(論文)單片機(jī)電子表 課程設(shè)計(jì)最新優(yōu)秀畢業(yè)論文資料搜集嘔血奉獻(xiàn)

武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院?jiǎn)纹瑱C(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)單片機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)題 目： 數(shù)字電子表設(shè)計(jì) 學(xué)院（系）： 信息工程系 年級(jí)專(zhuān)業(yè)： 學(xué) 號(hào)： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 基于單片機(jī)數(shù)字電子表的設(shè)計(jì) 摘 要 隨著電子技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展中起著越來(lái)越重要的作用。多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能信息處理技術(shù)、自適用控制技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘與處理技術(shù)等都離不開(kāi)計(jì)算機(jī)。本課程設(shè)計(jì)是基單片機(jī)原理與接口技術(shù)的簡(jiǎn)單應(yīng)用。運(yùn)用所學(xué)的單片機(jī)原理和接口技術(shù)知識(shí)完成數(shù)字電子表的設(shè)計(jì)。電子表已成為人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚谋匦杵罚瑥V泛用于個(gè)人家庭以及辦公室等公共場(chǎng)所，給人們的生活、學(xué)習(xí)、工作、娛樂(lè)帶來(lái)極大的方便。由于數(shù)字集成電路技術(shù)的發(fā)展和采用了先進(jìn)的石英技術(shù)，使電子表具有走時(shí)準(zhǔn)確、性能穩(wěn)定、攜帶方便等優(yōu)點(diǎn)，它還用于計(jì)時(shí)、自動(dòng)報(bào)時(shí)及自動(dòng)控制等各個(gè)領(lǐng)域。盡管目前市場(chǎng)上已有現(xiàn)成的電子表集成電路芯片出售，價(jià)格便宜、使用也方便，但鑒于電子表電路的基本組成包含了數(shù)字電路的主要組成部分，因此進(jìn)行電子表的設(shè)計(jì)是必要的，用C語(yǔ)言設(shè)計(jì)電子表顯示程序，要求根據(jù)輸入程序顯示電子表畫(huà)面。研究電子表及擴(kuò)大其應(yīng)用，有著非?，F(xiàn)實(shí)的意義。關(guān)鍵詞 LED，定時(shí)/計(jì)器數(shù)， C語(yǔ)言，調(diào)試，運(yùn)行。 目錄前言5第一章 數(shù)字電子表的設(shè)計(jì)要求與設(shè)計(jì)方案61.1 課程設(shè)計(jì)的目的61.2 要求完成的主要任務(wù)61.3 設(shè)計(jì)方案6第二章 數(shù)字電子表的硬件設(shè)計(jì)82.1 電子表的硬件框圖82.2 輸入、輸出顯示電路設(shè)計(jì)92.3 系統(tǒng)總電路圖 9第三章 數(shù)字電子表的軟件設(shè)計(jì)103.1 主程序流程圖103.2 中斷程序設(shè)計(jì)103.3 顯示處理程序設(shè)計(jì)123.4 電子表主程序設(shè)計(jì)13第四章 數(shù)字電子表的安裝與調(diào)試174.1 硬件調(diào)試17 4.2 軟件調(diào)試174.3 調(diào)試過(guò)程17第五章 設(shè)計(jì)體會(huì)與小結(jié)18 5.1 總結(jié)設(shè)計(jì)體會(huì)與心得18附錄19參考文獻(xiàn)213前言單片機(jī)課程設(shè)計(jì)是電子技術(shù)學(xué)習(xí)中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，是將理論知識(shí)和實(shí)踐能力相統(tǒng)一的一個(gè)環(huán)節(jié)，是真正鍛煉學(xué)生能力的一個(gè)環(huán)節(jié)。在生活中，數(shù)字電子表的優(yōu)點(diǎn)受到人們的歡迎，在很多場(chǎng)合得到了廣泛的應(yīng)用。單片原理及應(yīng)用是一門(mén)技術(shù)性、應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科，實(shí)踐教學(xué)是它的一個(gè)極為重要的環(huán)節(jié)。不論是硬件擴(kuò)展、接口應(yīng)用還是編程方法、程序調(diào)試，都離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。如果不在切實(shí)認(rèn)真地抓好學(xué)生的實(shí)踐技能的鍛煉上下功夫，單憑課堂理論課學(xué)習(xí)，勢(shì)必出現(xiàn)理論與實(shí)踐脫節(jié)的局面。任隨書(shū)本上把單片機(jī)技術(shù)介紹得多么重要、多么實(shí)用多么好用，同學(xué)們?nèi)匀粫?huì)感到那只是空中樓閣，離自己十分遙遠(yuǎn)，或者會(huì)感到對(duì)它失去興趣，或者會(huì)感到它高深莫測(cè)無(wú)從下手，這些情況都會(huì)令課堂教學(xué)的效果大打折扣。本次仿真設(shè)計(jì)的目的就是讓同學(xué)們?cè)诶碚搶W(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，通過(guò)完成一個(gè)涉及MCS52單片機(jī)都種資源應(yīng)用并具有綜合功能的數(shù)字電子表的設(shè)計(jì)與編程應(yīng)用，使學(xué)生不但能夠?qū)⒄n堂上學(xué)到的理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來(lái)，而且能夠?qū)﹄娮与娐?、電子元器件、印制電路板等方面的知識(shí)進(jìn)一步加深認(rèn)識(shí)，同時(shí)在軟件編程、排版調(diào)試、相關(guān)儀器設(shè)備的使用技能等方面得到較全面的鍛煉和提高，為今后能夠獨(dú)立進(jìn)行某些單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)工作打下一定的基礎(chǔ)。該電子時(shí)鐘不但具有定時(shí)作用還有溫度采集作用。定時(shí)部分可以顯示時(shí)、分、秒，月，日，而且用按鍵還可以實(shí)現(xiàn)時(shí)間和日期的調(diào)整。在這次單片機(jī)課程設(shè)計(jì)中，同學(xué)們完成了單片機(jī)數(shù)據(jù)采集與定時(shí)系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)。本次綜合實(shí)踐是在此基礎(chǔ)上，完成該系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)與調(diào)試。待仿真成功后，再將程序燒寫(xiě)入單片機(jī)中。第一章 數(shù)字電子表的設(shè)計(jì)要求與設(shè)計(jì)方案1.1 課程設(shè)計(jì)的目的 （1）鞏固，加深和擴(kuò)大單片機(jī)應(yīng)用的知識(shí)面，提高綜合及靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決工業(yè)控制的能力； （2）培養(yǎng)針對(duì)課題需要，選擇和查閱有關(guān)手冊(cè)，圖標(biāo)及文獻(xiàn)資料的自學(xué)能力，提高組成系統(tǒng)，編程，調(diào)試的動(dòng)手能力； （3）通過(guò)對(duì)課題設(shè)計(jì)方案的分析，選擇，比較，熟悉單片機(jī)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，研制的過(guò)程，軟件硬件設(shè)計(jì)的方法，內(nèi)容及步驟。1.2要求完成的主要任務(wù):（1）成數(shù)字電子表的設(shè)計(jì)和調(diào)試。 （2）要求采用四位八段數(shù)碼管顯示時(shí)間和日期，并且可以用按鍵修改時(shí)間和日期。1.3 設(shè)計(jì)方案（1）系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 整個(gè)電子時(shí)鐘系統(tǒng)電路可分為五大部分：中央處理單元（CPU）、電源電路部分、顯示部分、鍵盤(pán)輸入部分。（2）顯示部分顯示部分是整個(gè)電子時(shí)鐘最為重要的部分，它為時(shí)間的顯示的顯示，共需要8位LED顯示器。采用動(dòng)態(tài)顯示方式，所謂動(dòng)態(tài)顯示方式是時(shí)間（或溫度）數(shù)字在LED上一個(gè)一個(gè)逐個(gè)顯示，它是通過(guò)位選端控制在哪個(gè)LED上顯示數(shù)字，由于這些LED數(shù)字顯示之間的時(shí)間非常的短，使的人眼看來(lái)它們是一起顯示時(shí)間數(shù)字的，并且動(dòng)態(tài)顯示方式所用的接口少，節(jié)省了CPU的管腳。由于端口的問(wèn)題以及動(dòng)態(tài)顯示方式的優(yōu)越性，在此設(shè)計(jì)的連接方式上采用共陰級(jí)接法。顯示器LED有段選和位選兩個(gè)端口，首先說(shuō)段選端，它由LED八個(gè)端口構(gòu)成，通過(guò)對(duì)這八個(gè)端口輸入的不同的二進(jìn)制數(shù)據(jù)使得它的時(shí)間顯示也不同，從而可以得到我們所要的時(shí)間顯示。（3）實(shí)現(xiàn)數(shù)字時(shí)鐘原理為：在單片機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)器設(shè)三個(gè)字節(jié)分別存放時(shí)鐘的時(shí)、分、秒信息。利用定時(shí)器與軟件結(jié)合實(shí)現(xiàn)1秒定時(shí)中斷，沒(méi)產(chǎn)生一次中斷，存儲(chǔ)器內(nèi)相應(yīng)的秒值加1:；若秒值達(dá)到60，則將其清零，并將相應(yīng)的分字節(jié)值加1若分值；若分值達(dá)到60，則清零分字節(jié)，并將時(shí)字節(jié)值加1；若時(shí)值達(dá)到24，則將時(shí)字節(jié)清零。該方案具有硬件電路簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。但由于每次執(zhí)行程序時(shí)，定時(shí)器都要重新賦初值，所以該時(shí)鐘精度不高。第二章 數(shù)字電子表的硬件設(shè)計(jì)2.1 電子表的硬件框圖電子表電路的核心是AT89C52單片機(jī)，其內(nèi)部帶有4KB的Flash ROM，無(wú)需外擴(kuò)程序存儲(chǔ)器；電子表沒(méi)有大量的運(yùn)算和暫存數(shù)據(jù)，現(xiàn)有的128B片內(nèi)RAM已滿(mǎn)足要求，也不必外擴(kuò)片外RAM。系統(tǒng)配備6位LED顯示，采用單片機(jī)的并行口作為鍵盤(pán)，顯示器接口電路。利用P0口作為8位LED顯示的位選口，其中，P0.0P0.7分別對(duì)應(yīng)為L(zhǎng)ED0LED7，P1口則作為段選口，P2口的低3位為鍵盤(pán)輸入口，對(duì)應(yīng)02行，P0口同時(shí)用作鍵盤(pán)的掃描口由于采用公陰極數(shù)碼管，因此P0口輸出低電平選中相應(yīng)的位，而P1口輸出高電平點(diǎn)亮相應(yīng)的段。單片機(jī)晶振手動(dòng)復(fù)位數(shù)碼管顯示時(shí)間調(diào)整按鍵日期調(diào)整按鍵2.2 輸入、輸出顯示電路設(shè)計(jì)串行口 AT89C52P1口4位獨(dú)立式鍵盤(pán)移位寄存器移位寄存器LED1LED22.3 系統(tǒng)總電路圖第三章 數(shù)字電子表的軟件設(shè)計(jì)3.1 主程序流程圖在編程，首先進(jìn)行了初始化，定義程序的入口地址以及中斷的入口地址，自主程序開(kāi)始定義了一組固定單元用來(lái)存儲(chǔ)計(jì)數(shù)的時(shí)、分、秒，在顯示初值之后，進(jìn)入主循環(huán)。在主程序中，對(duì)不同的按鍵進(jìn)行掃描，實(shí)現(xiàn)秒表，時(shí)間調(diào)整，復(fù)位清零等功能。系統(tǒng)總流程圖如下圖：/*/* 3.2 中斷程序設(shè)計(jì) */*/void time1_isr(void) interrupt 3 using 0/定時(shí)器1中斷；定時(shí)器1用來(lái)動(dòng)態(tài)掃描 static unsigned char num; TH1=0xF8;/重入初值 TL1=0xf0; switch (num) case 0:P2=0;P0=StrTabnum;break; /分別調(diào)用緩沖區(qū)的值進(jìn)行掃描 case 1:P2=1;P0=StrTabnum;break; case 2:P2=2;P0=StrTabnum;break; case 3:P2=3;P0=StrTabnum;break; case 4:P2=4;P0=StrTabnum;break; case 5:P2=5;P0=StrTabnum;break; case 6:P2=6;P0=StrTabnum;break; case 7:P2=7;P0=StrTabnum;break; default:break;num+; /掃描8次，使用8個(gè)數(shù)碼管if(num=8) num=0;void tim(void) interrupt 1 using 1/定時(shí)器0中斷static unsigned char count;/定義內(nèi)部靜態(tài)變量TH0=0xd8; /重新賦值TL0=0xf0;count+; switch (count) case 0: case 20: case 40: case 60: case 80:Displaypro(); /隔一定時(shí)間調(diào)用顯示處理 break; default:break; if (count=100) count=0; second+; /秒加1 if(second=60) second=0; minute+; /分加1 if(minute=60) minute=0; hour+; /時(shí)加1 if(hour=24) hour=0; day+; if(day=28)&(month=2) day=1;month+; if(month7) if(month%2=0) month+;day=1; /*/* 3.3 顯示處理程序設(shè)計(jì) */*/void Displaypro(void) if(!KEY2) /按鍵1去抖以及動(dòng)作 if(!KEY2) delay(40000); t+; if(t%2=0) if(!KEY1) /按鍵1去抖以及動(dòng)作 if(!KEY1) delay(40000); hour+;if(hour=24)hour=0; if(!KEY3) /按鍵1去抖以及動(dòng)作 if(!KEY3) delay(40000); minute+;if(minute=60)minute=0; if(!KEY4) /按鍵去抖以及動(dòng)作 delay(15000); if(!KEY4) if(minute=1) minute-; Displaypro(); i=hour;j=minute;k=second; if(t%2=1) i=month;j=day;k=0; StrTab0=tabi/10; /顯示小時(shí)十位 StrTab1=tabi%10; /顯示小時(shí)個(gè)位 StrTab2=0x40; /顯示- StrTab3=tabj/10; /顯示分鐘十位 StrTab4=tabj%10; /顯示分鐘個(gè)位 StrTab5=0x40; /顯示- StrTab6=tabk/10; /顯示秒鐘十位 StrTab7=tabk%10; /顯示秒鐘個(gè)位 /*/* 3.4 電子表主程序設(shè)計(jì)主函數(shù) */*/main()/主函數(shù) TMOD |=0x01;/定時(shí)器0 10ms in 12M crystal 用于計(jì)時(shí) TH0=0xd8; /初值 TL0=0xf0; ET0=1; TR0=1; TMOD |=0x10; /定時(shí)器1用于動(dòng)態(tài)掃描 TH1=0xF8; /初值 TL1=0xf0; ET1=1; TR1=1; EA =1; /總中斷允許if(t%2=0)while(1)/主循環(huán) if(!KEY1) /按鍵1去抖以及動(dòng)作 if(!KEY1) delay(40000); hour+;if(hour=24)hour=0; /正常時(shí)間 小時(shí) 加1 Displaypro(); if(!KEY3) /按鍵去抖以及動(dòng)作 delay(20000); if(!KEY3) minute+;if(minute=60)minute=0;/分加1 Displaypro(); if(!KEY4) /按鍵去抖以及動(dòng)作 delay(15000); if(!KEY4) if(minute=1) minute-; Displaypro(); if(t%2=1)while(1)/主循環(huán) if(!KEY1) /按鍵1去抖以及動(dòng)作 delay(20000); if(!KEY1) month+;if(month=13)month=1; /正常時(shí)間 小時(shí) 加1 Displaypro(); if(!KEY3) /按鍵去抖以及動(dòng)作 delay(20000); if(!KEY3) day+;if(day=29)&(month=2)day=1; if(month7) if(month%2=0) if(day=32) day=1; if(month%2=1) if(day=31) day=1; Displaypro(); 第四章 數(shù)字電子表的安裝與調(diào)試4.1 硬件調(diào)試單片機(jī)基礎(chǔ)電路包括電源，單片機(jī)，外部時(shí)鐘振蕩電路，復(fù)位電路和外部接口電路。調(diào)試過(guò)程注意一下幾點(diǎn)：1 檢查電源是否完好。2 單片機(jī)電源要連接正確，并且保證AT89C52的P1口輸出高電平。3 如果使用P0口做I/O口，要接上拉電阻。4.2 軟件調(diào)試在硬件調(diào)試完畢的基礎(chǔ)上，需要進(jìn)一步完善程序，也就是進(jìn)入軟件調(diào)試階段。在本次設(shè)計(jì)中，軟件調(diào)試的主要部分是時(shí)鐘子程序的調(diào)試，在硬件調(diào)試階段，已經(jīng)將時(shí)鐘程序調(diào)試完畢了，只需在主程序中調(diào)用即可。具體步驟：通過(guò)Keil軟件編寫(xiě)程序，燒寫(xiě)AT89C52芯片中，在上電的情況下，8個(gè)LED數(shù)碼管顯示的是01-01-00，當(dāng)按鍵S2有按下的時(shí)候，啟動(dòng)時(shí)鐘，當(dāng)再次檢測(cè)到按鍵S2按下時(shí)，就會(huì)顯示月日；當(dāng)按鍵S1有按下的時(shí)候，時(shí)進(jìn)行加1操作；當(dāng)按鍵S3有按下的時(shí)候，分進(jìn)行加1操作；當(dāng)按鍵S4有按下的時(shí)候，分進(jìn)行減1操作；通過(guò)S1，S2，S3，S4的配合調(diào)節(jié)，可以顯示當(dāng)前正確的時(shí)間和日期，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求的目的。4.3 調(diào)試過(guò)程1 硬件調(diào)試完成后，將編寫(xiě)好的程序燒寫(xiě)在AT89C52芯片中，在上電的情況下，8個(gè)LED數(shù)碼管顯示的是01-01-00，然后調(diào)節(jié)S1，S2，S3，則初步達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求，但是當(dāng)調(diào)節(jié)分的時(shí)候調(diào)的超過(guò)了當(dāng)前的時(shí)間，則需要重新按下60次S3，經(jīng)過(guò)考慮后，添加了一段分鐘減一程序，相應(yīng)的增加按鍵S4；當(dāng)時(shí)間調(diào)超過(guò)后，可以按下S4進(jìn)行減操作，大大方便了時(shí)間校正的操作。2 在調(diào)試的過(guò)程中，按下按鍵時(shí)，LED顯示都會(huì)閃爍一下，理想的應(yīng)該是要調(diào)節(jié)時(shí)間或日期時(shí)，所要調(diào)節(jié)的值的LED會(huì)閃爍，這一點(diǎn)在調(diào)試的過(guò)程中沒(méi)能實(shí)現(xiàn)。第五章 設(shè)計(jì)體會(huì)與小結(jié)5.1 總結(jié)設(shè)計(jì)體會(huì)與心得本次做的電子表是以單片機(jī)（AT89C52）為核心，結(jié)合相關(guān)的元器件（共陰極LED數(shù)碼顯示器、鎖存/譯碼等），再配以相應(yīng)的軟件，達(dá)到實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘日期顯示的功能，也具有顯示和時(shí)鐘、日期的校準(zhǔn)，以及多路開(kāi)關(guān)定時(shí)輸出等功能，在軟件調(diào)試的過(guò)程中，遇到了很多困難，第一次是只實(shí)現(xiàn)了時(shí)間的調(diào)試，未能實(shí)現(xiàn)日期的顯示，后來(lái)經(jīng)過(guò)調(diào)試后達(dá)到了日期顯示的效果，唯一有一點(diǎn)遺憾的是按鍵按下去之后總會(huì)閃爍一下，但整體上這次單片機(jī)的課程設(shè)計(jì)自我感覺(jué)還是很完美的，經(jīng)過(guò)自己的努力制作出了數(shù)字電子表，第一次做編寫(xiě)單片機(jī)的程序能有成功，也讓自己對(duì)單片機(jī)有了更大的興趣。通過(guò)這次的設(shè)計(jì)使我認(rèn)識(shí)到我對(duì)單片機(jī)方面的知識(shí)知道的太少了，對(duì)于書(shū)本上的很多知識(shí)還不能靈活運(yùn)用，有很多我們需要掌握的知識(shí)在等著我去學(xué)習(xí)，我會(huì)在以后的學(xué)習(xí)生活中彌補(bǔ)我所缺少的知識(shí)。本次的設(shè)計(jì)使我從中學(xué)到了一些很重要的東西，那就是如何從理論到實(shí)踐的轉(zhuǎn)化，怎樣將我所學(xué)到的知識(shí)運(yùn)用到我以后的工作中去。在大學(xué)的課堂的學(xué)習(xí)只是在給我們灌輸專(zhuān)業(yè)知識(shí)，而我們應(yīng)把所學(xué)的用到我們現(xiàn)實(shí)的生活中去，此次的電子時(shí)鐘設(shè)計(jì)給我奠定了一個(gè)實(shí)踐基礎(chǔ)，我會(huì)在以后的學(xué)習(xí)、生活中磨練自己，使自己適應(yīng)于以后的競(jìng)爭(zhēng)。通過(guò)兩周的學(xué)習(xí)，我對(duì)單片機(jī)的硬件設(shè)計(jì)，軟件設(shè)計(jì)掌握，對(duì)硬件電路的工作原理有了新一層的理解。這是我第一次編寫(xiě)單片機(jī)的程序，通過(guò)把課本上的理論與生活中的實(shí)際問(wèn)題結(jié)合起來(lái)，使我學(xué)到很多東西。把程序拆分成幾部分一一進(jìn)行編寫(xiě)、調(diào)試，在編程中出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，嚴(yán)格謹(jǐn)慎，仔細(xì)分析、調(diào)試，一定會(huì)從中發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，克服困難。附錄一部分源程序在軟件設(shè)計(jì)的章節(jié)中，已經(jīng)介紹了中斷程序設(shè)計(jì)，顯示處理程序設(shè)計(jì)，電子表主程序設(shè)計(jì)，在此附錄中介紹頭文件，端口定義，以及延時(shí)函數(shù)等內(nèi)容；#include /包含頭文件，一般情況不需要改動(dòng)，頭文件包含特殊功能寄存器的定義sbit KEY1=P30; /定義端口參數(shù)sbit KEY2=P31;sbit KEY3=P32;sbit KEY4=P33;sbit LED=P12; /定義指示燈參數(shù)code unsigned char tab=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f; /共陰數(shù)碼管 0-9unsigned char StrTab8; /定義緩沖區(qū)unsigned char minute=00,hour=00,second=00; /定義并且初始化值 00:00:00unsigned char month=01, day=01,t=1,j,i,k; /定義變量并設(shè)置月日初