基于單片機(jī)的多功能數(shù)字電子鐘的設(shè)計(jì)—課程設(shè)計(jì)論文

1、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 學(xué)院學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院專業(yè)專業(yè)自動(dòng)化自動(dòng)化 學(xué)生姓名學(xué)生姓名學(xué)號(hào)學(xué)號(hào) 設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)題目基于單片機(jī)的多功能數(shù)字電子鐘的設(shè)計(jì)（軟件）基于單片機(jī)的多功能數(shù)字電子鐘的設(shè)計(jì)（軟件） 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求：課程設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求： 內(nèi)容：內(nèi)容：1.設(shè)計(jì)電路，選擇器件 2.利用 protel 畫原理圖 3. 編程，調(diào)試 4. 焊接電路，調(diào)試 要求：要求：1.電子鐘能復(fù)位功能，計(jì)時(shí)功能 2. .電子鐘能實(shí)現(xiàn)省電功能 3.電子鐘能實(shí)現(xiàn)調(diào)時(shí)功能 進(jìn)度及安排：進(jìn)度及安排：1查資料 2設(shè)計(jì)電路畫電路圖 3編程與調(diào)試 4焊接硬件電路并調(diào)試 5寫報(bào)告 指導(dǎo)教師（簽字）：指導(dǎo)教師（簽字）：

2、年年 月月 日日 學(xué)院院長(zhǎng)（簽字）：學(xué)院院長(zhǎng)（簽字）： 年年 月月 日日 成成 績(jī)績(jī) 評(píng)評(píng) 定定 表表 學(xué)生姓名班級(jí)學(xué)號(hào) 專 業(yè)自動(dòng)化課程設(shè)計(jì)題目 基于單片機(jī)的多動(dòng)能數(shù)字 電子鐘的設(shè)計(jì)（軟件） 評(píng) 語(yǔ) 組長(zhǎng)簽字： 成績(jī) 日期 20 年 月 日 目 錄 1 功能數(shù)字電子鐘 .1 1.1 數(shù)字電子鐘簡(jiǎn)介.1 1.2 數(shù)字電子鐘的原理.1 2 程序框圖 .1 3 控制系統(tǒng)的軟件計(jì).4 3.1 主程序代碼.4 3.2 程序運(yùn)行結(jié)果分析.8 4 設(shè)計(jì)總結(jié)和體會(huì) .9 5 參考文獻(xiàn) .9 摘要摘要 隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步,電子技術(shù)也飛速的向前發(fā)展.特別是大規(guī)模集成電路的發(fā)展, 把我們帶進(jìn)了電子化時(shí)代。電子產(chǎn)品

3、的日益增多,也讓我們的生活越來(lái)越方便。特別是計(jì) 算機(jī)的發(fā)展，真可謂是突飛猛進(jìn)。自從 1946 年世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)的誕生以來(lái)，還不到 六十年的時(shí)間，計(jì)算機(jī)就取得了舉世矚目的成績(jī)。特別是在通信領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了信息一體 化的時(shí)代。作為大學(xué)生的我們，更需要加強(qiáng)實(shí)踐能力的培養(yǎng)。課程設(shè)計(jì)在一定程度上反 映了我們對(duì)理論知識(shí)的理解程度，是理論與實(shí)踐的橋梁。它不僅能鍛煉我們的動(dòng)手能力， 而且能夠培養(yǎng)我們對(duì)問題的思考能力以及對(duì)知識(shí)的進(jìn)一步了解。當(dāng)你能把你所學(xué)到知識(shí) 化作為現(xiàn)實(shí)的東西時(shí)，我們能力就提升到一個(gè)新臺(tái)階。 很多人都認(rèn)為學(xué)習(xí)是枯燥無(wú)味的，有時(shí)覺得與現(xiàn)實(shí)太遙遠(yuǎn)。在學(xué)習(xí)之余，我們?nèi)匀?可以找到一點(diǎn)有趣的事情，比如

4、說做一個(gè)聲控?zé)襞?、?shù)字鐘等等。生活中我們要找到自 己感興趣的東西。這次綜合課程設(shè)計(jì)中，我們制作了八路搶答器。 搶答器是為智力競(jìng)賽參賽者答題時(shí)進(jìn)行搶答而設(shè)計(jì)的一種優(yōu)先判決器電路，廣泛應(yīng) 用于各種知識(shí)競(jìng)賽、文娛活動(dòng)等場(chǎng)合。能夠?qū)崿F(xiàn)搶答器功能的方式有多種，可以采用前 期的模擬電路、數(shù)字電路或模擬與數(shù)字電路相結(jié)合的方式，但這種方式制作過程復(fù)雜， 而且準(zhǔn)確性與可靠性不高，成品面積大，安裝、維護(hù)困難。本節(jié)介紹一種利用 51 單片機(jī) 作為核心部件進(jìn)行邏輯控制及信號(hào)產(chǎn)生的八路搶答器。近年來(lái)，隨著單片機(jī)檔次的不斷 提高，功能的不斷完善，其應(yīng)用日趨成熟、應(yīng)用領(lǐng)域日趨擴(kuò)大，特別是工業(yè)測(cè)控、尖端 武器和日用家電等領(lǐng)域

5、更是因?yàn)橛辛藛纹瑱C(jī)而生輝增色。單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)已成為一項(xiàng)新 的工程應(yīng)用技術(shù)。本次課程設(shè)計(jì)我們做的是八路搶答器，我們采用 at89c51 單片機(jī)實(shí)現(xiàn) 搶答功能，性能更穩(wěn)定，更易操作調(diào)試。 1 1 功能數(shù)字電子鐘功能數(shù)字電子鐘 1.11.1 數(shù)字電子鐘簡(jiǎn)介數(shù)字電子鐘簡(jiǎn)介 1957 年,ventura 發(fā)明了世界上第一個(gè)電子表，從而奠定了電子時(shí)鐘的基礎(chǔ)，電子時(shí)鐘 開始迅速發(fā)展起來(lái)?，F(xiàn)代的電子時(shí)鐘是基于單片機(jī)的一種計(jì)時(shí)工具，采用延時(shí)程序產(chǎn)生 一定的時(shí)間中斷，用于一秒的定義，通過計(jì)數(shù)方式進(jìn)行滿六十秒分鐘進(jìn)一，滿六十分小 時(shí)進(jìn)一，滿二十四小時(shí)小時(shí)清零。從而達(dá)到計(jì)時(shí)的功能，是人民日常生活補(bǔ)課缺少的工 具。 1

6、.21.2 數(shù)字電子鐘的原理數(shù)字電子鐘的原理 該電子時(shí)鐘由 at89c2051，button，六段數(shù)碼管等構(gòu)成，采用晶振電路作為驅(qū)動(dòng) 電路，由延時(shí)程序和循環(huán)程序產(chǎn)生的一秒定時(shí)，達(dá)到時(shí)分秒的計(jì)時(shí)，六十秒為一分鐘， 六十分鐘為一小時(shí)，滿二十四小時(shí)為一天。而電路中唯一的一個(gè)控制鍵卻擁有多種不同 的功能，按下又松開，可以實(shí)現(xiàn)屏蔽數(shù)碼管顯示的功能，達(dá)到省電的目的；直接按下不 松開，則可以通過按鍵實(shí)現(xiàn)分鐘的累加，每按一次分鐘加一；而連續(xù)兩次按下按鍵不放 松，則可實(shí)現(xiàn)小時(shí)的調(diào)節(jié)，同樣每按一次小時(shí)加一。 2 2 程序框圖程序框圖 開始 定義堆棧區(qū) 數(shù)據(jù)緩沖區(qū)、標(biāo)志位初始化 調(diào)用鍵盤掃描程序 是否手動(dòng)按 是 地

7、址指針指向計(jì)時(shí)緩沖區(qū) 調(diào)用時(shí)間設(shè)置程序 主程序流程圖 滿 18 次？ 是 秒單元加 1 60s 到？ 是 秒單元清 0，分單元加 1 60 分到？ 是 分單元清 0，時(shí)單元加 1 24 小時(shí)到？ 是 時(shí)單元清 0 返回 子程序流程圖 是否運(yùn)行中斷程序 是 執(zhí)行手動(dòng)操作嗯鍵 分別調(diào)節(jié)秒分時(shí) 摁第一次，調(diào)節(jié)秒 摁第二次，調(diào)節(jié)分鐘 摁第四次，調(diào)節(jié)小時(shí) 恩四次，中斷停止 執(zhí)行主程序自動(dòng)計(jì)時(shí) 中斷程序流程圖 3 3 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 3.13.1 主程序代碼主程序代碼 #include #define uchar unsigned char /無(wú)符號(hào)定義字符串 #define uin

8、t unsigned int / 定義無(wú)符號(hào)整數(shù) sbit rs=p35; / 位定義 sbit lcden=p34; sbit s1=p30; sbit s2=p31; sbit s3=p32; uchar count,s1num; char miao,shi,fen; uchar code table= now time is ; /定義數(shù)據(jù)組 uchar code table1= 00:00:00; void delay(uint z) /設(shè)置延時(shí)程序 uint x,y; for(x=z;x0;x-) for(y=110;y0;y-); void write_com(uchar com)

9、 /: 寫程序 rs=0; lcden=0; p2=com; delay(5); /: 調(diào)用延時(shí)程序 lcden=1; delay(5); lcden=0; void write_date(uchar date) /: 寫數(shù)組 rs=1; lcden=0; p2=date; delay(5); lcden=1; delay(5); lcden=0; void init() /: 定義調(diào)時(shí)子程序 uchar num; lcden=0; write_com(0 x38); write_com(0 x0c); write_com(0 x06); write_com(0 x01); write_com

10、(0 x80); for(num=0;num15;num+) write_date(tablenum); delay(5); write_com(0 x80+0 x40); for(num=0;num12;num+) write_date(table1num); delay(5); tmod=0 x01; th0=(65536-50000)/256; /:初始化程序 tl0=(65536-50000)%256; ea=1; et0=1; tr0=1; void write_sfm(uchar add,uchar date) /:子寫程序 uchar shi,ge; shi=date/10; g

11、e=date%10; write_com(0 x80+0 x40+add); write_date(0 x30+shi); write_date(0 x30+ge); void keyscan() /: 子掃描程序 if(s1=0) delay(5); if(s1=0) s1num+; while(!s1); if(s1num=1) tr0=0; /: 中斷截止 write_com(0 x80+0 x40+10); /:自動(dòng)寫秒 write_com(0 x0f); if(s1num=2) write_com(0 x80+0 x40+7); /: 寫分鐘 if(s1num=3) write_co

12、m(0 x80+0 x40+4); /：寫小時(shí) if(s1num=4) s1num=0; /：sl 為零 write_com(0 x0c); tr0=1; /: 中斷起作用，手動(dòng)調(diào)時(shí) if(s1num!=0) if(s2=0) delay(5); if(s2=0) while(!s2); /:s2 不為 0 if(s1num=1) /:摁一下摁鍵 miao+; /:加計(jì)時(shí) if(miao=60) /: 秒為 60 時(shí) miao=0; /：秒復(fù)位 write_sfm(10,miao); /:寫入秒在 10 位 write_com(0 x80+0 x40+10); /；重新計(jì)秒 if(s1num=

13、2) fen+; if(fen=60) /: 分調(diào)時(shí) fen=0; write_sfm(7,fen); write_com(0 x80+0 x40+7); if(s1num=3) shi+; if(shi=24) /:小時(shí)調(diào)時(shí) shi=0; write_sfm(4,shi); write_com(0 x80+0 x40+4); if(s3=0) delay(5); if(s3=0) while(!s3); if(s1num=1) /: 嗯一下秒調(diào)時(shí) miao-; /: 秒減程序的執(zhí)行 if(miao=-1) miao=59; write_sfm(10,miao); /； 寫在第十位為秒 wri

14、te_com(0 x80+0 x40+10); if(s1num=2) /；分減調(diào)時(shí) fen-; if(fen=-1) fen=59; write_sfm(7,fen); write_com(0 x80+0 x40+7); if(s1num=3) shi-; /:小時(shí)減調(diào)時(shí) if(shi=-1) shi=23; write_sfm(4,shi); write_com(0 x80+0 x40+4); void main() /: 定義主程序 init(); /:調(diào)用子程序 int t（） while(1) /:死循環(huán)程序 keyscan(); /: 掃描程序,是否嗯按鍵 void timer0(

15、) interrupt 1 /:中斷程序 th0=(65536-50000)/256; tl0=(65536-50000)%256; count+; if(count=18) /:數(shù)為 18 開始計(jì)數(shù) count=0; miao+; /：自動(dòng)秒計(jì)時(shí) if(miao=60) miao=0; fen+; /:分計(jì)時(shí) if(fen=60) fen=0; shi+; /: 小時(shí)計(jì)時(shí) if(shi=24) shi=0; write_sfm(4,shi); /: 寫入時(shí)的位地址 write_sfm(7,fen); write_sfm(10,miao); 3.23.2 程序運(yùn)行結(jié)果分析程序運(yùn)行結(jié)果分析 功能

16、太過單調(diào)，只能實(shí)現(xiàn)時(shí)分秒的顯示，設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單。電路圖的設(shè)計(jì)過于單調(diào)， 用的器件太少，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)時(shí)間的按鈕太少，不能很好的實(shí)現(xiàn)時(shí)間的調(diào)節(jié)。在測(cè)試過程中， 六位數(shù)碼顯示管只顯示五位數(shù)字，有一位數(shù)字不亮，通過多次的修改程序并在 proteus 軟件環(huán)境中進(jìn)行仿真，最終解決了這個(gè)問題，同時(shí)也透露出本人在單片機(jī)電路設(shè)計(jì)和程 序設(shè)計(jì)方面的不足。不過最后的仿真效果非常好，實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的效果，能過通過多功能 控制鍵調(diào)節(jié)時(shí)間和是否進(jìn)入省電模式，是一個(gè)比較令人滿意的設(shè)計(jì)。 4 4 設(shè)計(jì)總結(jié)和體會(huì)設(shè)計(jì)總結(jié)和體會(huì) 在這次單片機(jī)設(shè)計(jì)課程的學(xué)習(xí)中，主要是由我們學(xué)生自己來(lái)完成，老師在關(guān)鍵的時(shí)刻加 以指點(diǎn)。我在這次單片機(jī)設(shè)計(jì)課程學(xué)習(xí)中收獲蠻多的，首先做事情一定要沉下心來(lái)，認(rèn) 真地對(duì)待。帶著迷惑，自己對(duì)以前的書本進(jìn)行復(fù)習(xí)，經(jīng)過一番試驗(yàn)，最終取得理想的效 果。在本次課程設(shè)計(jì)過程中，我學(xué)會(huì)了在網(wǎng)絡(luò)上查找有關(guān)本設(shè)計(jì)的各硬件的資源，其中 包括：8051 單片機(jī)及其引腳說明，為本次課程設(shè)計(jì)提供了一定的資料。由于平時(shí)很少進(jìn) 行課程設(shè)計(jì)，所以對(duì)于課程設(shè)計(jì)報(bào)告的格式也是近期才接觸到