數(shù)字鐘設(shè)計基于89S51單片機(jī)實訓(xùn)總結(jié)

1、 電氣信息工程學(xué)院實訓(xùn)報告課程名稱 電子作品制作與開發(fā)項目實踐選修課系列題 目 數(shù)字時鐘的設(shè)計與制作 院（部、中心） 電氣信息工程學(xué)院 學(xué) 生 姓 名 專 業(yè) 測控技術(shù)與儀器 學(xué) 號 指導(dǎo)教師簽名 報告提交時間 2010年12月25日 同 組 人 員 教務(wù)處制評語:成績:答辯:（ %）報告:（ %）平時:（ %）總成績: 指導(dǎo)教師:年 月 日目 錄目 錄目 錄i目 的1一、要求1二、任務(wù)1第一部分、設(shè)計原理2一、數(shù)字時鐘結(jié)構(gòu)2、數(shù)字鐘的電路結(jié)構(gòu)組成2二單元電路設(shè)計2、譯碼驅(qū)動及顯示單元2、校時控制電路3、5v穩(wěn)壓直流電源電路4、晶振電路和復(fù)位電路4第二部分、硬件電路及pcb板圖6第三部分、軟件

2、流程圖8第四部分、仿真及實物圖11第五部分、程 序13第六部分、元件清單19心得體會20參考文獻(xiàn)22 電子作品制作與開發(fā)項目課程總結(jié) 目 的 數(shù)字鐘的設(shè)計與制作目 的一、要求：、掌握單片機(jī)控制數(shù)碼管現(xiàn)實系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計；、在之前掌握的電路、模電、數(shù)電等知識，以及單片機(jī)知識的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步掌握電子產(chǎn)品設(shè)計及開發(fā)調(diào)試的全過程；、掌握pcb板的設(shè)計、印刷，元器件的安裝、電路調(diào)試、程序調(diào)試、程序下載等實踐實訓(xùn)部分；、真正培養(yǎng)理論聯(lián)系實際、分析解決一般性技術(shù)問題以及實際動手的能力。二、任務(wù)：、設(shè)計并制作一個數(shù)字鐘；、接4個按鍵，分別為“設(shè)定”、“加1”、“減1”、“確定”鍵，用于調(diào)整時間；、外接8個led

3、數(shù)碼管，分別顯示時、分、秒，以24小時制顯示時間；、另外需要使用ac220v轉(zhuǎn)ac（單）12v變壓器、二極管in4004，穩(wěn)壓塊7905、7805等自制正負(fù)5v電源一套。0 第 頁 電子作品制作與開發(fā)項目課程總結(jié) 第一部分設(shè)計原理 數(shù)字鐘的設(shè)計與制作第一部分、設(shè)計原理一、數(shù)字時鐘結(jié)構(gòu) 該實訓(xùn)作品是利用at89s51單片機(jī)結(jié)合數(shù)碼管設(shè)計出的一個可調(diào)時的數(shù)字時鐘，其主要利用單片機(jī)的輸入/輸出功能，定時/計數(shù)功能和中斷功能。單片機(jī)時鐘結(jié)構(gòu)分硬件和軟件兩部分。硬件主要由單片機(jī)，led數(shù)碼管顯示器和按鍵等組成。、數(shù)字鐘的電路結(jié)構(gòu)組成：1）晶振電路和復(fù)位電路。2）驅(qū)動電路及顯示單元。3）校時控制電路。4）

4、5v穩(wěn)壓直流電源電路。二單元電路設(shè)計：、譯碼驅(qū)動及顯示單元：圖1 led數(shù)碼管顯示圖2 輸送段碼電路 當(dāng)74ls373的le=1,oe(非)=0時其輸出口隨輸入口變化，即輸出段碼。再由p0選中相應(yīng)位顯示輸出低電平，使三極管9015導(dǎo)通驅(qū)動共陽數(shù)碼管。、校時控制電路：圖 3 校時控制電路程序設(shè)計時給p2口高電平，當(dāng)有對應(yīng)按鍵按下時由于另一端接地，所以對應(yīng)口變成低電平，單片機(jī)根據(jù)各按鍵信號運(yùn)行相應(yīng)程序。k1為設(shè)定鍵，按下后進(jìn)入調(diào)時狀態(tài)，計時也瞬時停止。按一次進(jìn)入調(diào)整小時的狀態(tài)，在調(diào)時狀態(tài)再按k1進(jìn)入分調(diào)整狀態(tài)，在分調(diào)整狀態(tài)再按一次進(jìn)入秒調(diào)整狀態(tài)！進(jìn)入相應(yīng)狀態(tài)后，利用k2,k3鍵進(jìn)行調(diào)整，k2為加1

5、，k3為減1。k4鍵為確定鍵，當(dāng)處在調(diào)時狀態(tài)時，k4按下時跳出調(diào)時狀態(tài)，進(jìn)入計時狀態(tài)。 、5v穩(wěn)壓直流電源電路：圖4 電源電路電源主要使用的是ac220v轉(zhuǎn)ac12v變壓器，二極管in4004，穩(wěn)壓塊7805等。220v交流電由變壓器轉(zhuǎn)為12v交流電，電路板外接12v交流電，經(jīng)過in4004整流及電容濾波，在通過穩(wěn)壓塊7805得到5v左右的直流電，該電路接了電源指示燈d1，通電時變亮。、晶振電路和復(fù)位電路： 圖5 晶振電路和復(fù)位電路4 第 頁 電子作品制作與開發(fā)項目課程總結(jié) 第二部分硬件電路及pcb板圖 數(shù)字鐘的設(shè)計與制作第二部分、硬件電路及pcb板圖圖6 protel整體原理圖pcb板圖圖7

6、 pcb板圖6 第 頁 電子作品制作與開發(fā)項目課程總結(jié) 第三部分軟件流程圖 數(shù)字鐘的設(shè)計與制作第三部分、軟件流程圖圖8 程序流程圖圖9 程序流程圖圖10 程序流程圖9 第 頁 電子作品制作與開發(fā)項目課程總結(jié) 第四部分仿真及實物圖 數(shù)字鐘的設(shè)計與制作第四部分、仿真及實物圖軟件仿真環(huán)境：protues軟件 學(xué)習(xí)使用protues軟件，學(xué)會從該軟件上找到所需的芯片及元器件，由秒向時部分依次進(jìn)行設(shè)計并逐步仿真，從而發(fā)現(xiàn)問題能及時解決。 按原理電路圖在軟件上接好電路，進(jìn)行仿真，從而發(fā)現(xiàn)電路的問題并進(jìn)行解決。圖11 仿真結(jié)果實物圖圖12 實物圖11 第 頁 電子作品制作與開發(fā)項目課程總結(jié) 第五部分程序 數(shù)

7、字鐘的設(shè)計與制作第五部分、程 序#include<reg52.h>#define uint unsigned int #define uchar unsigned char sbit _led=p27;sbit key1=p20; /調(diào)時按鍵sbit key2=p21;/加按鍵sbit key3=p22;/減按鍵sbit key4=p23;/確定建uchar num=0,temp=0,count=0;uchar aa;uchar hour,min,sec;uchar code table=0x60,0xf3,0xa4,0xa1,0x33,0x29,0x28,0xe3,0x20,0x

8、21;/定義共陽極led顯示段碼0、1、2、3、4、5、6、7、8、9void delay(uint z);/延時子函數(shù)聲明void display(uchar a,uchar b,uchar c,uchar d,uchar e,uchar f,uchar aa);/顯示子函數(shù)聲明void read_key();/讀按鍵函數(shù)聲明void led();void time_change();/時間調(diào)整子函數(shù)聲明/* 主函數(shù) */void main()p2=0xff;hour=12;min=0;sec=0;tmod=0x11;th0=(65536-50000)/256;tl0=(65536-5000

9、0)%256;th1=(65536-50000)/256;tl1=(65536-50000)%256;ea=1;et0=1;et1=1;tr0=1;tr1=1;aa=0xff; while(1) time_change(); display(tablehour/10,tablehour%10,tablemin/10, tablemin%10,tablesec/10,tablesec%10,0xff); /* 顯示函數(shù) */void display(uchar a,uchar b,uchar c,uchar d,uchar e,uchar f,uchar aa) if(1) p0=0xfb&am

10、p;aa;p1=0xbf;delay(2); p0=0xdf&aa;p1=0xbf;delay(2); if(num=1) p0=0xfe&aa;p1=a;delay(2); else p0=0xfe;p1=a;delay(2); /hour if(num=1) p0=0xfd&aa;p1=b;delay(2); else p0=0xfd;p1=b;delay(2); /hour if(num=2) p0=0xf7&aa;p1=c;delay(2); else p0=0xf7;p1=c;delay(2); /min if(num=2) p0=0xef&a

11、a;p1=d;delay(2); else p0=0xef;p1=d;delay(2); /min if(num=3) p0=0xbf&aa;p1=e;delay(2); else p0=0xbf;p1=e;delay(2); /sec if(num=3) p0=0x7f&aa;p1=e;delay(2); else p0=0x7f&aa;p1=f;delay(2); /sec/* 定時器0中斷函數(shù) */ void timer0() interrupt 1 th0=(65536-50000)/256;tl0=(65536-50000)%256;temp+;/* 定時器1

12、中斷函數(shù) */void timer1() interrupt 3 th1=(65536-50000)/256;tl1=(65536-50000)%256;count+;if(count>=20)count=0;/* 延時子函數(shù) */void delay(uint z) uint j,k; for(j=z;j>0;j-) for(k=120;k>0;k-);/* 讀按鍵函數(shù) */void read_key() if(key1=0) _led=0; delay(100); if(key1=0) delay(100); _led=1;num+; if(num>3)num=0;

13、 while(1) if(key1=0) _led=0; delay(10); if(key1=0) num+; if(num>3)num=0;break; while(!key1);delay(10);while(!key1);_led=1; if(key2=0) _led=0; delay(80); if(key2=0) if(num=1)hour+;if(hour=24)hour=0; if(num=2)min+;if(min=60)min=0; if(num=3)sec+;if(sec=60)sec=0; while(!key1);delay(10);while(!key1);_

14、led=1; if(key3=0) _led=0; delay(80); if(key3=0) if(num=1)hour-;if(hour=0)hour=23; if(num=2)min-;if(min=0)min=59; if(num=3)sec-;if(sec=0)sec=59; while(!key1);delay(10);while(!key1);_led=1; if(key4=0) _led=0; delay(80); if(key4=0) num=0;break; if(count<=15)display(tablehour/10,tablehour%10,tablemin

15、/10, tablemin%10,tablesec/10,tablesec%10,0xff);if(count>15) display(tablehour/10,tablehour%10,tablemin/10, tablemin%10,tablesec/10,tablesec%10,0x00); while(!key1);delay(10);while(!key1);_led=1; /* 時間調(diào)整函數(shù) */void time_change() read_key();if(temp>=20) temp=0; sec+; if(sec>=60) sec=0; min+; if(

16、min>=60) min=0; hour+; if(hour>=24) hour=0; 17 第 頁 電子作品制作與開發(fā)項目課程總結(jié) 第六部分元件清單 數(shù)字鐘的設(shè)計與制作第六部分、元件清單序號元器件名稱元件數(shù)目（個）140腳雙列直插at89s51單片機(jī)1240腳雙列直插芯片底座1320腳74hc373鎖存器1420腳雙列直插芯片底座15穩(wěn)壓塊780516極性電容50v220uf27極性電容50v22uf18電容16v1uf29瓷片電容30pf210按鍵51112mhz晶振1120.56寸共陽極7段數(shù)碼管81310k 1/4w金屬膜電阻1% 色環(huán)銅腳電阻19149015三極管815i

17、n4004二極管416發(fā)光二極管1173腳 接插件（含簧片），腳距：2.54118ac220v-ac12v變壓器119開關(guān)120電線1米121插頭118 第 頁 電子作品制作與開發(fā)項目課程總結(jié) 心得體會 數(shù)字鐘的設(shè)計與制作心得體會這次實驗其實電路原理很清楚，可是實際動手起來遇到問題卻比想象中多，任何一點(diǎn)小錯誤都會讓努力白費(fèi)，所以細(xì)心，耐心和和小組成員討論是一定要的。數(shù)字電路復(fù)雜,因此需要我們連接時要有好的布局和合理的布線規(guī)則,使電路板連線清晰美觀，最重要的是檢查時特別方便。讓我們知道了許多的東西,也讓我們了解了許多在書本上所學(xué)不到的知識和技能,這為我們在以后的工作起了非常重要的作用.通過這次實

18、訓(xùn)也讓我對數(shù)字鐘的設(shè)計與制作，了解了設(shè)計電路的程序，也讓我了解了關(guān)于數(shù)字鐘的原理與設(shè)計理念，要設(shè)計一個電路總要先用仿真仿真成功之后才實際接線的。但是最后的成品卻不一定與仿真時完全一樣，因為，再實際接線中有著各種各樣的條件制約著。而且，在仿真中無法成功的電路接法，在實際中因為芯片本身的特性而能夠成功。所以，在設(shè)計時應(yīng)考慮兩者的差異，從中找出最適合的設(shè)計方法。這次實訓(xùn)設(shè)計并制作一個數(shù)字鐘。要求的是接4個按鍵，分別為“設(shè)定”、“加1”、“減1”、“確定”鍵，用于調(diào)整時間；外接8個led數(shù)碼管，分別顯示時、分、秒，以24小時制顯示時間。另外還需要使用ac220v轉(zhuǎn)ac（單）12v變壓器、二極管in4004，穩(wěn)壓塊7905、7805等自制正負(fù)5v電源一套。單片機(jī)使用40腳雙列直插at89s51實現(xiàn)，led顯示器使用74hc373串入并出芯片模擬串口實現(xiàn)。這次課程的實訓(xùn)，使我在使學(xué)生掌握選修課程的基礎(chǔ)上，一方面能綜合應(yīng)用這些課程的理論只是，更重要的一方面，是讓我親自動手，參與到工程實踐訓(xùn)練中。通過這樣的實訓(xùn)，真正能培養(yǎng)我的理論聯(lián)系實際和分析解決一般性工程技術(shù)問題的能力。這次實訓(xùn)，使我在之前掌握的電路、模電、數(shù)電等知識，以及單片機(jī)知識的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步掌握電子產(chǎn)品設(shè)計及開發(fā)調(diào)試的全過程，尤其包括掌握pcb板的設(shè)計、印刷，元器件的安裝、電路調(diào)試、程序調(diào)試、程序下載等實踐實訓(xùn)部分，真正的培養(yǎng)我理論聯(lián)