課程設(shè)計(jì)——簡(jiǎn)易時(shí)鐘設(shè)計(jì)1

1、××大學(xué)××學(xué)院××系××課程設(shè)計(jì)報(bào)告××大學(xué)××學(xué)院××系××課程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易時(shí)鐘設(shè)計(jì)學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 所 在 系 專業(yè)名稱 班 級(jí) 指導(dǎo)教師 成 績(jī)××大學(xué)××學(xué)院 二一 二年六月××大學(xué)××學(xué)院××系××課程設(shè)計(jì)報(bào)告摘要：數(shù)字鐘已成為人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚谋匦杵?，廣泛用于個(gè)人家庭以及辦公室等公共場(chǎng)所，給人們的生活、

2、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)，使數(shù)字鐘具有走時(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)成的數(shù)字鐘集成電路芯片出售，價(jià)格便宜、使用也方便，但鑒于單片機(jī)的定時(shí)器功能也可以完成數(shù)字鐘電路的設(shè)計(jì)，因此進(jìn)行數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)是必要的。在這里我們將已學(xué)過(guò)的比較零散的數(shù)字電路的知識(shí)有機(jī)的、系統(tǒng)的聯(lián)系起來(lái)用于實(shí)際，來(lái)培養(yǎng)我們的綜合分析和設(shè)計(jì)電路，寫(xiě)程序、調(diào)試電路的能力。 單片機(jī)具有體積小、功能強(qiáng)可靠性高、價(jià)格低廉等一系列優(yōu)點(diǎn)，不僅已成為工業(yè)測(cè)控領(lǐng)域普遍采用的智能化控制工具，而且已滲入到人們工作和和生活的各個(gè)

3、角落，有力地推動(dòng)了各行業(yè)的技術(shù)改造和產(chǎn)品的更新?lián)Q代，應(yīng)用前景廣闊。 關(guān)鍵字:數(shù)字時(shí)鐘，智能，電路Abstract: A digital clock has become necessary in People's Daily life necessities, widely used in personal homes and offices in public places, give people life, study, work, entertainment bring great convenience. As digital integrated circuit techn

4、ology development and the use of advanced quartz technology, make a digital clock has keeps good time, stable performance, carry convenience etc, it is also used in automatic timer, time and automatic control, etc. Despite already on the market at present the ready-made integrated circuit chip digit

5、al clock sale, price cheap, use convenient, but with single-chip microcomputer timer function can also completed a digital clock circuit design of digital clock, so the design is necessary. Here we will have already learned comparative scattered digital circuit knowledge organic, system for actual,

6、linked to develop our comprehensive analysis and design circuits, writing programs, debugging circuit ability. SCM has small, strong function high reliability, low 1××大學(xué)××學(xué)院××系××課程設(shè)計(jì)報(bào)告prices and so on a series of advantages, not only has become widely used ind

7、ustry measurement and control field of intelligent control tool, and has penetrated into people work and and each corners of the life, effectively promote the various sectors of technical transformation and upgrading of products and broad prospect of application.Keywords: digital clock ，intelligent

8、，circuit2××大學(xué)××學(xué)院××系××課程設(shè)計(jì)報(bào)告目 錄前言11. 總體設(shè)計(jì)案11.1 計(jì)時(shí)方案11.2 控制方案12. 系統(tǒng)硬件電路計(jì)12.1 簡(jiǎn)易時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)12.1.1 整體框圖12.1.2 芯片分析12.1.3 晶振電路32.1.4 復(fù)位電路32.2 數(shù)碼顯示模塊設(shè)計(jì)32.3 按鍵模塊設(shè)計(jì)33. 軟件設(shè)計(jì)53.1 軟件設(shè)計(jì)分析63.2 源程序清單64. 設(shè)計(jì)總結(jié)75. 參考文獻(xiàn)83××大學(xué)××學(xué)院××系××課程設(shè)計(jì)報(bào)告前言

9、隨著科技的快速發(fā)展，時(shí)間的流逝,從觀太陽(yáng)、擺鐘到現(xiàn)在電子鐘，人類不斷研究，不斷創(chuàng)新紀(jì)錄。本次設(shè)計(jì)的數(shù)字時(shí)鐘電路采用AT89C51單片機(jī)作為核心，對(duì)于數(shù)字電子時(shí)鐘采用直觀的數(shù)字顯示（LED），可以同時(shí)顯示時(shí)、分、秒等信息，還具有時(shí)間校準(zhǔn)等功能，功耗小，使用壽命長(zhǎng)，誤差小，能在3V的低壓工作，電壓可選用35V電壓供電。 綜上所述此數(shù)字時(shí)鐘具有讀取方便、顯示直觀、電路簡(jiǎn)潔、成本低廉等諸多優(yōu)點(diǎn)，實(shí)用性較強(qiáng)，性能穩(wěn)定，有一定的市場(chǎng)前景。電子時(shí)鐘在生活中已被普遍使用，對(duì)于我們?cè)O(shè)計(jì)的這個(gè)電子產(chǎn)品也有很多的不足， 需要完善。但能第一次嘗試并設(shè)計(jì)出自己的產(chǎn)品，并能在實(shí)現(xiàn)相同功能的基礎(chǔ)上節(jié)約成本也是非常有用的，這

10、樣既提高自己的動(dòng)手能力，又豐富課余生活。4××大學(xué)××學(xué)院××系××課程設(shè)計(jì)報(bào)告1.1 計(jì)時(shí)方案利用AT89C51單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)/計(jì)數(shù)器進(jìn)行中斷時(shí)，配合軟件延時(shí)實(shí)現(xiàn)時(shí)、 分、秒的計(jì)時(shí)。該方案節(jié)省硬件成本，且能使讀者在定時(shí)/計(jì)數(shù)器的使用、中斷 及程序設(shè)計(jì)方面得到鍛煉與提高，對(duì)單片機(jī)的指令系統(tǒng)能有更深入的了解，從而對(duì) 學(xué)好單片機(jī)技術(shù)這門課程起到一定的作用。1.2 控制方案AT89C51的P0口和P2口外接由八個(gè)LED數(shù)碼管(LED8LED1)構(gòu)成的顯示器， 用P0口作LED的段碼輸出口，P2口作八個(gè)LED數(shù)碼管的位控

11、輸出線，P1口外接 四個(gè)按鍵A、B、C構(gòu)成鍵盤電路。AT89C51 是一種低功耗，高性能的CMOS 8位微型計(jì)算機(jī)。它帶有8K Flash 可編程和擦除的只讀存儲(chǔ)器（EPROM），該器件采用ATMEL的高密度非易失性存儲(chǔ) 器技術(shù)制造，與工業(yè)上標(biāo)準(zhǔn)的80C51和80C52的指令系統(tǒng)及引腳兼容，片內(nèi)Flash 集成在一個(gè)芯片上，可用與解決復(fù)雜的問(wèn)題，且成本較低。簡(jiǎn)易電子鐘的功能不 復(fù)雜，采用其現(xiàn)有的I/O便可完成，所以本設(shè)計(jì)中采用此的設(shè)計(jì)方案。2.1.1 整體框圖圖1 硬件電路框圖5××大學(xué)××學(xué)院××系××課程設(shè)計(jì)報(bào)

12、告2.1.2 芯片分析圖2 AT89C51 引腳圖單片機(jī)是標(biāo)準(zhǔn)的40引腳雙列直插式集成電路芯片，其各引腳功能如下：VCC：+5V電源。 VSS：接地。 RST：復(fù)位信號(hào)。當(dāng)輸入的復(fù)位信號(hào)延續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平時(shí)即為有效，用完成單片機(jī)的復(fù)位初始化操作。 XTAL1和XTAL2：外接晶體引線端。當(dāng)使用芯片內(nèi)部時(shí)鐘時(shí)，此二引線端用于外接石英晶體和微調(diào)電容；當(dāng)使用外部時(shí)鐘時(shí)，用于接外部時(shí)鐘脈沖信號(hào)。P0口：P0口為一個(gè)8位漏極開(kāi)路雙向I/O口，當(dāng)作輸出口使用時(shí)，必須接上拉電阻才能有高電平輸出；當(dāng)作輸入口使用時(shí)，必須先向電路中的鎖存器寫(xiě)入“1”，使FET截止，以避免鎖存器為“0”狀態(tài)時(shí)對(duì)引腳讀入的

13、干擾。P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，它不再需要多路轉(zhuǎn)接電路MUX；因此它作為輸出口使用時(shí)，無(wú)需再外接上拉電阻，當(dāng)作為輸入口使用時(shí)，同樣也需先向其鎖存器寫(xiě)“1”，使輸出驅(qū)動(dòng)電路的FET截止。P2口：P2口電路比P1口電路多了一個(gè)多路轉(zhuǎn)接電路MUX，這又正好與P0口一樣。P2口可以作為通用的I/O口使用，這時(shí)多路轉(zhuǎn)接電路開(kāi)關(guān)倒向鎖豐存器Q端。P3口：P3口特點(diǎn)在于，為適應(yīng)引腳信號(hào)第二功能的需要，增加了第二功能控制邏輯。當(dāng)作為I/O口使用時(shí)，第二功能信號(hào)引線應(yīng)保持高電平，與非門開(kāi)通，以維持從鎖存器到輸出端數(shù)據(jù)輸出通路的暢通。當(dāng)輸出第二功能信號(hào)時(shí)，該位應(yīng)應(yīng)置“1”，使與非門對(duì)

14、 6××大學(xué)××學(xué)院××系××課程設(shè)計(jì)報(bào)告第二功能信號(hào)的輸出是暢通的，從而實(shí)現(xiàn)第二功能信號(hào)的輸出，具體第二功能如表1所示。2.1.3 晶振電路下圖所示為時(shí)鐘電路原理圖，在AT89S51芯片內(nèi)部有一個(gè)高增益反相放大器，其輸入端為芯片引腳XTAL1，輸出端為引腳XTAL2。而在芯片內(nèi)部，XTAL1和XTAL2之間跨接晶體振蕩器和微調(diào)電容，從而構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。時(shí)鐘電路產(chǎn)生的振蕩脈沖經(jīng)過(guò)觸發(fā)器進(jìn)行二分頻之后，才成為單片機(jī)的時(shí)鐘脈沖信號(hào)。圖3 晶振電路單片機(jī)復(fù)位的條件是：必須使RST/VPD 或RST引（9）加上持

15、續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期（即24個(gè)振蕩周期）的高電平。例如，若時(shí)鐘頻率為12 MHz，每機(jī)器周期為1s，則只需2s以上時(shí)間的高電平，在RST引腳出現(xiàn)高電平后的第二個(gè)機(jī)器周期執(zhí)行復(fù)位。在接電瞬間，RESET端的電位與VCC相同，隨著充電電流的減少，RESET的電位逐漸下降。只要保證RESET為高電平的時(shí)間大于兩個(gè)機(jī)器周期，便能正常復(fù)位。該電路除具有上電復(fù)位功能外，若要復(fù)位，只需按圖中的RESET鍵，此時(shí)電源VCC經(jīng)電阻R1、R2分壓，在RESET端產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位高電平。圖4 單片機(jī)復(fù)位電路7××大學(xué)××學(xué)院××系××課程設(shè)計(jì)報(bào)告

16、系統(tǒng)采用動(dòng)態(tài)顯示方式，用P0口來(lái)控制LED數(shù)碼管的段控線，而用P2口來(lái)控制其位控線。動(dòng)態(tài)顯示通常都是采用動(dòng)態(tài)掃描的方法進(jìn)行顯示，即循環(huán)點(diǎn)亮每一個(gè)數(shù)碼管，這樣雖然在任何時(shí)刻都只有一位數(shù)碼管被點(diǎn)亮，但由于人眼存在視覺(jué)殘留效應(yīng)，只要每位數(shù)碼管間隔時(shí)間足夠短，就可以給人以同時(shí)顯示的感覺(jué)。圖5 數(shù)碼顯示電路下圖為按鍵模塊電路原理圖，A為復(fù)位鍵，B為時(shí)鐘調(diào)控鍵，C為分鐘調(diào)控鍵。圖6 按鍵模塊原理圖3軟件設(shè)計(jì)8××大學(xué)××學(xué)院××系××課程設(shè)計(jì)報(bào)告3.1 軟件設(shè)計(jì)分析.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

17、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。圖7 程序流程圖3.2 源程序清單9××大學(xué)××學(xué)院××系××課程設(shè)計(jì)報(bào)告/*/ #include<reg51.h>/*/Unsigned cahr code=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xbf;/字形碼（段碼） /顯示段碼值01234567789/unsigned char code WeiMa=0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f; /版本

18、2-位選碼（左到右）unsigned char code WeiMa=0x7F,0xBF,0xDF,0xEF,0xF7,0xFB,0xFD,0xFE;/版本2-位選碼（右到左）/unsigned char code WeiMa=0xf7,0xfb,0xfd,0xfe,0x7f,0xbf,0xdf,0xef; /版本1-位選碼（左到右）/分別對(duì)應(yīng)相應(yīng)的數(shù)碼管點(diǎn)亮，即位碼/*/unsigned char timer=2,3,10,5,9,10,5,8;/20-15-21unsigned int i,j;for (i=0; i<m; i+)/*/void main()for(j=0; j<

19、;400;j+) ; unsigned char i; unsigned char cnt = 0; /init 7-seg P0=0XFF; P2=0XFF; 10××大學(xué)××學(xué)院××系××課程設(shè)計(jì)報(bào)告while(1) /main loop for(i=0; i<8; i+) P0= Duantimeri; /取顯示數(shù)據(jù)，段碼 P2= WeiMai; /取位碼 Delay(1); /掃描間隙延時(shí)，時(shí)間太長(zhǎng)會(huì)閃爍，太短會(huì)造成重影，如有疑惑請(qǐng)查詢動(dòng)態(tài)掃描原理！ /完成數(shù)據(jù)處理，進(jìn)位。 cnt+,(cnt >

20、;= P0=0xFF;100)?(timer7+,timer7>9?(timer7=0,timer6+,(timer6>=6)?(timer4+,timer6=0,(timer4>9)?(timer3+,timer4=0,(timer3>=6)?(timer1+,timer3=0,(timer0!=2)?(timer1>9)?(timer0+,timer1=0):(0):(timer1>3)?(timer0=0,timer1=0):(0):(0):(0):(0):(0),(cnt=0):(0);/*/單片機(jī)作為我們主要的專業(yè)課程之一，我覺(jué)得單片機(jī)課程設(shè)計(jì)很有必要，而且很有意義。但當(dāng)拿到題目時(shí)，確實(shí)不知道怎么著手，有些迷茫，上網(wǎng)查資料，問(wèn)老師，在老師的幫助下，歷時(shí)兩個(gè)星期，解決一個(gè)又一個(gè)的困難，終于完成任務(wù)。 在設(shè)計(jì)程序時(shí)，不能妄想一次就將整個(gè)程序設(shè)計(jì)好，反復(fù)修改、不