基于c語言單片機電子時鐘課程設計

1、基于c語言單片機電子時鐘課程設計作者: 日期:課程設計報告課程名稱：單片機程序設計報告題目：電子時鐘 學生姓名: 所在學院：信息科學與工程學院 專業(yè)班級:學生學口號:指導教師:2013年12月25日課程設計任務書報告題目電子時鐘完成時間12.25學生姓名專業(yè)班級電子信息工程指導教師職稱講師總體設計要求和技術(shù)要點設計要求如下：以AT89C51單片機為核心的時鐘，在 LCD顯示器上顯示當前的時間： 使用字符型LCD顯示器顯示當前時間。顯示格式為“時時：分分：秒秒”。用4個功能鍵操作來設置當前時間。功能鍵 K1K4功能如下。K1進入設置現(xiàn)在的時間。K2設置小時。K3設置分鐘。K4確認完成設置。程序執(zhí)

2、行后工作指示燈LED閃動，表示程序開始執(zhí)行，LCD顯示“00: 00: 00”, 然后開始計時。工作內(nèi)容及時間進度安排第17周周1-3立題、論證方案設計周4-5仿真實驗第18周周1-3綜合調(diào)試周4-5驗收答辯課程設計成果1與設計內(nèi)容對應的軟件程序2.課程設計總結(jié)報告摘要單片計算機即單片微型計算機。由 RAM ROM CPU構(gòu)成。定時，計數(shù)和 多 種接口于一體的微控制器。它體積小，成本低，功能強，廣泛應用于智能產(chǎn)業(yè)和 工業(yè)自動化上。而51系列單片機是各單片機中最為典型和最有代表性的一種。 這次課程設計通過對它的學習，應用，從而達到學習、設計、開發(fā)軟、硬的能力。本設計主要設計了一個基于 AT89C

3、51單片機的電子時鐘。并在數(shù)碼管上顯 示相應的時間。并通過一個控制鍵用來實現(xiàn)時間的調(diào)節(jié)和是否進入省電模式的轉(zhuǎn) 換。應用Proteus的ISIS軟件實現(xiàn)了單片機電子時鐘系統(tǒng)的設計與仿真。該方 法仿真效果真實、準確，節(jié)省了硬件資源。關(guān)鍵詞：單片機；子時鐘；鍵控制目錄概述電子時鐘簡介1.2電子時鐘的基本特點1.3電子時鐘的原理方案設計選擇2.1案2.2案三、硬件設計3.1擇3.2理3.3計3.4圖1516四、軟件設計五、結(jié)論與心得六、參考文獻一、概述1.1電子時鐘簡介1957年,Ventura發(fā)明了世界上第一個電子表，從而奠定了電子時鐘的 基礎(chǔ)，電子時鐘開始迅速發(fā)展起來?，F(xiàn)代的電子時鐘是基于單片機的

4、一種計時 工具，采用延時程序產(chǎn)生一定的時間中斷用于一秒的定義，通過計數(shù)方式進行滿 六十秒分鐘進一，滿六十分小時進一，滿二十四小時小時清零。從而達到計時的 功能，是人民日常生活補課缺少的工具。1.2電子時鐘的基本特點現(xiàn)在高精度的計時工具大多數(shù)都使用了石英晶體振蕩器，由于電子鐘、 石英鐘、石英表都采用了石英技術(shù)，因此走時精度高，穩(wěn)定性好，使用方便，不 需要經(jīng)常調(diào)試，數(shù)字式電子鐘用集成電路計時時，譯碼代替機械式傳動，用LED顯示器代替指針顯示進而顯示時間，減小了計時誤差，這種表具有時、分、秒顯 示時間的功能，還可以進行時和分的校對，片選的靈活性好。1.3電子時鐘的原理該電子時鐘由89C51, BUT

5、TON六段數(shù)碼管等構(gòu)成，采用晶振電路作為驅(qū)動電路，由延時程序和循環(huán)程序產(chǎn)生的一秒定時，達到時分秒的計時，六十秒 為一分鐘，六十分鐘為一小時，滿二十四小時為一天。而電路中唯一的一個控制 鍵卻擁有多種不同的功能，按下又松開，可以實現(xiàn)屏蔽數(shù)碼管顯示的功能， 達到 省電的目的；直接按下不松開，則可以通過按鍵實現(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，則可實現(xiàn)小時的調(diào)節(jié)，同樣每按一次小時加二、方案設計選擇2.1計時方案方案1:采用實時時鐘芯片現(xiàn)在市場上有很多實時時鐘集成電路，如 DS1287 DS12887 DS1302等。 這些實時時鐘芯片具備年、月、日、時、分、秒計時功能和多點定

6、時功能，計時 數(shù)據(jù)的更新每秒自動進行一次，不需要程序干預。因此，在工業(yè)實時測控系統(tǒng)中 多采用這一類專用芯片來實現(xiàn)實時時鐘功能。方案2:使用單片機內(nèi)部的可編程定時器。利用單片機內(nèi)部的定時計數(shù)器進行中端定時，配合軟件延時實現(xiàn)時、分、 秒的計時。該方案節(jié)省硬件成本，但程序設計較為復雜。2.2顯示方案對于實時時鐘而言，顯示顯然是另一個重要的環(huán)節(jié)。通常LED顯示有兩種 方式：動態(tài)顯示和靜態(tài)顯示。靜態(tài)顯示的優(yōu)點是程序簡單、顯示亮度有保證、單片機CPU的開銷小，節(jié) 約CPU勺工作時間。但占有I/O 口線多，每一個LED都要占有一個I/O 口，硬件 開銷大，電路復雜。需要幾個LED就必須占有幾個并行口，比較適

7、用于LED數(shù)量 較少的場合。當然當LED數(shù)量較多的時候，可以使用單片機的串行口通過移位寄 存器的方式加以解決，但程序編寫比較麻煩。LED動態(tài)顯示硬件連接簡單，但動態(tài)掃描的顯示方式需要占有 CPU較多的 時間，在單片機沒有太多實時測控任務的情況下可以采用。本系統(tǒng)需要采用6位LED數(shù)碼管來分別顯示時、分、秒，因數(shù)碼管個數(shù)較多，故本系統(tǒng)選擇動態(tài)顯示方式。三、硬件設計3.1單片機型號的選擇通過對多種單片機性能的分析，最終認為89C51是最理想的電子時鐘開發(fā)芯 片o89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的低電壓，高性能CMOS8 位微處理器，器件采用ATMEI高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造

8、，與工業(yè)標準的 MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能 8位CPI和閃爍存儲器組合在 單個芯片中，ATME的 89C5是一種高效微控制器，而且它與 MCS-51兼容，且具 有4K字節(jié)可編程閃爍存儲器和1000寫/擦循環(huán)，數(shù)據(jù)保留時間為10年等特點， 是最好的選擇。3.2數(shù)碼管顯示工作原理數(shù)碼管是一種把多個LED顯示段集成在一起的顯示設備。有兩種類型，一種 是共陽型，一種是共陰型。共陽型就是把多個LED顯示段的陽極接在一起，又稱 為公共端。共陰型就是把多個LED顯示段的陰極接在一起，即為公共商。陽極即 為二極管的正極，又稱為正極，陰極即為二極管的負極，又稱為負極。通常的數(shù) 碼管又分為8

9、段，即8個LED顯示段，這是為工程應用方便如設計的，分別為A B、C、D E、F、G DP其中DP是小數(shù)點位段。而多位數(shù)碼管，除某一位的公 共端會連接在一起，不同位的數(shù)碼管的相同端也會連接在一起。 即所有的A段都 會連在一起，其它的段也是如此，這是實際最常用的用法。數(shù)碼管顯示方法可分 為靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示兩種。靜態(tài)顯示就是數(shù)碼管的8段輸入及其公共端電平一 直有效。動態(tài)顯示的原理是，各個數(shù)碼管的相同段連接在一起， 共同占用8位段 引管線；每位數(shù)碼管的陽極連在一起組成公共端。 利用人眼的視覺暫留性，依次 給出各個數(shù)碼管公共端加有效信號，在此同時給出該數(shù)碼管加有效的數(shù)據(jù)信號， 當全段掃描速度大于視覺

10、暫留速度時，顯示就會清晰顯示出來。3.3鍵盤電路設計該設計只用了一個鍵盤，但實現(xiàn)的功能卻是比較完善，減少了硬件資源的損 耗，該鍵盤可以實現(xiàn)小時和分鐘的調(diào)節(jié)； 直接按下不松開，則可以通過按鍵實現(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，則可實現(xiàn)小時的 調(diào)節(jié)，同樣每按一次小時加一。達到時間調(diào)節(jié)的目的。3.4電路原理圖44匸:J=InsjaaaMEgEai四、軟件設計#in elude <reg52.h> #in elude vintrin s.h> #defi ne uehar un sig ned char #defi ne uint un sig ned in

11、t#defi ne some nop _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_ ();/宏定義掩延時函數(shù)sbit K1= P3A0;/ 位定義sbit K2=P3A1;sbit K3=P3A2;sbit K4=P3A3;sbit D34=P3A4； sbit SCL = P 29 sbit SDA = P 2人1;void diyi();void xia nshi(); /函數(shù)聲明void pan dua n();/函數(shù)聲明void delay(uchar z);函數(shù)聲明定義變量void delay_us(uchar tt)/短延時函數(shù)uchar t=O,n=

12、1,m=59,a,te mp;uchar code at=0xe0,0xd0,0xb0,0x70; /定義數(shù)組uchar code as10=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90;uchar code b=0x80,0x40,0x20,0x10,0x08,0x04,0x02,0x01;uint cnt;while(tt-);/*/*始化 */*/*at24c02*/ void l2C_start()/|A2C 模塊SDA = 1;_n op_()；SCL = 1;some nop;SDA = 0;some nop;SCL = 0;v

13、oid I2C_sto p()SDA = 0;_n op_();SCL = 1;some nop;SDA = 1;void l2C_ack(bit ackbit)if(ackbit)elseSDA = 0;SDA = 1;some nop;SCL = 1;some nop;SCL = 0;SDA = 1;some nop;bit l2C_waitack()SDA = 1;some nop;SCL = 1;some nop;if(SDA)SCL = 0;return 0;elseI2C_sto p();SCL = 0;return 1;void l2C_write(uchar dat)uchar

14、 i;for(i=0;i<8;i+)if(dat&0x80)SDA = 1;elseSDA = 0;some nop;SCL = 1;dat <<= 1;some nop;SCL = 0;uchar I2C_read()uchar dat;l2C_waitack();uchar i;for(i=0;i<8;i+)SCL = 1;some nop;dat <<= 1;if(SDA)dat |= 0x01;SCL = 0;some nop;retur n dat;void W_at24c02(uchar add,uchar dat)I2C_start()

15、;l2C_wnte(0xa0);I2C_write(add);I2C_waitack();l2C_write(dat);l2C_waitack();I2C_st op();delay_us(300);uchar R_at24c02(uchar add)uchar AT_te mp;I2C_start();I2C_write(0xa0);I2C_waitack();I2C_write(add);I2C_waitack();I2C_start();I2C_write(0xa1);I2C_waitack();I2C_ack(0);I2C_sto p();AT_te mp = I2C_read();T

16、MOD=0x01;/*/*ma in */ void mai n()diyi()；t= R_at24c02(24);程序運行時，讀取掉電前數(shù)據(jù)m= R_at24c02(23);n= R_at24c02(25);while(1)panduan();/判斷子函數(shù)xianshi();/顯示子函數(shù)void diyi()定義子函數(shù)P2=0xbf;P0=0xbf;TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;EA=1;ET0=1;TR0=1;void exer1() interrupt 1 / 定時器 /計數(shù)器 1uchar t1;TH0=(65536-50000

17、)/256;TL0=(65536-50000)%256;t1+;if(t1=10)P 2=0x9f; P0=0x00;if(t1=20)P 2=0x9f; P0=0xff;t1=0;t+;W_at24c02(24,t );/每隔一秒，保存當前數(shù)據(jù)delay(3);W_at24c02(23,m);P2 = 0xdf;P0 =b6; P 2=0x1f; P 0=0xff; P2 = 0xff; P0 =as n%10;W_at24c02(25, n);if(t=60)t=0; m+;if(m=60)m=0; n+;if(n=24)n=0;void xia nshi()/顯示函數(shù)P2 = 0xdf;

18、 P0 =b0; P 2=0x1f; P 0=0xff; P2 = 0xff; P0 =ast%10;P2=0x1f; P0=0x00;delay(3);P2 = 0xdf; P0 =b1; P 2=0x1f; P 0=0xff; P2 = 0xff; P0 =as(t/10)%10;P 2=0x1f; P0=0x00;delay(3);P2 = 0xdf; P0 =b2; P 2=0x1f; P 0=0xff; P2 = 0xff; P0 =0xbf;P 2=0x1f; P0=0x00;delay(3);P2 = 0xdf; P0 =b3; P 2=0x1f; P 0=0xff; P2 =

19、0xff; P0 =asm%10;P2=0x1f; P0=0x00;delay(3);P2 = 0xdf; P0 =b4; P 2=0x1f; P 0=0xff; P2 = 0xff; P0 =as(m/10)%10;P2=0x1f; P0=0x00;delay(3);P2 = 0xdf; P0 =b5; P 2=0x1f; P 0=0xff; P2 = 0xff; P0 =0xbf;P 2=0x1f; P0=0x00;delay(3);P 2=0x1f; P0=0x00;delay(3);P2 = 0xdf; P0 =b7; P 2=0x1f; P 0=0xff; P2 = 0xff; P0

20、 =as( n/10)%10;P 2=0x1f; P0=0x00;delay(3);void delay(uchar z)/ 延時函數(shù)uchar i,j;for(i=0;i<z;i+)for(j=0;j<110;j+);void panduan()/ 判斷函數(shù)P3=0xfe;delay(5);tem p=P3;temp=temp&0xf0;if(te mp !=0xf0)delay(5);if(te mp !=0xf0)while( P3!=0xfe);if(tem p=atO)a+;TRO=O; if(a=4) a=0;TR0=1;if(te mp=at1)if(a=1) t+; if(t=60) t=0; if(a=2)m+;if(m=60)m=0;if(a=3) n+;if( n=24) n=0;if(te mp=at2)if(a=1)if(t=0)t=60;t-;if(a=2)if(m=0)m=60;m-;if(a=3)if(n=0) n=24; n-;P2 = OxcO;PO =b7; P 2=0x0