 & !anjian22)mon-; else if(anjian3=0)delay();if(anjian3=0)anjian33=anjian3;if(anjian3 & !anjian33)day+;else if(anjian4=0)delay();if(anjian4=0)anjian44

13、=anjian4;if(anjian4 & !anjian44)day-; break;case 3 :if(anjian1=0) delay();if(anjian1=0)anjian11=anjian1;if(anjian1 & !anjian11)year+; else if(anjian2=0) delay();if(anjian2=0)anjian22=anjian2;if(anjian2 & !anjian22)year-; else if(anjian3=0)delay();if(anjian3=0)anjian33=anjian3;if(anjian3

14、& !anjian33)year+;else if(anjian4=0)delay();if(anjian4=0)anjian44=anjian4;if(anjian4 & !anjian44)year-; break;case 0 :if(anjian1=0) delay();if(anjian1=0)anjian11=anjian1;if(anjian1 & !anjian11)sec+; else if(anjian2=0) delay();if(anjian2=0)anjian22=anjian2;if(anjian2 & !anjian22)sec-;

15、 else if(anjian3=0)delay();if(anjian3=0)anjian33=anjian3;if(anjian3 & !anjian33)sec+;else if(anjian4=0)delay();if(anjian4=0)anjian44=anjian4;if(anjian4 & !anjian44)sec-; break; switch(play)case 1 : led0=hour/10;led1=hour%10;led2=min/10;led3=min%10;break;case 2 : led0=mon/10;led1=mon%10;led2=

16、day/10;led3=day%10;break;case 3 : led0=year/1000;led1=(year%1000)/100);led2=(year%100)/10);led3=(year%10);break;case 0 : led0=16;led1=16;led2=sec/10;led3=sec%10;break; void service_int1()interrupt 2 using 1if(play=3)play=0;else play+;void service_t0()interrupt 1 using 1 /實(shí)現(xiàn)1s的延時(shí)以及sec到min，min到hour，hour到day，day到month，month到y(tǒng)ear，year到next_year的轉(zhuǎn)換TH0 = 0x3C; TL0 = 0xB0;if(j=20)j=0;sec+;if(sec>=60)sec=0;min+;if(min>=60)min=0;hour+;if(hour>=24)hour=0;day+;if(day>=31)day=1;mon+;if(mon>=13)mon=1;year+;elsej+;void service_t1()interrupt 3 using 1 /定時(shí)器1實(shí)現(xiàn)了數(shù)碼