單片機(jī)電子時(shí)鐘課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、<p>　　單片機(jī)原理與應(yīng)用 課程設(shè)計(jì)報(bào)告</p><p>　?。?014—2015學(xué)年 第二學(xué)期）</p><p>　　題 目 基于單片機(jī)的電子時(shí)鐘設(shè)計(jì) </p><p>　　系 別 電子與電氣工程系 </p><p>　　專 業(yè) 電子信息工程 </p><p>　

2、　班 級(jí) </p><p>　　學(xué) 號(hào) </p><p>　　姓 名 </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　完成時(shí)間 2015年6月13日 </p><p>

3、　　評(píng)定成績(jī) </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　一、設(shè)計(jì)的目的3</p><p>　　二、設(shè)計(jì)的內(nèi)容與要求3</p><p><b>　　三、設(shè)計(jì)方案3</b></p><p>　　四、

4、硬件、軟件設(shè)計(jì)5</p><p><b>　　五、設(shè)計(jì)總結(jié)8</b></p><p>　　六、參考文獻(xiàn)10</p><p><b>　　設(shè)計(jì)的目的</b></p><p>　　在基本掌握了《單片機(jī)原理與應(yīng)用》課程知識(shí)的基礎(chǔ)上，完成課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)。通過(guò)課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，包括設(shè)計(jì)方案的

5、論證、硬件設(shè)計(jì)、程序編寫(xiě)和設(shè)計(jì)報(bào)告的撰寫(xiě)，掌握單片機(jī)應(yīng)用項(xiàng)目的設(shè)計(jì)流程和方法，加深對(duì)《單片機(jī)原理與應(yīng)用》課程知識(shí)的理解和掌握，培養(yǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能力，初步積累單片機(jī)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，以及分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的方法，并進(jìn)一步拓寬專業(yè)知識(shí)面，培養(yǎng)實(shí)踐應(yīng)用技能和創(chuàng)新意識(shí)。 </p><p><b>　　設(shè)計(jì)的內(nèi)容與要求</b></p><p>　　根據(jù)《單片機(jī)原理與應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)

6、教學(xué)大綱、《單片機(jī)原理與應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)，開(kāi)展課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。有三個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目供選擇：電子密碼鎖、電子琴或電子時(shí)鐘。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求：</b></p><p>　　（1）選擇其中一個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目，進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的比較和論證，確定設(shè)計(jì)思路和方案；</p><p>　?。?）進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)，畫(huà)出硬件結(jié)構(gòu)框圖，完成電路原理圖的設(shè)計(jì)

7、和元器件選型，必要時(shí)應(yīng)給出重要電路參數(shù)的設(shè)計(jì)和計(jì)算過(guò)程，以及元器件參數(shù)的選型依據(jù)；</p><p>　?。?）編寫(xiě)單片機(jī)的軟件程序，先理清程序設(shè)計(jì)思路并繪制程序流程圖，再編寫(xiě)具體的匯編語(yǔ)言或C語(yǔ)言程序語(yǔ)句，并注釋說(shuō)明。</p><p>　　成績(jī)?cè)u(píng)定依據(jù)：（分值百分比）</p><p>　?。?）確定設(shè)計(jì)思路和方案——20%；</p><p>

8、　?。?）畫(huà)出硬件結(jié)構(gòu)框圖、原理圖的設(shè)計(jì)、元器件選型，給出電路參數(shù)的設(shè)計(jì)依據(jù)——30%；</p><p>　?。?）繪制程序流程圖，再編寫(xiě)程序語(yǔ)句，并注釋說(shuō)明——30%；</p><p>　?。?）設(shè)計(jì)成果的功能完善程度、創(chuàng)新點(diǎn)、演示效果，撰寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告的規(guī)范性——20%。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)方案</b></p>&l

9、t;p>　　根據(jù)定時(shí)中斷的原理，數(shù)碼管顯示和鍵盤(pán)掃描電路，以及和MCS-51單片機(jī)的接口方式，通過(guò)軟件編程，實(shí)現(xiàn)時(shí)間初值設(shè)置，時(shí)鐘運(yùn)行和顯示。</p><p>　　1、可供使用的硬件電路：</p><p>　　1）顯示電路可選用數(shù)碼管顯示電路或LCD1602；</p><p>　　2）P2驅(qū)動(dòng)七段顯示器，P3為七段顯示器的掃描模塊；</p>&l

10、t;p>　　3）揚(yáng)聲器和按鈕可接至P1口</p><p>　　2、七段數(shù)碼管的字型代碼表如下表： </p><p>　　2、數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描時(shí)間</p><p>　　數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描顯示的時(shí)間要根據(jù)數(shù)碼管的數(shù)量來(lái)定的。一般來(lái)說(shuō)，每一位數(shù)碼管需要一定的顯示時(shí)間，也就是說(shuō)，你輸出一位數(shù)碼管的數(shù)據(jù)點(diǎn)亮這個(gè)數(shù)碼管之后，需要一定的時(shí)間才能熄滅它并點(diǎn)亮下一個(gè)數(shù)碼管，而不能一輸

11、出就馬上熄滅它，否則亮度會(huì)非常低。 全部數(shù)碼管全部掃描一遍的總時(shí)間最好不要超過(guò)25mS，否則閃爍會(huì)比較嚴(yán)重，通?？偟膾呙桀l率要在60Hz以上，才看不到閃爍。比如說(shuō)要掃描8位數(shù)碼管，那么可以讓每一位數(shù)碼管點(diǎn)亮1mS，這樣全部顯示一遍就大約是8mS或稍微多一點(diǎn)點(diǎn)(算上顯示處理的指令執(zhí)行時(shí)間)，此時(shí)的總掃描頻率就是125Hz左右，這樣的話，即能保證亮度，又看不到閃爍。</p><p>　　3、LCD1602的

12、基本操作時(shí)序：</p><p>　　寫(xiě)指令 輸入：RS=L，=L,D0～D7=指令碼，E=正脈沖 輸出：D0～D7=數(shù)據(jù)；</p><p>　　寫(xiě)數(shù)據(jù) 輸入：RS=H，=L,D0～D7=數(shù)據(jù)，E=正脈沖 輸出：無(wú)</p><p>　?。?）LCD1602內(nèi)部帶有80B的RAM緩沖區(qū)，對(duì)應(yīng)的地址為第一行地址：00H～27H,第二行地址為為：40H～67H,當(dāng)我

13、們向00H～0FH和40H～4FH寫(xiě)入顯示的數(shù)據(jù)時(shí)，液晶可以立即顯示出來(lái)，當(dāng)寫(xiě)入到10H～27H和50H～67H時(shí)，必須通過(guò)移屏指令將它們移入可現(xiàn)實(shí)區(qū)域方可正常顯示。</p><p><b>　?。?）數(shù)據(jù)指針設(shè)置</b></p><p>　　指令碼：0x80+地址碼（00H～27H, 40H～67H）</p><p><b>　　硬

14、件和軟件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　4.1硬件設(shè)計(jì)思想</b></p><p>　　主要用到這些元件:AT89C51單片機(jī)與單片機(jī)的最小系統(tǒng)，八位顯示數(shù)字管，74LS245鎖存器。用12MHZ的晶振和兩個(gè)較小的22pF的電容組成振蕩器電路，用一個(gè)按鍵，一個(gè)電解電容，一個(gè)10K電阻組成具有上電自動(dòng)復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位兩種操作的復(fù)位電路。用P0口作為輸

15、出需接上拉電阻，即需RESPACK-8排阻，74LS245鎖存器保存要開(kāi)通的位碼。通過(guò)控制P0，P2，P3口來(lái)控制時(shí)間的計(jì)時(shí)。P0口送入要顯示的字段,P2口送入要顯示的位碼，P3口低三位即為查詢是否需要調(diào)整時(shí)分秒數(shù)。開(kāi)通計(jì)時(shí)器中斷0來(lái)查表得到要顯示的數(shù)字。</p><p>　　4.2 軟件設(shè)計(jì)思想</p><p>　　整個(gè)程序先給數(shù)碼管送初值12 00 00，然后進(jìn)行初始化工作。程序由一個(gè)

16、主函數(shù)，一個(gè)定時(shí)器中斷程序，一個(gè)延時(shí)子程序，三個(gè)判斷子程序，一個(gè)顯示子程序構(gòu)成。程序通過(guò)按鍵掃描程序來(lái)確定是否調(diào)用中斷程序來(lái)對(duì)時(shí)間進(jìn)行調(diào)整。用一子程序完成時(shí)分秒的調(diào)整，通過(guò)循環(huán)掃描三個(gè)按鍵的電平變化來(lái)判斷對(duì)應(yīng)按鍵是否按下，并帶有去抖動(dòng)功能，當(dāng)某個(gè)按鍵按下時(shí)，則對(duì)應(yīng)的進(jìn)行增一操作。若分秒增一到達(dá)60次或者時(shí)增一到達(dá)24次，將對(duì)其清零，各個(gè)操作均實(shí)時(shí)的通過(guò)數(shù)碼管顯示。</p><p><b>　　4.3 流

17、程圖</b></p><p><b>　　(1)軟件系統(tǒng)框圖</b></p><p>　　圖4.1 軟件系統(tǒng)框圖</p><p>　　(2)系統(tǒng)流程圖:如圖4.2所示整個(gè)程序先給數(shù)碼管送初值12 00 00，然后進(jìn)行初始化工作，包括定時(shí)器及其初值設(shè)置、開(kāi)中斷等。程序通過(guò)按鍵掃描程序來(lái)確定是否調(diào)用中斷程序來(lái)對(duì)時(shí)間進(jìn)行調(diào)整，整個(gè)程序較為

18、簡(jiǎn)短，但是時(shí)間誤差很小。</p><p>　　圖4.2 系統(tǒng)流程圖</p><p>　　(3)按鍵子函數(shù)流程圖: 如圖4.3所示加一子程序完成時(shí)分秒的調(diào)整，通過(guò)循環(huán)掃描三個(gè)按鍵的電平變化來(lái)判斷對(duì)應(yīng)按鍵是否按下，并帶有去抖動(dòng)功能，當(dāng)某個(gè)按鍵按下時(shí)，則對(duì)應(yīng)的進(jìn)行增一操作。若分秒增一到底60次或者時(shí)增一到達(dá)24次，將對(duì)其清零，各個(gè)操作均實(shí)時(shí)的通過(guò)數(shù)碼管顯示。</p><p&

19、gt;　　圖4.3 按鍵子函數(shù)流程圖</p><p><b>　　設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p>　　1.當(dāng)按下K1鍵一次即進(jìn)入時(shí)間秒秒鐘設(shè)定狀態(tài)，然后再按一次K1鍵即進(jìn)入時(shí)間分鐘設(shè)定狀態(tài)。最后再按一次K1進(jìn)入時(shí)間小時(shí)設(shè)定狀態(tài)。設(shè)定完成后如圖5-1所示。</p><p><b>　　圖5-1</b></p>

20、<p>　　2.按K1鍵進(jìn)入時(shí)間秒鐘設(shè)定狀態(tài)后，然后按一下K2鍵進(jìn)行加時(shí)。設(shè)定完成后如圖5-2所示。</p><p><b>　　圖5-2</b></p><p>　　3.按K1鍵進(jìn)入時(shí)間秒鐘設(shè)定狀態(tài)后，然后按一下K3鍵進(jìn)行減時(shí)。設(shè)定完成后如圖5-3所示。</p><p><b>　　圖5-3</b></

21、p><p>　　4.按K1鍵兩次進(jìn)入時(shí)間分鐘設(shè)定狀態(tài)后，然后按一下K2鍵進(jìn)行加時(shí)。設(shè)定完成后如圖5-4所示。</p><p><b>　　圖5-4</b></p><p>　　5.按K1鍵兩次進(jìn)入時(shí)間分鐘設(shè)定狀態(tài)后，然后按一下K3鍵進(jìn)行減時(shí)。時(shí)間設(shè)定完成后如圖5-5所示。</p><p><b>　　圖5-5<

22、;/b></p><p>　　6.按K1鍵三次進(jìn)入時(shí)間小時(shí)設(shè)定狀態(tài)后，然后按一下K2進(jìn)行加時(shí)。時(shí)間設(shè)定完成后如圖5-6所示。</p><p><b>　　圖5-6</b></p><p>　　7.按K1鍵三次進(jìn)入時(shí)間小時(shí)設(shè)定狀態(tài)后，然后按一下K3進(jìn)行減時(shí)。時(shí)間設(shè)定完成后如圖5-7所示。</p><p><b&

23、gt;　　圖5-7</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)這次電子鐘的設(shè)計(jì)，讓我鞏固和運(yùn)用了在“模擬電子技術(shù)”、“數(shù)字電子技術(shù)”及“電路分析”等課程中所學(xué)的理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能，基本掌握了常用電子電路的一般設(shè)計(jì)方法，提高了設(shè)計(jì)能力和實(shí)驗(yàn)技能。 </p><p>　　本次的電子鐘實(shí)驗(yàn)中，我學(xué)會(huì)了很多，平時(shí)的學(xué)習(xí)只是理論的學(xué)習(xí)，課程設(shè)計(jì)使得我對(duì)理論知識(shí)有了更加深刻的認(rèn)識(shí)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)

24、的調(diào)試，我也初步學(xué)會(huì)了如何排解錯(cuò)誤，解決問(wèn)題。還有這次的課程設(shè)計(jì)告訴我，只有將理論和實(shí)踐相結(jié)合才是真正的學(xué)到了知識(shí)。碰到不懂的問(wèn)題要學(xué)會(huì)多自行查閱相關(guān)資料，提高自學(xué)能力。同時(shí)做事需要耐心，不能碰到一點(diǎn)困難就退縮。  </p><p>　　本次設(shè)計(jì)使我對(duì)已學(xué)過(guò)的基礎(chǔ)知識(shí)有了更深入的理解，獨(dú)立思考、獨(dú)立工作以及應(yīng)用所學(xué)基本理化分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力有了很大的提高。另外，本次設(shè)計(jì)使我們的實(shí)際操作技

25、能得到了訓(xùn)練,同時(shí)也培養(yǎng)了我們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　單片機(jī)原理及接口技術(shù)（第二版），李全利，北京：高等教育出版社，2009年。</p><p>　　單片機(jī)原理及應(yīng)用（第二版），李建忠，西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2008。</p><p>　　單片機(jī)原理及應(yīng)用

26、，馮文旭等，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008。</p><p>　　單片機(jī)基礎(chǔ)(第3版)，李廣弟等， 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2007。</p><p>　　單片機(jī)高級(jí)教程:應(yīng)用與設(shè)計(jì)(第2版)，何立民，北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2007。</p><p>　　指導(dǎo)老師評(píng)閱依據(jù)和分?jǐn)?shù)</p><p>　　綜合評(píng)定成績(jī)：

27、 </p><p>　　評(píng)閱人： </p><p><b>　　附錄</b></p><p>　　#include<reg51.h> </p><p>　　#define uint unsigned int</p><p>　　#define

28、 uchar unsigned char </p><p>　　sbit k1=P3^5; </p><p>　　sbit k2=P3^6; </p><p>　　sbit k3=P3^7; </p><p>　　uchar code duan[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F

29、,0x6F,0x40}; </p><p>　　uchar hc[8]; </p><p>　　uchar jishu,jishu1=0,k,set,shan,a,b,c,time; </p><p>　　char shi,fen,miao;</p><p>　　void delay(uint t) </p><p&g

30、t;　　{ uchar i; </p><p>　　while(t--) </p><p>　　for(i=110;i>0;i--);</p><p><b>　　} </b></p><p>　　void key() </p><p>　　{ if(k1==0) </p>

31、;<p>　　{ delay(5); </p><p>　　while(k1==0); </p><p>　　if(++set==4) </p><p><b>　　set=0; </b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if

32、(k2==0) </p><p>　　{ delay(5); </p><p>　　while(k2==0); </p><p>　　if(set==1) </p><p>　　{ if(++miao==60) </p><p>　　miao=0; </p><p><

33、b>　　} </b></p><p>　　if(set==2) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　if(++fen==60) fen=0; </p><p><b>　　} </b></p><p>　　i

34、f(set==3) </p><p>　　{ if(++shi==24) </p><p><b>　　shi=0; </b></p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　} </b></p><p>　　if(k3==0

35、) </p><p>　　{ delay(5); </p><p>　　while(k3==0); </p><p>　　if(set==1) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　if(--miao<0) </p><p>　

36、　miao=59; </p><p><b>　　} </b></p><p>　　if(set==2) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　if(--fen<0) </p><p><b>　　fen

37、=59; </b></p><p><b>　　} </b></p><p>　　if(set==3) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　if(--shi<0) </p><p><b>　　shi=23; &

38、lt;/b></p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　} </b></p><p>　　if(set==1) </p><p>　　a=0xff*shan; </p><p>　　else{a=0;} </p><

39、;p>　　if(set==2) </p><p>　　b=0xff*shan; </p><p>　　else{b=0;} </p><p>　　if(set==3) </p><p>　　c=0xff*shan; </p><p>　　else{c=0;}</p><p>

40、;<b>　　} </b></p><p>　　void init() </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　TMOD=0x01; </p><p>　　TH0=(65535-5000)/256; </p><p>　　TL0=(6553

41、5-5000)%256; </p><p><b>　　EA=1; </b></p><p><b>　　ET0=1; </b></p><p><b>　　TR0=1; </b></p><p><b>　　} </b></p><

42、p>　　void tint(void) interrupt 1 </p><p>　　{ TH0=(65535-5000)/256; </p><p>　　TL0=(65535-5000)%256; </p><p>　　if(set!=0) </p><p>　　{if((k1==0)||(k2==0)||(k3==0))

43、</p><p>　　time=0; </p><p>　　if(time>=10) </p><p><b>　　{set=0;</b></p><p>　　time=0; </p><p><b>　　} </b></p><p>

44、;<b>　　} </b></p><p><b>　　jishu++; </b></p><p>　　if(jishu==40) </p><p>　　{ jishu=0; </p><p>　　shan=!shan;</p><p>　　if(++k==4) &l

45、t;/p><p>　　{ k=0; </p><p><b>　　time++; </b></p><p>　　if(++miao==60) </p><p>　　{ miao=0; </p><p>　　if(++fen==60) </p><p>　　{ f

46、en=0; </p><p>　　if(++shi==24) </p><p><b>　　shi=0; </b></p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　}

47、</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　hc[0]= c|shi/10; </p><p>　　hc[1]= c|shi%10;</p><p>　　hc[2]=10; </p><p>　　hc[3]=b|fen/10;</p><

48、p>　　hc[4]=b|fen%10;</p><p>　　hc[5]=10; </p><p>　　hc[6]=a|miao/10; </p><p>　　hc[7]=a|miao%10;</p><p>　　jishu1++; </p><p>　　if(jishu1==8) </p>

49、<p>　　jishu1=0; </p><p>　　P2=(P2+1)%8;</p><p>　　P0=duan[hc[jishu1]]; </p><p><b>　　} </b></p><p>　　void main() </p><p>　　{ init(); <

50、;/p><p><b>　　P2=0x00;</b></p><p>　　while(1) </p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　key(); </b></p><p><b>　　} </b>