單片機課程設(shè)計報告-數(shù)字鐘的設(shè)計與實現(xiàn)

1、<p><b>　　單片機原理與應(yīng)用</b></p><p><b>　　課程設(shè)計 </b></p><p>　　【設(shè)計題目】 數(shù)字鐘設(shè)計與實現(xiàn) </p><p>　　【指導(dǎo)教師】 </p><p>　　【班級】 06電子（1）班

2、 </p><p>　　【姓名】 </p><p>　　【學(xué)號】 </p><p>　　【日期】 2009年06月19日 </p><p>　　電子信息技術(shù)專業(yè)單片機綜合實踐任務(wù)書</p><p><b>　　目 錄<

3、/b></p><p><b>　　摘 要1</b></p><p><b>　　1、設(shè)計目的2</b></p><p><b>　　2、設(shè)計內(nèi)容2</b></p><p>　　2.1任務(wù)及要求2</p><p>　　2.2系統(tǒng)功能說明2

4、</p><p>　　2.3軟件研制方面3</p><p>　　2.4硬件研制方面3</p><p>　　2.5源程序流程圖3</p><p>　　3、仿真實現(xiàn)（電路連接圖）4</p><p><b>　　3.1引腳連接4</b></p><p>　　3.2仿真結(jié)

5、果（電路原理圖）4</p><p><b>　　4、總結(jié)5</b></p><p><b>　　5、參考文獻6</b></p><p><b>　　附錄6</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>

6、　　基于單片機的數(shù)字鐘的設(shè)計與實現(xiàn)，主要討論了它從軟件上實現(xiàn)的過程，流程圖的設(shè)定，電路圖的繪制，重點在單片機特有的定時中斷方式，在最后富有采用中斷方式實現(xiàn)的數(shù)字鐘的源程序。 </p><p>　　關(guān)鍵字：單片機，數(shù)字鐘，中斷，定時，消抖</p><p><b>　　1、設(shè)計目的</b></p><p>　　(1)通過對課題設(shè)計方案的分析、選擇、

7、比較、熟悉單片機用系統(tǒng)開發(fā)、研制的過程，軟硬件設(shè)計的方法、內(nèi)容及步驟。</p><p>　　(2)培養(yǎng)針對課題需要，選擇和查閱有關(guān)手冊、圖表及文獻資料的自學(xué)能力，提高組成系統(tǒng)、編程、調(diào)試的動手能力；</p><p>　　（3）提高綜合及靈活運用所學(xué)知識解決工業(yè)控制的能力，培養(yǎng)動手能力和實際應(yīng)用能力。</p><p><b>　　2、設(shè)計內(nèi)容</b&g

8、t;</p><p><b>　　2.1任務(wù)及要求</b></p><p>　?、偻ㄟ^單片機內(nèi)定時器控制走時，準確持續(xù)走時，調(diào)時不影響走時。</p><p>　?、谠诎藗€數(shù)碼管上顯示時、分、秒及兩個小數(shù)點。</p><p>　?、酆恤[鐘功能，可以選擇鬧鐘開關(guān)，可以設(shè)定鬧鈴時間。</p><p>

9、　　④到達鬧鐘時刻蜂鳴器警報，可以關(guān)掉警報。</p><p><b>　　2.2系統(tǒng)功能說明</b></p><p>　　電子鐘的格式為：XX.XX.XX ，由左向右分別為：時、分、秒。完成顯示由秒01一直加1至59，再恢復(fù)為00；分加1，由00至01，一直加1至59，再恢復(fù)00；時加1，時由00加至23之后秒、分、時全部清清零。該鐘使用T0作250us的定時中斷。&

10、lt;/p><p>　　走時調(diào)整：走時過程中直接調(diào)整且不影響走時準確性，按下h鍵對“時”顯示進行調(diào)整（每按一次加1）；按下m鍵對“分”顯示進行調(diào)整（每按一次加1）；按下s鍵“秒”顯示進行調(diào)整（每按一次加1）。</p><p>　　鬧時調(diào)整：按下BUT鍵進入鬧時調(diào)整，但不影響走時準確性，按下h鍵對“時”顯示進行調(diào)整（每按一次加1）；按下m鍵對“分”顯示進行調(diào)整（每按一次加1）。</p>

11、;<p>　　鬧鈴啟/停設(shè)定：通過模式設(shè)定鍵cancel選擇為鬧鈴啟/停設(shè)定，cancel鍵斷開鬧時功能啟動；按下cancel鍵鬧鈴功能關(guān)閉，也可在鬧鈴響起后終止鬧鈴。</p><p><b>　　2.3軟件研制方面</b></p><p>　　1. 采用模塊化程序結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件，首先將整個軟件分成若干功能模塊；</p><p>　

12、　2. 根據(jù)流程圖，編寫源程序；</p><p>　　3. 上機調(diào)試各模塊程序；</p><p>　　4. 與硬件一起聯(lián)調(diào)，最后完成全部調(diào)試工作。 </p><p><b>　　2.4硬件研制方面</b></p><p>　　1. 將整個硬件系統(tǒng)劃分為若干功能單元電路，繪出整個系統(tǒng)邏輯電路圖，注明各交單元電路間接口信號

13、；</p><p>　　2. 完成各單元電路設(shè)計，包括選擇合適的各類元器件和電路板設(shè)計(元件布局和走線)。</p><p><b>　　2.5源程序流程圖</b></p><p>　　3、仿真實現(xiàn)（電路連接圖） </p><p><b>　　3.1引腳連接</b></p><p&

14、gt;　　8位高亮共陰型數(shù)碼管，單片機P1.0~P1.7接數(shù)碼管a~dp腳，P3.0~P3.7接數(shù)碼管1~4腳， P2.0~P2.2接s、m、h控制鍵，P2.3接BUT鍵，P2.4接蜂鳴器，P2.5接cancel鍵，RST用單片機自帶。</p><p>　　3.2仿真結(jié)果（電路原理圖）</p><p>　?。▊渥ⅲ簽樾Ч庇^，仿真時用LED代替的蜂鳴器。）</p><p

15、><b>　　4、總結(jié)</b></p><p>　　通過這次課程設(shè)計我們最大的收獲是對單片機的定時中斷方式有了直觀的認識，設(shè)計數(shù)字鐘我們用單片機內(nèi)部定時\計數(shù)器，通過設(shè)置定時器產(chǎn)生精確的定時中斷，達到計時的目的。</p><p>　　用定時器可以產(chǎn)生250us的精確定時，然后，4000次中斷后就得到了精確的1s的定時。60個1s，即產(chǎn)生了1分鐘等等……用延時也可

16、以做電子鐘，但產(chǎn)生的定時一般是近似值，走得時間久了，定時會產(chǎn)生較大的偏差，而用定時器中斷做的電子鐘就不會有這個問題，很準確。</p><p>　　兩星期前，我們對單片機知之甚少，我們首先從任務(wù)要求出發(fā)，分析如何實現(xiàn)功能，然后將其分為若干模塊，將每個模塊設(shè)計好以后，再進行總體設(shè)計，最后是將硬件電路焊好，并進行電路連接?，F(xiàn)在我們熟悉了51單片機的指令系統(tǒng)，熟悉了定時器/計數(shù)器和中斷系統(tǒng)的使用，了解了串行接口的基本使用

17、方法，基本掌握了單片機程序設(shè)計的方法。 </p><p>　　由于對單片機我們還只是接觸了皮毛，所以先做一個功能相對簡單電子鐘暫且練習對定時器／計數(shù)器的用法，還有就是系統(tǒng)簡單好調(diào)試，以保證按時完成設(shè)計任務(wù)。在以后的學(xué)習中，我們打算逐漸增加它的功能，比如說加溫度控制，加秒表等功能來完善這個電子鐘。在實驗中用8個數(shù)碼管本計劃加入日期顯示，最終未能實現(xiàn)，待以后用更多時間改正。</p><p>　

18、　通過答辯，我們意識到了原來沒有注意的地方，比如點陣LED一般采用掃描式顯示，實際運用分為三種方式：點掃描；行掃描；列掃描。若使用點掃描，其掃描頻率必須大于16×64=1024Hz，即周期小于1ms。若使用第二和第三種方式，則頻率必須大于16×8=128Hz，周期小于7.8ms即可符合視覺暫留要求。此外一次驅(qū)動一列或一行（8顆LED）時需外加驅(qū)動電路（三極管）提高電流，否則LED亮度會不足，且有時出現(xiàn)數(shù)字顯示不明顯的

19、狀況。</p><p>　　最后，在這里我們要感謝指導(dǎo)老師，感謝在設(shè)計及改正中給予的寶貴指導(dǎo)；另外，還要特別感謝等悉心給予幫助的同學(xué)。</p><p><b>　　5、參考文獻</b></p><p>　　[1]張毅剛、彭喜元 《單片機原理與應(yīng)用設(shè)計》 電子工業(yè)出版社</p><p>　　[2]李玉梅 《基于MCS－51

20、系列單片機原理的應(yīng)用設(shè)計》 國防工業(yè)出版社</p><p>　　[3]顧栤、趙偉軍、王泰 《單片機計算機原理開發(fā)應(yīng)用》 高等教育出版社</p><p>　　[4]張洪潤、藍清華 《單片機應(yīng)用技術(shù)教程》 清華大學(xué)出版社</p><p><b>　　附錄</b></p><p>　　#include <reg51.H&

21、gt;</p><p>　　Unsigned char code dispcode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71,0x80}; //數(shù)碼管段選

22、 </p><p>　　unsigned char dispbitcode[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f}; //數(shù)碼管位選 </p><p>　　unsigned char dispbuf[8]={0,0,16,0,0,16,0,0}; //緩存區(qū)<

23、/p><p>　　unsigned char dispbitcnt; //要顯示的位置</p><p>　　unsigned char second=0;</p><p>　　unsigned char minite=0;</p><p>　　unsigned char hour=0;</p><p>　　unsigne

24、d char t_minite=0;</p><p>　　unsigned char t_hour=0;</p><p>　　unsigned int tcnt; //中斷次數(shù)</p><p>　　unsigned char mstcnt; //掃描時間變量 </p><p>　　uns

25、igned int flag; //標志位</p><p>　　sbit s=P2^0;</p><p>　　sbit m=P2^1;</p><p>　　sbit h=P2^2;</p><p>　　sbit BUT=P2^3; //設(shè)定鬧鈴</p><p>　　sbit LED=P2^4; </p&g

26、t;<p>　　sbit cancel=P2^5; //鬧鈴啟用\禁止</p><p>　　void set_time();</p><p>　　void adjust_time();</p><p>　　void delay();</p><p>　　void main(void)</p><p>&

27、lt;b>　　{</b></p><p>　　TMOD=0x02; //T0工作方式2</p><p>　　TH0=0x06; //每250us中斷一次</p><p><b>　　TL0=0x06;</b></p><p><b>　　TR0=1;</b></p>

28、<p><b>　　ET0=1;</b></p><p><b>　　EA=1;</b></p><p>　　BUT=1; </p><p><b>　　cancel=1;</b></p><p><b>　　while(1)</b>

29、</p><p><b>　　{</b></p><p>　　while(BUT==1)</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　adjust_time();</p><p><b>　　}</b></p><p

30、>　　while(BUT==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　set_time();</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</

31、b></p><p>　　void set_time() </p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　if(m==0)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>

32、　　delay(); //消抖</p><p><b>　　if(m==0)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　t_minite++;</p><p>　　if(t_minite==60)</p><p><b>　　{<

33、;/b></p><p>　　t_minite=0;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　dispbuf[3]=t_minite%10;</p><p>　　dispbuf[4]=t_minite/10;</p><p>　　while(m==0);</p>

34、;<p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　else if(h==0)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　delay();</b></p>&l

35、t;p><b>　　if(h==0)</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　t_hour++;</b></p><p>　　if(t_hour==24)</p><p><b>　　{</b></p>

36、<p><b>　　t_hour=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　dispbuf[6]=t_hour%10;</p><p>　　dispbuf[7]=t_hour/10;</p><p>　　while(h==0);</p>&

37、lt;p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void adjust_time()</p><p><b>　　{</b></p><p>

38、;　　if(s==0) </p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　delay();</b></p><p><b>　　if(s==0)</b></p><p><b>　　{</b><

39、/p><p><b>　　second++;</b></p><p>　　if(second==60)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　second=0;</b></p><p><b>　　}</b>

40、;</p><p>　　dispbuf[0]=second%10;</p><p>　　dispbuf[1]=second/10;</p><p>　　while(s==0);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p>

41、<p>　　else if(m==0)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　delay();</b></p><p><b>　　if(m==0)</b></p><p><b>　　{</b></p&g

42、t;<p><b>　　minite++;</b></p><p>　　if(minite==60)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　minite=0;</b></p><p><b>　　}</b><

43、;/p><p>　　dispbuf[3]=minite%10;</p><p>　　dispbuf[4]=minite/10;</p><p>　　while(m==0);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p>&l

44、t;p>　　else if(h==0)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　delay();</b></p><p><b>　　if(h==0)</b></p><p><b>　　{</b></p>

45、<p><b>　　hour++;</b></p><p>　　if(hour==24) </p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　hour=0;</b></p><p><b>　　}</b></p>

46、<p>　　dispbuf[6]=hour%10;</p><p>　　dispbuf[7]=hour/10;</p><p>　　while(h==0);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b&

47、gt;　　}</b></p><p>　　void delay()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char i,j;</p><p>　　for(i=5;i>0;i--)</p><p>　　for(j=248;j>0;j--

48、); </p><p><b>　　}</b></p><p>　　void t0(void) interrupt 1</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　mstcnt++;</b></p><p&g

49、t;　　if(mstcnt==8) //數(shù)碼管動態(tài)刷新時間</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　mstcnt=0;</b></p><p>　　P3=dispbitcode[dispbitcnt]; P1=dispcode[dispbuf[dispbitcnt]]; <

50、;/p><p>　　dispbitcnt++;</p><p>　　if(dispbitcnt==8)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　dispbitcnt=0;</p><p><b>　　}</b></p><p><

51、b>　　}</b></p><p>　　tcnt++; //中斷產(chǎn)生秒</p><p>　　if(tcnt==4000) </p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　tcnt=0;</b></p><p><b>

52、;　　second++;</b></p><p>　　if(second==60)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　second=0;</b></p><p><b>　　minite++;</b></p><

53、p>　　if(minite==60)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　minite=0;</b></p><p><b>　　hour++;</b></p><p>　　if(hour==24)</p><p>

54、<b>　　{</b></p><p><b>　　hour=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>

55、;　　if(BUT==1)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　dispbuf[0]=second%10;</p><p>　　dispbuf[1]=second/10;</p><p>　　dispbuf[3]=minite%10;</p><p>　　dispbuf[4

56、]=minite/10;</p><p>　　dispbuf[6]=hour%10;</p><p>　　dispbuf[7]=hour/10;</p><p>　　if(t_minite==minite&&t_hour==hour&&cancel!=0) LED=~LED;</p><p>　　else LE