黄河科技学院课程设计任务书
工学院机械系机械设计制造及其自动化专业11 级 3 班学号1101110035 姓名席世琦指导教师朱煜钰
题目: 基于A T89C51单片机的电子表设计
课程:单片机应用技术课程设计
课程设计时间 2014年10月27 日至2014年11 月10 日共2 周课程设计工作内容与基本要求(设计要求、设计任务、工作计划、所需相关资料)(纸张不够可加页)
1.设计要求
利用AT89C51单片机作为微控制器,在数码管通过一个控制键转换来显示相应的时间和日期,能通过多个控制键用来实现时间和日期的调节。
2. 设计任务与要求
2.1系统硬件电路设计
根据该系统设计的功能要求选择所用元器件,设计硬件电路。要求用Proteus绘制整个系统电路原理图。
2.2软件设计
根据该系统要求的功能进行软件设计,绘制整个系统的软件流程图;根据流程图编写程序并汇编调试通过;列出软件清单,软件清单要求逐条加以注释。
2.3 Proteus仿真
用Proteus对系统软硬件进行仿真调试并通过。
2.4 编写设计说明书
内容包括任务书、设计方案分析、硬件部分设计、软件部分设计、调试结果整理分析、设计调试的心得体会等,字数不少于5000字;硬件部分设计要绘制整个系统电路原理图,对各部分电路设计原理做出说明;软件设计部分要(用visio2003画图软件)绘制整个系统及各部分的软件流程图,列出程序清单,逐条加以注释,并注明各程序功能块的功能。
3.工作计划
4.主要参考资料
单片机课程设计指导书皮大能北京理工大学出版社 2012.7 8051单片机实践与应用吴金戎清华大学出版社2003.8
单片机技术基础教程与实践夏路易电子工业出版社2008.1
单片机原理及应用张毅刚高等教育出版社 2012.11
基于Proteus的单片机系统设计与仿真实例蒋辉平机械工业出版社2007.7
…
指导老师签字:
日期:
一、电子表
1.1电子表简介
1957年,Ventura发明了世界上第一个电子表,从而奠定了电子表的基础,电子表开始迅速发展起来。现代的电子表是基于单片机的一种计时工具,采用延时程序产生一定的时间中断,用于一秒的定义,通过计数方式进行满六十秒分钟进一,满六十分小时进一,满二十四小时小时清零。从而达到计时的功能,是人民日常生活补课缺少的工具。
1.2 电子表的原理
该电子表由AT89C51,74LS373,BUTTON,数码管等构成,采用晶振电路作为驱动电路,由延时程序和循环程序产生的一秒定时,达到时分秒的计时,六十秒为一分钟,六十分钟为一小时,满二十四小时为一天,满三十天(闰年二月满二十九天,平年二月满二十八天)为一个月,满十二个月为一年。电路中的键控1实现“年”和“分”的调节,键控2实现“月”和“时”的调节,键控3实现“日”和“分”的调节。每按一次就加一。
二、控制系统的硬件设计
2.1 单片机型号的选择
通过对多种单片机性能的分析,最终认为89C51是最理想的电子时钟开发芯片。89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压,高性能CMOS8位微处理器,器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标
准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的89C51是一种高效微控制器,而且它与MCS-51兼容,且具有4K字节可编程闪烁存储器和1000写/擦循环,数据保留时间为10年等特点,是最好的选择。
2.2 数码管显示工作原理
数码管是一种把多个LED(7SEG-MP*8-CA-BLUE)显示段集成在一起的显示设备。有两种类型,一种是共阳型,一种是共阴型。共阳型就是把多个LED显示段的阳极接在一起,又称为公共端。共阴型就是把多个LED显示段的阴极接在一起,即为公共商。阳极即为二极管的正极,又称为正极,阴极即为二极管的负极,又称为负极。通常的数码管又分为8段,即8个LED显示段,这是为工程应用方便如设计的,分别为A、B、C、D、E、F、G、DP,其中DP 是小数点位段。而多位数码管,除某一位的公共端会连接在一起,不同位的数码管的相同端也会连接在一起。即,所有的A段都会连在一起,其它的段也是如此,这是实际最常用的用法。数码管显示方法可分为静态显示和动态显示两种。静态显示就是数码管的8段输入及其公共端电平一直有效。动态显示的原理是,各个数码管的相同段连接在一起,共同占用8 位段引管线;每位数码管的阳极连在一起组成公共端。利用人眼的视觉暂留性,依次给出各个数码管公共端加有效信号,在此同时给出该数码管加有效的数据信号,当全段扫描速度大于视觉暂留速度时,显示就会清晰显示出来。
共阴数码管
2.3 74LS373介绍:
373为三态输出的八 D 透明锁存器,373 的输出端O 0~O7 可直接与总线相连。
当三态允许控制端OE 为低电平时,O0~O7 为正常逻辑状态,可用来驱动负载或总线。当OE 为高电平时,O0~O7 呈高阻态,即不驱动总线,也不为总线的负载,锁存器内部的逻辑操作不受影响。当锁存允许端L E 为高电平时,O 随数据 D 而变。当LE 为低电平时,O 被锁存在已建立的数据电平。当LE 端施密特触发器的输入滞后作用,使交流和直流噪声抗扰度被改善400m V。
引出端符号:
D0~D7 数据输入端;OE 三态允许控制端(低电平有效;LE 锁存允许端;O0~O7 输出端
图3 74LS373
2.4系统硬件电路设计
三、控制系统的软件设计
3.1软件设计
程序清单
#include
#include
sbit P20=P2^0; /****定义端口****/
sbit khour=P3^0;
sbit kmin=P3^1;
sbit knian=P3^2;
sbit tiaonian=P3^3 ;
sbit speaker=P3^7 ;
int j=-1 ; /*****定义变量,j用以控制扫描********/
bit flag=0,leap=0; /*****定义flag控制时分秒和年月日的显示,leap判断是否为闰年***/
char secshi=0,secge=0,minshi=0,minge=0,hourshi=0,hourge=0; char
dayshi=0,dayge=0,monthshi=0,monthge=0,yearshi=0,yearge=0 ; unsigned int num=0,sec=0,min=0,hour=0; /****设置初始时间为00时0分0秒****/
unsigned int day=1,month=1,year=10; /****设置初始日期为2010年1月1日****/
char saomiao[8]={0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80}; /****扫描数组,控制位选******/
char
shijian[10]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80, 0x90};
/*******共阴数码管的0,1,2,3,4,5,6,7,8,9********/
void delay(unsigned int z)
/*******延时子程序******/
{ unsigned int x,y;
for(x=z;x>0;x--)
for(y=10;y>0;y--) ;
}
void timer() interrupt 1
/*********定时器中断0********/
{
TH0=(65535-5000)/256;
/******重新装入初值*****/
TL0=(65535-5000)%256;
num++;
j++;
if((year%4==0&&year%100!=0)||(year%400==0))
/*******判断是否为闰年******/
leap=1;
/*******闰年,使leap=1******/
else
leap=0;
/*******平年,使leap=0******/
if(num==150) /*****实验微调得num=150时大概为1s******/
{ num=0;
sec++;
/****秒自动加1*****/
}
if(sec==60)
{
sec=0;
min++;
/****60s时,分自动加1,秒归0*****/
}
if(min==60)
{
min=0;
hour++; /****60分时,小时自动加1,分归0*****/
}
if(hour==24)
{
hour=0;
min=0;
sec=0;
day++; /****24时,天自动加1,时分秒归0*****/
}
/**************************************************** ***************************************************** ***************************************************** ***********月份的判断,平年时的2月和闰年时的2月,以及30天和31天的判断***************************************************** ***************************************************** ****************************************************/ if((leap==1&&month==2&&day==30)||(leap==0&&month==2& &day==29))
{
day=1;
month++; /*****2月28天或29天时月自加1*****/
}
if(month==1||month==3||month==5||month==7||month==8||month ==10||month==12)
{
if(day==32)
{
day=1;
month++; /*****月为31天达到时月自动加1*****/
}
}
if( month==4||month==6||month==9||month==11)
{
if(day==31)
{
day=1;
month++; /*****月为30天达到时月自动加1*****/
}
}
if(month==13)
{
year++;
month=1; /*********新的一年的开始**********/
}
secge=sec%10;
secshi=sec/10;
minge=min%10;
minshi=min/10;
hourge=hour%10;
hourshi=hour/10;
dayge=day%10;
dayshi=day/10;
monthge=month%10;
monthshi=month/10;
yearge=year%10;
yearshi=year/10;
P1=saomiao[j]; /*******数码管的位选设置*********/
if(flag==1)
/*******flag=1,显示年月日*******/
{
if(P1==0x80) P2=shijian[dayge];
if(P1==0x40) P2=shijian[dayshi];
if(P1==0x20) P2=0xbf; /******年与月之间的分隔符"-"的显示*****/
if(P1==0x10) P2=shijian[monthge];
if(P1==0x08) P2=shijian[monthshi];
if(P1==0x04) P2=0xbf; /******月与天之间的分隔符"-"的显示*****/
if(P1==0x02) P2=shijian[yearge];
if(P1==0x01) P2=shijian[yearshi];
}
else
/*******flag=0,显示时分秒*******/
{
if(P1==0x80) P2=shijian[secge];
if(P1==0x40) P2=shijian[secshi];
if(P1==0x20) P2=0xbf;
if(P1==0x10) P2=shijian[minge]; //xian shi
if(P1==0x08) P2=shijian[minshi];
if(P1==0x04) P2=0xbf;
if(P1==0x02&&hour<24) P2=shijian[hourge];
/*****显示小时0~23*****/
if(P1==0x01&&hour<24) P2=shijian[hourshi];
}
if(j==7)
{
j=-1;
}
}
void timer1() interrupt 0
/**************************************************** ***************************************************** ****************************************************外部中断0,设置标志flag, 按键未按下,flag=0,显示时分秒,按键按下,flag=1,显示年月日***************************************************** ***************************************************** ***************************************************/ {
flag=!flag; /******按下knian按钮****flag=1,x显示年月日*******/
}
void control() /*******时分的调整子程序********/
{
if(flag==0) /****显示时分秒的情况下做时分的调整******/
{if(kmin==0)
{
min++;
while(kmin==0);
if(min==60)
min=0;
}
if(khour==0)
{
hour++;
// sec=0xc0;
while (khour==0) ;
if(hour>23)
hour=0;
}
}
if(flag==1) /********显示年月日的情况下做年月日的调整**********/
{
if(kmin==0)
{
day++;
while(kmin==0);
}
if(khour==0)
{
month++;
while (khour==0) ;
if(month>12)
month=1;
}
if(tiaonian==0&&speaker==1)
{
year++;
while (tiaonian==0);
}
}
}
void baoshi()
/******整点报时子程序********/
{
if(min==0&&sec<10) /*****整点闹钟响,响10秒*****/
{
speaker=0;
delay(1) ;
speaker=1 ;
}
else
speaker=1;
}
void alarm()
/******闹钟子程序*******/
{
bit ring=1;
char xx=10;
if(tiaonian==0)
{
ring=0;
delay(100);
while(tiaonian==0); /******关闭正在叫的闹钟*****/
}
if(hour==6&&min==xx&&ring==1)
/*******闹钟按时鸣叫1分钟******/
{
speaker=0;
delay(1) ;
speaker=1 ;
}
if(hour==6&&min==xx+1) /*****1分钟后闹钟停止鸣叫*******/
{
speaker=1;
}
}
void main()
{
TMOD=0x01; /*******设置工作方式******/
TR0=1;
P2=0;
TH0=(65535-5000)/256; /******装入计时初值*****/
TL0=(65535-5000)%256;
IE= 0x82;
IP=0x00; /*******设置中断优先级*****/
EA=1;
EX0=1; /****开外部中断0******/
while(1)
{
control() ;
alarm() ;
baoshi() ;
}
}
3.2 Proteus仿真
图5.a时间仿真图(此时时间为2点8分31秒)
图5.b 日期仿真图(此时日期为2010年9月3日)四、心得
进过不懈的努力,我们顺利完成了这次单片机课程设计课题中的个性化电子表设计,
本次仿真总的来说是实现了预期的效果,但是喇叭把的效果不
是很好。功能还不够完善,设计还比较简单。不过通过此次设
计我们还是学会了不少东西。首先,学会了keil和proteus软件。
然后,由于此次程序是用C语言编写的,以前的C语言知识的到了巩固。同时,我们还领悟到了团队精神的真谛。
通过这次的设计使我认识到本人对单片机方面的知识知
道的太少了,对于书本上的很多知识还不能灵活运用,尤其是
对程序设计语句的理解和运用,不能够充分理解每个语句的具
体含义
总的来说,本次的设计使我从中学到了最重要的东西,那
就是如何从理论到实践的转化,怎样将我所学到的知识运用到
我以后的工作中去。在大学的课堂的学习只是在给我们灌输专
业知识,而我们应把所学的用到我们现实的生活中去,此次的
电子时钟设计给我奠定了一个实践基础,我会在以后的学习、
生活中磨练自己,使自己适应于以后的竞争,同时在查找资料
的过程中我也学到了许多新的知识,在和同学协作过程中增进
同学间的友谊,使我对团队精神的积极性和重要性有了更加充
分的理解。
最后,我觉得应该感谢朱煜钰老师在平时课堂上的启发。
使得我们在课程设计过程中,巩固和学习了单片机知识。相信
这对我以后的课程设计和毕业设计将会有很大的帮助!
烟台南山学院 《单片机原理与接口技术》课程设计 题目:数字电子表设计 学院(系):自动化工程学院 年级专业:电气技术4班 学号: 200902040442 学生姓名:毕天华 指导教师:田敬成
课程设计任务书 学生姓名:毕天华专业班级:电气技术4班 指导教师:田敬成工作单位:自动化工程学院 题目: 基于51单片机的数字电子表的设计 初始条件: 1.运用所学的单片机原理与接口技术知识和数字电路知识; 2.51单片机应用开发系统一套; 3.PC机及相关应用软件; 要求完成的主要任务: 1.完成数字电子表的设计和调试。 2.要求采用四位八段数码管显示时间和日期,并且可以用按键修改时间和 日期。 3.撰写课程设计说明书。 4.课程设计说明书要求:引言、设计要求、系统结构、原理设计、各个模 块的设计与实现、软件设计、调试过程、收获、体会及总结、参考文献、电路图和源程序。说明书使用A4打印纸计算机打印或手写,用Protel 等绘图软件绘制电子线路图纸。 时间安排: 第1天下达课程设计任务书和日程安排,根据任务书查找资料; 第2~3天完成方案论证,单片机系统的设计; 第4~6天参考有关文献,完成程序的编写; 第7~10天调试硬件系统和软件程序; 第11~12天结果分析整理、撰写课程设计报告,验收和答辩。 指导教师签名:年月日 系主任(或责任教师)签名:年月日
基于单片机数字电子表的设计 摘要 随着电子技术的发展,计算机在现代科学技术的发展中起着越来越重要的作用。多媒体技术、网络技术、智能信息处理技术、自适用控制技术、数据挖掘与处理技术等都离不开计算机。本课程设计是基单片机原理与接口技术的简单应用。运用所学的单片机原理和接口技术知识完成数字电子表的设计。 电子表已成为人们日常生活中必不可少的必需品,广泛用于个人家庭以及办公室等公共场所,给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术,使电子表具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点,它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。尽管目前市场上已有现成的电子表集成电路芯片出售,价格便宜、使用也方便,但鉴于电子表电路的基本组成包含了数字电路的主要组成部分,因此进行电子表的设计是必要的,用C语言设计电子表显示程序,要求根据输入程序显示电子表画面。研究电子表及扩大其应用,有着非常现实的意义。 关键词 LED,定时/计器数,C语言,调试,运行。
专业课程设计报告 专业班级 课程 题目基于51单片机的数字钟的设计报告学号 学生姓名 指导教师 成绩 2013年6月20日
基于A T89C51的数字钟总体设计说明书 目录 1. 51单片机设计数字钟设计的现实意义 (2) 2. 总体设计 (2) 2.1.开发与运行环境 (2) 2.2.硬件功能描述 (2) 2.3.硬件结构 (3) 3. 硬件模块设计 (3) 3.1.描述 (3) 3.1.1. AT89C51单片机简介 (3) 3.1.2. 键盘电路的设计 (4) 3.1.3. 显示器的选择 (5) 3.1.4. 蜂鸣器驱动电路 (5) 3.1.5. 各部分功能 (6) 4. 嵌入式软件设计 (7) 4.1.流程逻辑 (7) 4.2.算法 (7) 4.2.1. 中断定时器的设置 (27) 4.2.2. 闹钟子函数 (28) 4.2.3. 计时函数 (29) 4.2.4. 键盘扫描函数 (31) 4.2.5. 时间和闹钟的设置 (32) 5. 实验器材清单 (33) 6. 测试与性能分析 (33) 6.1.测试结果 (33) 6.2.优点 (33) 6.3.结论 (34) 7. 心得体会 (36) 8. 致谢 (36) 9. 参考文献 (37)
1.51单片机设计数字钟设计的现实意义 20世纪末,电子技术获得了飞速的发展,在其推动下,现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域,有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高,同时也使现代电子产品性能进一步提高,产品更新换代的节奏也越来越快。时间对人们来说总是那么宝贵,工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前的时间。忘记了要做的事情,当事情不是很重要的时候,这种遗忘无伤大雅。但是,一旦重要事情,一时的耽误可能酿成大祸。例如,许多火灾都是由于人们一时忘记了关闭煤气或是忘记充电时间等造成的。而钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便。数字钟是通过数字电路实现时,分,秒数字显示的计时装置,广泛用于个人家庭、车站、码头办公室等公共场所,成为人们日常生活中不可少的必需品。由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度,远远超过老式钟表,钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便,而且大大地扩展了钟表原先的报时功能,诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烤箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等。所有这些,都是以钟表数字化为基础的。因此,研究数字钟及扩大其应用,有着非常现实的意义。 2.总体设计 2.1.开发与运行环境 在硬件方面,除了CPU外,使用八个七段LED数码管来进行显示,LED采用的是动态扫描显示。通过LED能够较为准确地显示时、分、秒。四个简单的按键实现对时间的调整。软件方面采用C语言编程。使用Keil单片机模拟调试软件,测试程序的可行性并用Proteus进行仿真。 2.2.硬件功能描述 硬件部分设置了的三个按键S1、S2、S3、S4。当按键S1第一次按下时,停止计时进
目录 一、引言········ 二、设计课题········· 三、系统总体方案········· 四、系统硬件设计······ 1.硬件电路原理图 2.元件清单 五、系统软件设计········· 1.软件流程图 2.程序清单 六、系统实物图········ 七、课程设计体会········ 八、参考文献及网站········· 九、附录·········
一.引言 单片机因将其主要组成部分集成在一个芯片上而得名,就是把中央处理器、随机存储器、只读存储器、中断系统、定时器/计数器以及I/O接口电路等部件集成在一个芯片上。 基于单片机设计的数字钟精确度较高,因为在程序的执行过程中,任何指令都不影响定时器的正常计数,即便程序很长也不会影响中断的时间。 数字钟是采用数字电路实现对日期、时、分、秒,数字显示的计时装置,由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度,远远超过老式钟表,钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便,而且大大地扩展了钟表的报时功能。数字钟已成为人们日常生活中的必需品,广泛应用于家庭、车站、码头、剧院、办公室等场所,给人们的生活、学习、工作带来极大的方便。不仅如此,在现代化的进程中,也离不开电子钟的相关功能和原理,比如机械手的控制、家务的自动化、定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等,所有这些,都是以钟表数字化为基础的。而且是控制的核心部分。因此,研究数字钟及扩大其应用,有着非常现实的意义。 本设计使用12MHZ晶振与单片机AT89C51相连接,以AT89C51芯片为核心,采用动态扫描方式显示,通过使用该单片机,加之在显示电路部分使用HD74LS373驱动电路,实现在8个LED数码管上显示时间,通过4个按键进行调时、复位等功能,在实现各功能时数码管进行相应显示。软件部分用C语言实现,分为显示、延迟、调时、复位等部分。通过软硬件结合达到最终目的。
智能仪器及应用实验报告项目名称:基于51单片机的简易电子表设计与仿真 专业名称:测控技术与仪器 班级:测控0901班 学生姓名: 指导教师:
一、任务要求 使用Keil uVision编程软件以及ISIS 7 Professional仿真软件制作一个简易电子表,要求具备电子表基本功能(时间显示、时间调整等)。 二、总体设计方案 利用AT89C51作为控制以及1602LCD作为显示,通过6个按键实现出入时间设置状态、出入闹铃设置状态、小时位调整、分钟位调整、开关闹铃等功能。系统的流程图如下: 图1-1 系统仿真流程图 三、系统硬件 1、AT89C51引脚功能说明: AT89C51芯片如图1-2所示
图1-2 AT89C51 VCC:供电电压。 GND:接地。 P0口:P0口为一个8位漏极开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时,P0 口作为原码输入口,当FIASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高。 P1口:P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后,被内部上拉为高,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时,P1口作为第八位地址接收。 P2口:P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时,它利用内部上拉优势,当对外部八
目录 0 前言 (1) 1 总体方案设计 (2) 2 硬件电路设计 (2) 3 软件设计 (5) 4 调试分析及说明 (7) 5 结论 (9) 参考文献 (9) 课设体会 (10) 附录1 电路原理 (12) 附录2 程序清单 (13)
电子时钟的设计 许山沈阳航空航天大学自动化学院 摘要:传统的数字电子时钟采用了较多的分立元器件,不仅占用了很大的空间而且利用率也比很低,随着系统设计复杂度的不断提高,用传统时钟系统设计方法很难满足设计需求。 单片机是集CPU、RAM、ROM、定时器/计数器和多种接口于一体的微控制器。它体积小、成本低、功能强,广泛应用于智能产品和工业自动化上。而51系列的单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。,本次设计提出了系统总体设计方案,并设计了各部分硬件模块和软件流程,在用C语言设计了具体软件程序后,将各个模块完全编译通过过后,结果证明了该设计系统的可行性。该设计给出了以AT89C2051为核心,利用单片机的运算和控制功能,并采用系统化LED显示模块实时显示数字的设计方案,适当地解决了实际生产和日常生活中对计时高精确度的要求,因此该设计在现代社会中具有广泛的应用性。 关键字:AT89C2051,C语言程序,电子钟。 0前言 利用51单片机开发电子时钟,实现时间显示、调整和闹铃功能。具体要求如下: (1)按以上要求制定设计方案,并绘制出系统工作框图; (2)按要求设计部分外围电路,并与单片机仿真器、单片机实验箱、电源等正确可靠的连接,给出电路原理图; (3)用仿真器及单片机实验箱进行程序设计与调试;
(4)利用键盘输入调整秒、分和小时时刻,数码管显示时间; (5)实现闹钟功能,在设定的时间给出声音提示。 1总体方案设计 该电子时钟由89C51,BUTTON,1602 LCD液晶屏等构成,采用晶振电路作为驱动电路,利用单片机内部定时计数器0通过软件扩展产生的一秒定时,达到时分秒的计时,六十秒为一分钟,六十分钟为一小时,满二十四小时为一天。闹钟和时钟的时分秒的调节是由一个按键控制,而另外一个按键控制时钟和闹钟的时间的调节。 图1 系统结构框图 该电子时钟由STC89C51,BUTTON,1602 LCD液晶屏等构成,采用晶振电路作为驱动电路,晶振电路的晶振频率为12MHZ,使用的定时器/计数器工作方式0,通过软件扩展产生的一秒定时,达到时分秒的计时,60秒为一分钟,60分钟为一小时,24小时为一天,又重00:00:00开始计时。没有按键按键按下时,时钟正常运行,当按下调节时钟按键K1,就会关闭时钟,当按下闹钟按键K3时时钟就会进入设置时间界面,但是时钟不会停止工作,按K2键,,就可以对时钟和闹钟要设置的时间进行调整。 2硬件电路设计
单片机课程设计报告设计课题:简易电子时钟的设计 专业班级:07通信1班 学生姓名:黎捐 学号:0710618134 指导教师:曾繁政 设计时间:2010.11.5—2010.12.20
一、设计任务与要求 (1)设计任务: 利用单片机设计并制作简易的电子时钟,电路组成框图如图所示。 (2)(2) 设计要求:1)制作完成简易的电子时钟,时间可调整。 2)有闹钟功能。 二、方案设计与论证 简易电子时钟电路系统由主体电路和扩展功能电路两主题组成,总体功能原理是以STC89C52单片机为主要的控制核心,通过外接4个独立式键盘作为控制信号源,八个七段数码管作为显示器件,蜂鸣器作为定时器件,单片机实时的去执行相应的功能。在数码管上显示出来,此时通过不同的按键来观看和调节各种数据。CPU 控制原理图如图1所示。 图1. CPU 控制原理图 三、硬件系统的设计 3.1 STC89C52控制模块 STC89C52是一个低功耗高性能单片机,40个引脚,32个外部双向输入/输出(I/O )端口,同时内含2个外中断口,2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,STC89C51可以按照常规方法进行编程,也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash 存储器结合在一起,特别是可反复擦写的Flash 存储器可有效地降低开发成本。 MCS-52单片机内部结构 8052单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线,现在我们分别加以说明: 中央处理器: 中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件,是8位数据宽度的处理器,能处理8位二进制数据或代码,CPU 负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作,完成运算和控制输入输出功能等操作。 数据存储器(RAM): 8052内部有128个8位用户数据存储单元和128 个专用寄存器单元,它们是统一编 时间显示显示 主控器(51单片机) 时间 调整 声音报 时 (选做)
《嵌入式系统》课程设计说明书 电子时钟系统 院部: 学生姓名: 指导教师:职称 专业: 班级: 学号:
湖南工学院嵌入式系统课程设计课题任务书 2.显示的时间为开发板当前的系统时间,显示的结果随着系统时间变化而变 I
摘要 嵌入式操作系统是一种支持嵌入式系统应用的操作系统软件,它是嵌入式系统( 包括硬、软件系统) 极为重要的组成部分,通常包括与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形界面、标准化浏览器等Browser 。嵌入式操作系统具有通用操作系统的基本特点,如能够有效管理越来越复杂的系统资源;能够把硬件虚拟化,使得开发人员从繁忙的驱动程序移植和维护中解脱出来;能够提供库函数、驱动程序、工具集以及应用程序。与通用操作系统相比较,嵌入式操作系统在系统实时高效性、硬件的相关依赖性、软件固态化以及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。嵌入式技术已成为信息产业中发展最快、应用最广的计算机技术之一,并被广泛应用于网络通信、消费电子、医疗电子、工业控制和交通系统等领域。 本次设计采用QT程序开发框架开发的模拟时钟程序,使用Linux系统到嵌入式终端移植和交叉编译环境搭建,最终成功实现了在嵌入式终端的运行。 关键词:嵌入式系统;QT;模拟时钟;Linux系统
目录 1绪论 (1) 1.1 设计背景 (2) 1.2 设计目的和意义 (2) 2 嵌入式Linux系统 (2) 2.1 嵌入式Linux概念 (2) 2.2 嵌入式Linux组成 (2) 3 Qt工具 (3) 3.1 Qt简介 (3) 3.2 Qt优点 (3) 4 模拟时钟的设计 (4) 4.1 代码的编写 (4) 4.2 代码的调试与运行 (4) 5 模拟时钟到开发板的下载 (6) 5.1 交叉编译环境的构建 (7) 5.2 模拟时钟到开发板的下载运行 (7) 结论 (10) 参考文献 (11) 致谢 (12) 附录 (13)
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《单片机原理与应用》课程设计 总结报告 题目:单片机电子时钟(带秒表)的设计 设计人员:张保江江润洲 学号:2012197213 2012118029 班级:自动化1211 指导老师:阮海容
目录 1.题目与主要功能要求 (2) 2.整体设计框图及整机概述 (3) 3.各硬件单元电路的设计、参数分析及原理说明 (3) 4.软件流程图和流程说明 (4) 5.总结设计及调试的体会 (10) 附录 1.图一:系统电路原理图 (11) 2.图二:系统电路PCB (12) 3.表一:元器件清单 (13) 4.时钟程序源码 (14)
题目:单片机电子时钟的设计与实现 课程设计的目的和意义 课程设计的目的与意义在于让我们将理论与实践相结合。培养我们综合运用电子课程中的理论知识解决实际性问题的能力。让我们对电子电路、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、排错调试、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,为今后能够独立完成某些单片机应用系统的开发和设计打下一个坚实的基础。 课程设计的基本任务 利用89C51单片机最小系统,综合应用单片机定时器、中断、数码显示、键盘输入等知识,设计一款单片机和简单外设控制的电子时钟。 主要功能要求 最基本要求 1)使用MCS-51单片机设计一个时钟。要求具有6位LED显示、3个按键输入。 2)完成硬件实物制作或使用Pruteus仿真(注意位驱动应能提供足够的电流)。3)6位LED数码管从左到右分别显示时、分、秒(各占用2位),采用24小时标准计时制。开始计时时为000000,到235959后又变成000000。 4)使用3个键分别作为小时、分、秒的调校键。每按一次键,对应的显示值便加1。分、秒加到59后再按键即变为00;小时加到23后再按键即变为00。在调校时均不向上一单位进位(例如分加到59后变为00,但小时不发生改变)。 5) 软件设计必须使用MCS-51片内定时器,采用定时中断结构,不得使用软件延时法,也不得使用其他时钟芯片。 6)设计八段数码管显示电路并编写驱动程序,输入并调试拆字程序和数码显示程序。 7)掌握硬件和软件联合调试的方法。 8)完成系统硬件电路的设计和制作。 9)完成系统程序的设计。 10)完成整个系统的设计、调试和制作。 11)完成课程设计报告。 基本要求 1)实现最基本要求的1~10部分。 2)键盘输入可以控制电子时钟的走时/调试。 3)设计键盘输入电路和程序并调试。 4)掌握键盘和显示配合使用的方法和技巧。 提高发挥部分
中北大学 单片机课程设计说明书 数字钟设计 1 设计任务与要求 (1)
1.1设计任务 (1) 1.2设计要求 (1) 2单片机简介 (2) 2.1单片机的发展历程 (2) 3系统设计思路和方案 (3) 3.1系统总体方案 (3) 3.2硬件简介 (3) 3.2.1硬件选择 (3) 3.2.2 51单片机的构成 (4) 3.2.3 STC89C52RC引脚功能说明 (5) 3.2.4 LED简介 (6) 3.3 Keil调试 (7) 4、系统实物图 (9) 5、课程设计体会 (9) 参考文献 (10) 附录A (11) 附录B (13) 附录C (14)
1 设计任务与要求 1.1设计任务 本课题应完成以下设计内容: 1)硬件设计 设计数字钟的电路原理图,用PROTEL绘制硬件电路。制作实物。 2)软件设计 (1)时、分、秒的设置及显示; (2)画出程序框图; (3)调试与分析。用PROTEUS仿真。 3)课程设计说明书 1.2设计要求 本课程设计的基本要求是使学生全面掌握单片机控制系统设计的基本理论,熟悉掌握MCS-51 系列单片机的编程方法,具体要求:本例利用AT89C51的定时器和6位7段数码管,设计一个电子时钟。显示格式为“XX XX XX”,由左向右分别是:时、分、秒。
2单片机简介 2.1单片机的发展历程 单片机是微型计算机的一个重要分支,也是一种非常活跃和颇具生命力的机种,特别适用于工业控制领域。1971年微处理器研制成功不久,就出现了单片机,但最早的单片机是1位的,处理能力有限。单片机的发展共分四个阶段:第一阶段是初级阶段,功能非常简单;第二阶段是低性能阶段, 16位定时器/计数器,片内ROM、RAM容量加大,直到现在仍被广泛应用,是目前应用数量较多的单片机。、32位单片机推出阶段,以满足不同的用户需要。纵观单片机几十年的发展历程,单片机的今后发展方向将向多功能、高性能、高速度、低功耗、低价格、外围电路内装化以及内存储器容量增加和FLASH存储器化方向发展。 2.2实用价值与理论意义 在单片机模块里比较常见,数字时钟是一种用0数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,具有更高的使用寿命,新词得到了广泛的应用。 数字时钟是采用数字电路实现对时、分、秒数字显示的计时装置,广泛用于个人家庭、车站、码头、办公室等公用场所,成为人们日常生活中不可少的必需品,由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字时钟的精度远远超过老式钟表,钟表的数字化给人们的生产生活带来了极大的方便,而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。因此研究数字时钟及扩大其应用有着非常现实的意义。
1 绪论 电子表是20世纪50年代才开始出现的新型计时器。最早的一款电子表被称做“摆轮游丝电子表”,它诞生于1955年。这种手表用电磁摆轮代替发条驱动,以摆轮游丝作为振荡器,微型电池为能源,通过电子线路驱动摆轮工作。它的走时部分与机械手表完全相同,被称为第一代电子手表。1960年,美国布洛瓦公司最早开始出售“音叉电子手表”。这种手表以金属音叉作为振荡器,用电子线路输出脉冲电流,使机械音叉振动。它比摆轮式电子手表结构简单,走时更精确,被称为第二代电子手表。1969年,日本精工舍公司推出了世界上最早的石英电子表。石英电子表的出现,立刻成为了钟表界主流产品,它走时精确,结构简单,轻松地将一、二代电子表,甚至机械表淘汰出局。石英表又称“水晶振动式电子表”,因为它是利用水晶片的“发振现象”来计时的。当水晶受到外部的加力电压,就会产生变形和伸缩反应;如果压缩水晶,便会使水晶两端产生电力。这样的性质在很多结晶体上也可见到,称为“压电效果”。石英表就是利用周期性持续“发振”的水晶,为我们带来准确的时间。 单片机是一种集成电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统,在工业控制领域的广泛应用。从上世纪80年代,由当时的4位、8为单片机,发展到现在的32位300M的高速单片机。 1.1 单片机的介绍 单片微型计算机简称单片机,是典型的嵌入式微控制器(Microcontroller Unit),常用英文字母的缩写MCU表示单片机,单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机,和计算机相比,单片机只缺少了I/O设备。概括的讲:一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提
苏州市职业大学 课程设计任务书课程名称:单片机原理和使用课程设计 起讫时间:2011年6月22日----6月28日 院系:电子信息工程系 班级:09电子3班 指导教师:金小华 系主任:张红兵 一、课程设计课题 基于单片机的电子时钟的设计
1.掌握使用proteus软件的方法。 2.理解单片机的时钟显示方法。 3.明确设计指标,写出设计方案,设计出硬件原理图。 4.基于硬件的软件设计和调试。 5.将结果向指导教师演示,由教师提问验收通过; 6.打印程序清单,撰写程序说明,完成课程设计报告书,进行分组讨论 设计心得。
1.第一天:明确课程设计任务和目标,熟悉单片机系统调试软件仿真实 现。 2.第二天:明确设计指标,设计电路原理图。 3.第三、四天:基于硬件的软件设计和调试。 4.第五天:学生演示设计调试结果,教师提问验收。打印程序清单,撰 写程序说明,完成课程设计报告书。 四、课程设计说明书内容(有指导书的可省略) 1,单片机结构、原理。 2,电子时钟硬件设计(原理图,原理图分析)。 3,软件设计(软件简介,调试过程)。 4,硬件、软件程序清单。
苏州市职业大学课程设计说明书 名称基于单片机的电子时钟的设计 2011年6月22日至2011年6月28日共一周院系电子信息工程系 班级09电子3班 姓名于宁 学号097302340 系主任张红兵 教研室主任陆春妹 指导教师金小华
目录 第一章电子时钟 (1) 1.1电子时钟简介 (1) 1.2电子时钟的基本特点 (1) 1.3电子时钟的原理 (1) 第二章单片机识的相关知识 (2) 2.1单片机简介 (2) 2.2单片机的发展史 (2) 2.3单片机的特点 (3) 2.489C51单片机介绍 (3) 第三章控制系统的硬件设计 (6) 3.1单片机型号的选择 (6) 3.2数码管显示工作原理 (6) 3.3键盘电路设计 (7) 3.4系统工作原理 (7) 3.5整个电路原理图 (9) 第四章控制系统的软件设计 (10) 4.1程序设计 (10) 4.2程序流程图 (13) 4.3伟福硬件仿真器简介 (14) 4.4仿真图及结果分析 (15) 第五章附录程序 (17) 第六章结束语 (19) 参考文献 (20)
目录 1.题目设计要求 (1) 2.开发平台简介 (1) 3.系统硬件设计 (2) 3.1设计原理 (2) 3.2器件的功能与作用 (2) 3.2.1 MCS51单片机AT89C51 (2) 3.2.2复位电路 (3) 3.2.3晶振电路 (4) 3.2.4 DS1302时钟模块 (4) 3.2.5 引脚功能及结构 (4) 3.2.6 DS1302的控制字节 (5) 3.2.7 数据输入输出(I/O) (5) 3.2.8 DS1302的寄存器 (6) 3.2.9 液晶显示LCD1602 (6) 3.2.10 串行时钟日历片DS1302 (8) 4.系统软件设计 (10) 4.1程序流程 (10) 4.2程序代码 (10) 5.系统仿真调试 (20) 5.1仿真原理图设计 (20) 5.2仿真运行过程 (21) 5.3仿真运行结果 (21) 6.总结 (21) 7.参考文献 (22)
1.题目设计要求 通过串行日历时钟芯片DS1302生成当前日期和是时间,通过IO口传输到AT89c52芯片中,然后再将AT89c52接收到的数据输出到LCD上。要求LCD上显示的日期和时间与当前系统时间保持一致。 2.开发平台简介 2.1系统仿真平台Proteus Proteus软件是由英国Labcenter Electronics公司开发的EDA工具软件,已有近20年的历史,在全球得到了广泛应用。Proteus软件的功能强大,它集电路设计、制版及仿真等多种功能于一身,不仅能够对电工、电子技术学科涉及的电路进行设计,还能够对微处理器进行设计和仿真,并且功能齐全,界面多彩。和我们手头其他的电路设计仿真软件,他最大的不同即它的功能不是单一的。另外,它独特的单片机仿真功能是任何其他仿真软件都不具备的。 2.2软件开发平台Keil C Keil C51是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统,与汇编相比,C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势,因而易学易用。Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案,通过一个集成开发环境(uVision)将这些部分组合在一起。Keil C51生成的目标代码效率之高,多数语句生成的汇编代码很紧凑,容易理解。在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。
课程名称单片机原理与应用课程设计课题名称电子跑表设计 专业电子信息工程 班级1501 学号03 姓名谭青权 指导老师肖锋 2015年6月*日
报告撰写要求(此页不打印) 课程设计报告是体现课程设计成果的载体,具体要求如下: 1、课程设计报告的基本格式 (1)说明书统一使用word文档打印,A4纸张,页边距设置为:上2cm,下2cm,左2.54cm,右2cm。 (2)正文采用宋体小四,字间距20磅;1级标题采用黑体小三,2级标题采用黑体四号,3级标题采用黑体小四;1和2级标题段落间距为上下0.5行。 (3)图表需统一编号,图标标题采用黑体五号;图标题在图片下方,表格标题在表格上方。 (4)装订顺序为:封面、任务书、报告正文、评分表。 2、课程设计报告的撰写要求 (1)设计报告正文内容为5-6页为宜,主要内容为自己的设计思路、设计步骤、关键性步骤的记录、重要结果的记录以及自己本次课程设计的总结。报告撰写要求思路清晰、结构合理、层次清晰,报告简洁但又要能体现设计过程。 (2)报告中图表要求清晰、规范,图表的尺寸大小适当。 (3)课程设计报告内容(仅供参考):
电气信息学院 课程设计任务书 课题名称电子跑表的设计 姓名谭青权专业电子信息工程班级1501 学号03 指导老师肖锋 课程设计时间2017/12/11-2017/12/22 一、任务及要求 设计任务: 利用单片机为核心设计一个多功能电子表,具有电时钟和跑表功能。用做时钟时,在显示器上显示时、分、秒,用做跑表时,显示范围00时00分00秒-23时59分59秒并具有跑表启动和跑表复位功能键。当按下启动按钮跑表开始计时,按下停止按停止计时,当按下复位按钮跑表回零。 设计要求: 1)确定系统设计方案; 2)进行系统的硬件设计; 3)完成必要的参数计算与元器件选择; 4)完成应用程序设计; 5)应用系统的硬件和软件的调试。 二、进度安排 第一周: 周一:集中布置课程设计任务和相关事宜,查资料确定系统总体方案。 周二~周三:完成硬件设计和电路连接 周四~周日:完成软件设计 第二周: 周一~周三:程序调试 周四~周五:设计报告撰写。周五进行答辩和设计结果检查。 三、参考资料 1、王迎旭等.单片机原理及及应用[M]. 2版.机械工业出版社,2012 2、胡汉才.单片机原理及其接口技术[M].3版.清华大学出版社,2010. 3、戴灿金.51单片机及其C语言程序设计开发实例[M].清华大学出版社,201
本科毕业论文(设计) 题目基于51单片机的数字电子钟设计 院(系)电子工程与电气自动化学院 专业电气工程及其自动化 学生姓名 学号 10028116 指导教师王静洪作奎职称硕士讲师 论文字数 9682 完成日期:2014年5月20日
巢湖学院本科毕业论文(设计)诚信承诺书 本人郑重声明:所呈交的本科毕业论文(设计),是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 本人签名:日期: 巢湖学院本科毕业论文 (设计)使用授权说明 本人完全了解巢湖学院有关收集、保留和使用毕业论文 (设计)的规定,即:本科生在校期间进行毕业论文(设计)工作的知识产权单位属巢湖学院。学校根据需要,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许毕业论文 (设计)被查阅和借阅;学校可以将毕业论文(设计)的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编毕业,并且本人电子文档和纸质论文的内容相一致。 保密的毕业论文(设计)在解密后遵守此规定。 本人签名:日期: 导师签名:日期:
巢湖学院2014届本科毕业论文(设计) 基于51单片机的数字电子钟设计 摘要 随着时代的发展,生活节奏的加快,人们的时间观念愈来愈强,同时伴随着自动化、智能化及微电子技术的发展,人们用于计时的工具也在不断的更新,单片机等技术的出现使得数字电子钟有了新的发展方向。基于此本设计以单片机STC89C52为控制核心,采用美国DALLAS公司生产的实时时钟芯片DS12C887和液晶芯片LCD1602,该设计具有电路设计简单,结构合理,能够精确显示时间、星期、日期等优点,并且能够实时更新显示。本设计同时具有闹铃设置功能以及到时报警功能,按键操作简单方便。更重要的是时钟芯片DS12C887具有误差小,内部自带锂电池使得断电时时间不停,再次上电后时间仍然能够准确显示在液晶上的特点。 关键词:单片机;电子钟;DS12C887;LCD1602
ORG 0000H MOV 40H,#00H MOV 41H,#00H MOV 42H,#00H MOV 43H,#00H MOV 44H,#00H MOV 45H,#00H MOV 46H,#00H MOV 47H,#00H MOV R0,#00H MOV R1,#00H CLR P3.0 CLR P3.1 UU: MOV TMOD ,#00H MOV TH0,#00H MOV TL0,#00H CLR TR0 MM: MOV A,40H MOV 50H,#11111110B MOV P2,50H MOV DPTR ,#TAB MOVC A,@A+DPTR MOV P0,A LCALL YY MOV A,50H RL A MOV 50H,A MM1: MOV P2,50H MOV DPTR,#TAB MOV A,41H ADD A,#0AH MOVC A,@A+DPTR MOV P0 ,A LCALL YY MOV A,50H RL A MOV 50H,A MM2: MOV P2,50H MOV DPTR,#TAB MOV A,42H
MOV P0 ,A LCALL YY MOV A,50H RL A MOV 50H,A MM3: MOV P2,50H MOV DPTR,#TAB MOV A,43H ADD A,#0AH MOVC A,@A+DPTR MOV P0 ,A LCALL YY MOV A,50H RL A MOV 50H,A MM4: MOV P2,50H MOV DPTR,#TAB MOV A,44H MOVC A,@A+DPTR MOV P0 ,A LCALL YY MOV A,50H RL A MOV 50H,A MM5:MOV P2,50H MOV DPTR,#TAB MOV A,45H ADD A ,#0AH MOVC A,@A+DPTR MOV P0 ,A LCALL YY MOV A,50H RL A MOV 50H,A MM6: MOV P2,50H MOV DPTR,#TAB MOV A,46H
目录 1.系统总体方案选择与说明……………………… 2. 系统结构框图与工作原理……………………… 3. 各单元硬件设计说明及计算方法……………………… 4. 软件设计与说明(包括流程图)……………………… 5. 调试结果与必要的调试说明……………………… 6. 使用说明……………………………………………… 7. 课程设计总结与体会……………………… 8. 参考文献……………………………………………… 9附录: A:系统原理图………………………………………………B:程序清单………………………………………………
一.前言 1.设计要求: 要求以MCS-51系列单片机为核心设计一个多功电子表,具有电时钟和跑表功能。做时钟时在4位LED 显示器上显示分、秒,做跑表时显示范围000.0秒~999.9秒并具有跑表启动和跑表复位功能键。电子时钟的计时范围00分00秒59分-59秒,并在4位LED 显示器上显示;做跑表时显示范围000.0秒-999.9秒,当按下启动按钮跑表开始计时,按下停止按停止计时,当按下复位按钮跑表回零。 2.设计思路 1)计时单元由单片机内部的定时器/记数器来实现。 2)时间显示功能通过LED数码管动态扫描来实现。利用专用键盘/显示器接口芯片8279可实现对键盘/显示器的动态扫描,由于数码管要显示时钟,还要显示跑表,因此,我分别用31H、32 H计时钟,用R5、R6计跑表,当要显示哪一个的时候,就把哪一个地址送到显示地址35 H、36 H 中,达到跑表显示与时钟显示互不影响。 3)表的启动/复位/清零功能由软件来实现。P1.0接启动键,P1.1接停止键,P1.2接清零键。 4)由于跑表和时钟的中断服务程序有冲突,我们就把跑表的中断服务程序写成另外的子程序了,这样就必须要引入标志位了,我们在此用42H 标志位,用标志位来给跑表计数。 二.系统组成与工作原理 1.硬件电路的设计方案 根据设计要求和设计思路,硬件电路有两部分组成,即单片机按键电路,LED显示器电路。图1 为硬件电路设计框图。
山东大学威海分校 基于单片机的数字时钟 C51单片机 王若愚 学号200800800307 2010/7/18
概述 AT89C51是美国ATMEL公司生产的低功耗,高性能CMOS8位单片机,片内含4K的可编程的Flash只读程序存储器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准8051指令系统及引脚。它集Flash程序存储器既可在线编程(ISP)也可用传统方法进行编程及通用8位微处理器于单片机芯片中,ATMEL公司的功能强大,低价位AT89S51单片机可为您提供许多高性价比的应用场合,可灵活应用于各种控制领域。 功能特性概述 AT89S51提供以下标准功能:4K字节闪速存储器,128字节内部RAM,32个I/O口线,看门狗(WDT),两个数据指针,两个16位定时/计数器,一个5向量两级中断结构,一个全双工串行通信口,片内振荡器及时钟电路。同时,AT89S51可降至0HZ的静态逻辑操作,并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作,但允许RAM,定时/计数器,串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中到内容,但振荡器停止工作并禁止其它所有工作部件直到下一个硬件复位。
AT89S51硬件电路原理 复位及振荡电路 复位电路由按键复位和上电复位两部分组成,如图2所示。AT89S系列单片及为高电平复位,通常在复位引脚RST上连接一个电容到VCC,再连接一个电阻到GND,由此形成一个RC 充放电回路保证单片机在上电时RST脚上有足够时间的高电平进行复位,随后回归到低电平进入正常工作状态,这个电阻和电容的典型值为8.2K和10uF。 按键复位就是在复位电容上并联一个开关,当开关按下时电容被放电、RST也被拉到高电平,而且由于电容的充电,会保持一段时间的高电平来使单片机复位。 MCS51 LITE使用22.1184MHz的晶体振荡器作为振荡源,由于单片机内部带有振荡电路, 所以外部只要连接一个晶振和两个电容即可,电容容量一般在15pF至50pF之间。
目录 1 设计内容及要求 (1) 1.1 设计内容与要求: (1) 1.2设计要求: (1) 2 系统总体方案设计 (2) 2.1 总体方案设计 (2) 2.2 设计说明 (2) 3 各部分方案选定及接口设计 (3) 3.1 主控制器单片机的选择 (3) 3.2 时钟电路 (3) 3.3显示接口电路 (3) 3.4 键盘接口电路 (4) 4 系统软件的设计 (5) 4.1 设计说明 (5) 4.2 主程序设计 (5) 4.3 时间处理模块 (6) 4.5 键盘扫描模块 (9) 5 系统的调试与使用说明 (11) 6 总结 (12) 7 参考文献 (13) 附录: (14)
1 设计内容及要求 1.1 设计内容与要求: 具有时钟和电子跑表的功能。开机为时钟功能,用4位LED数码管显示时、分,以24小时计时方式;用按键控制切换到电子跑表功能:可用3位数码管从00.0开始计时的功能。 1.2设计要求: 1)确定系统设计方案; 2)进行系统的硬件设计; 3)完成必要元器件选择; 4)完成应用程序设计; 5)进行应用程序的调试;
2 系统总体方案设计 2.1 总体方案设计 电子跑表的设计有多种方法,例如,可用中小规模集成电路组成电子跑表;也可用专用的电子钟芯片配以显示电路及其所需要的外围电路组成电子跑表;还可以利用单片机来实现等等。为求结构简单,本次设计利用单片机组成数字电子跑表。 2.2 设计说明 本系统采用AT89C51单片机、4位LDE 数码管显示、一个排阻、4个调节按钮、2个电容与1个晶体振荡器共同构成本的单片机电子跑表的硬件。时钟模块与计时模块则分别由单片机内部的定时器/记数器T0与T1来实现。时间显示功能通过LED 数码管动态扫描来实现。电子跑表的启动/暂停/清零功能由软件来实现。P1.0实现时钟与秒表的切换功能,P1.1接开始计时键,P1.2接计时暂停键,P1.3接计时重新计时键。本系统软件部分则采用C51编写,功能模块结构化强,共利用了6个功能函数,2个中断服务函数和1个主函数构成了本次电子跑表的软件部分。图2.1为本系统方框图。 AT89C51 单片机 模块 按键 时钟 位驱动 4位共阴数 码管显示 图2.1系统框图