基于單片機(jī)AT89C51控制的電子時(shí)鐘課題設(shè)計(jì)報(bào)告

1、課程設(shè)計(jì)報(bào)告論文題目 單片機(jī)-電子鐘專業(yè)班級(jí)學(xué)生姓名學(xué) 號(hào)指導(dǎo)教師寧波技師學(xué)院電氣技術(shù)系二零一三年 九月數(shù)字鐘是一種用數(shù)字電路技術(shù)實(shí)現(xiàn)時(shí)、分、秒計(jì)時(shí)的裝置 , 在現(xiàn)實(shí)生活中 , 各種數(shù)字鐘已得到非常廣泛的使用 . 數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)方法有許多種，例如可用中小 規(guī)模集成電路組成數(shù)字鐘， 也可以利用好單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字鐘等。 這些方法都各 有特點(diǎn)，其中利用中小規(guī)模集成電路組建數(shù)字鐘， 原理簡(jiǎn)單， 但由于集成電路集 成度有限， 對(duì)于需要實(shí)現(xiàn)較多功能的電路設(shè)計(jì)比較復(fù)雜， 對(duì)于制作者焊接和布線 有比較高的要求。 用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的電子鐘具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 并便于功能的擴(kuò)展， 但 需要涉及到匯編以及 C 語(yǔ)言編寫程序，對(duì)

2、設(shè)計(jì)者有較高的要求。數(shù)字鐘是采用數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí)、分、秒， 數(shù)字顯示的計(jì)時(shí)裝置廣泛用于個(gè)人家庭， 車 站，碼頭， 辦公室等公共場(chǎng)所， 成為人民日常生活中不可少的必須品， 由于數(shù)字集成電路的 發(fā)展和石英振蕩器的廣泛應(yīng)用，使得數(shù)字鐘的精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)老式鐘表，鐘表的數(shù)字化給 人 們生活帶來(lái)極大的方便， 而且大大地?cái)U(kuò)展了鐘表原先的報(bào)時(shí)功能。 比如定時(shí)自動(dòng)報(bào)警， 校時(shí) 自動(dòng)打鈴，自動(dòng)啟閉路燈等，所有這些，都是以鐘表數(shù)字化為基礎(chǔ)的。因此，研究數(shù)字鐘及 擴(kuò)大其應(yīng)用有著非?，F(xiàn)實(shí)的意義。2. 總體設(shè)計(jì)方案系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案本次設(shè)計(jì)的題目是可以正常的顯示時(shí)、 分、秒。本系統(tǒng)利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)具有 計(jì)時(shí)、校時(shí)等功能的數(shù)字時(shí)鐘，

3、是以單片機(jī)AT89C51為核心元件，同時(shí)采用四位 一體數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示“時(shí)” 、 “分”、 “秒”的現(xiàn)代計(jì)時(shí)裝置。它具有顯示直觀，校 時(shí)功能等特點(diǎn)， 利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的數(shù)字時(shí)鐘具有編程靈活， 便于功能的擴(kuò)充等優(yōu) 點(diǎn)。本次設(shè)計(jì)可分為兩部分：硬件部分、軟件部分。硬件部分包括：AT89C5單片機(jī)四位一體顯示器。主要由AT89C5單片機(jī)、顯 示輸出電路、 按鈕輸入電路等幾大部分組成。 具體說(shuō)來(lái)， 系統(tǒng)智能控制部分由單 片機(jī)及其相關(guān)的外圍電路組成， 外圍電路包括復(fù)位電路、 數(shù)字鐘電路、鍵盤設(shè)計(jì)。利用單片機(jī)將復(fù)位電路、 顯示電路等正確的連接在一起， 并通過(guò)單片機(jī)的編 程來(lái)實(shí)現(xiàn)本次設(shè)計(jì)任務(wù)中的要求。結(jié)構(gòu)框圖3

4、硬件設(shè)計(jì)時(shí)鐘電路89C51片內(nèi)沒(méi)有一個(gè)由反向放大器所構(gòu)成的震蕩電路，XTAL1和XTAL2分別是振蕩電路的輸入端和輸出端。內(nèi)部方式時(shí)鐘電路只要在 XTAL1和 XTAL2引腳上外接定時(shí)元件，內(nèi)部振蕩電路就能產(chǎn)生自激震 蕩，晶體頻率可以在到12MHZ之間，電容值在5PF到30PF之間，電 容可起頻率微調(diào)作用，在5PF到30PF之間，頻率越高，電容值越小32 復(fù)位電路按鍵電平復(fù)位是通過(guò)復(fù)位端經(jīng)電阻與 VCC接通而實(shí)現(xiàn)的，也是一個(gè)高電平有效電路， 無(wú)極電容 C 的兩端不能突變， 所以Ua=Vcc,Uab=Ua-Ub,Ub=Ua-Uab四位一體數(shù)碼管顯示主程序流程圖4軟件設(shè)計(jì)初始化void csh(v

5、oid)TMOD=0X11;TH0=0XF8;TL0=0X30; smg=0xff;EA=1;ET0=1; minute=0; minute1=0; TH1=0xd8;TL1=0xf0;TR1=1;ET1=1;lsd_4=1;數(shù)碼管顯示void smgxs(void)if(xtw=1)xt_en4=1;smg=smgxsmqw;xt_en1=0;if(xtw=2)xt_en1=1;smg1=smgxsmbw;if(dp_en=1)smg=smg1&0x7f;elsesmg=smg1;xt_en2=0;if(xtw=3)xt_en2=1;smg=smgxsmsw;xt_en3=0;if(

6、xtw=4)xt_en3=1;smg=smgxsmgw;xt_en4=0;數(shù)碼管關(guān)閉void smggb(void)smg=0xff;按鍵處理void key_cl(void)if(zqz=0)if(ziqz=1&&dqz=1)smg_en=!smg_en;TR0=1;if(ziqz=2&&dqz=2)smg_tz=!smg_tz;if(ziqz=3&&dqz=3)sj_xz=!sj_xz;if(ziqz=4&&dqz=4)sjsz+;if(sjsz=5)sjsz=0;if(ziqz=7&&dqz=7)clock_

7、en=1;if(sjsz=1)lsd_1=0;if(ziqz=5&&dqz=5)minute1+;if(minute1>=10)minute1=0;minute+;if(minute>=6)minute=0;minute1=0;if(ziqz=6&&dqz=6)minute1-;if(minute1=-1)minute1=9;minute-;if(minute=-1)minute1=9;minute=5;if(sjsz=2)lsd_1=1;lsd_2=0;if(ziqz=5&&dqz=5) hour1+;if(hour1>=10

8、)hour1=0;hour+;if(hour>=2&&hour1>=4)hour=0;hour1=0;if(ziqz=6&&dqz=6) hour1-;if(hour1=-1) hour1=9;hour-;if(hour=-1)hour=2;hour1=3;if(sjsz=3)lsd_3=0;lsd_2=0;if(ziqz=5&&dqz=5) c_hour1+; if(c_hour1>=10)c_hour1=0;c_hour+;if(c_hour>=2&&c_hour1>=4)c_hour=0;c_h

9、our1=0;if(ziqz=6&&dqz=6)c_hour1-;if(c_hour1=-1)c_hour1=9;c_hour-;if(c_hour=-1)c_hour=2;c_hour1= 3;if(sjsz=4)lsd_3=0;lsd_1=0;lsd_2=1;if(ziqz=5&&dqz=5) c_minute1+;if(c_minute1>=10) c_minute1=0; c_minute+;if(c_minute>=6)c_minute=0;c_minute1=0;if(ziqz=6&&dqz=6) c_minute1-;i

10、f(c_minute1=-1) c_minute1=9; c_minute-;if(c_minute=-1)c_minute1=9; c_minute=5;5 制作與調(diào)試在決定做數(shù)字鐘的時(shí)候，先在 PROTUE上畫好圖，進(jìn)行仿真，剛 開始的時(shí)候出現(xiàn)了幾個(gè)錯(cuò)誤， 用錯(cuò)了了幾個(gè)元器件， 經(jīng)過(guò)幾次修改之 后，終于在PROTUE上做好了，接著到Protel99S進(jìn)行畫圖，因?yàn)橐?經(jīng)在PROTUE上畫好圖了，所以只要對(duì)著PROTUE畫圖就可以了，基 本上沒(méi)什么困難，但有些圖在圖庫(kù)上沒(méi)有，要自己手動(dòng)去畫，花了比 較上的時(shí)間，還有一個(gè)四位一體數(shù)碼管的管腳，只要一畫錯(cuò)，基本上 就很麻煩了， 所以畫封裝的時(shí)候，

11、 一定要搞懂四位一體數(shù)碼管管腳是 怎么接的， 另外有幾個(gè)元器件封裝也要自己畫。 在 Protel99S 上畫完 圖之后打印給老師看， 老師看了之后給我指出了幾個(gè)小錯(cuò)誤， 而且跟 我一樣的有很多， 以前根本沒(méi)注意到過(guò)， 總是認(rèn)為自己看的懂就行了， 現(xiàn)在知道不僅要自己看的懂， 別人也一樣要看得懂， 不然畫圖就沒(méi)意 義了，改好之后又給老師看了一遍，老師覺(jué)得沒(méi)問(wèn)題就給我簽字了， 去把器件領(lǐng)好。 領(lǐng)好之后在 Protel99S 上畫原理圖， 畫完之后發(fā)現(xiàn)因 為封裝原因有好幾個(gè)地方需要修改， 浪費(fèi)了比較長(zhǎng)的時(shí)間， 畫好之后 去打印出來(lái)給老師去看，老師說(shuō)三極管的封裝不對(duì)，太小了，會(huì)出問(wèn) 題，看了一下，發(fā)現(xiàn)真

12、的有點(diǎn)小，改好之后檢查一下，看看還有沒(méi)有 不夠大的，發(fā)現(xiàn)按鍵貌似也有點(diǎn)小，很難放進(jìn)去，于是把按鈕的封裝 也改了一下，經(jīng)過(guò)元器件一個(gè)一個(gè)放置之后，又給老師看了看，老師 說(shuō)沒(méi)問(wèn)題就去做電路板吧， 于是當(dāng)天晚上就開始加夜班， 爭(zhēng)取把電路 板早點(diǎn)完成，還好晚上人也不是很多，也就十多個(gè)，也就在腐蝕電路 板的時(shí)候等了一些時(shí)間，其余的時(shí)候沒(méi)人跟你搶，板完成之后就開始 焊元器件了，不過(guò)因?yàn)橹案g和打孔的時(shí)候有幾個(gè)孔比較難焊， 所 以那幾個(gè)焊的比較難看，之前數(shù)字鐘的程序?qū)戇^(guò)，已經(jīng)燒進(jìn)單片機(jī)里 面了，所以直接插進(jìn)去就行了，結(jié)果是失望的，但慶幸的是，最起碼 電路沒(méi)接錯(cuò)，只是反應(yīng)跟預(yù)期的不一樣而已，反了一下，老師說(shuō)有人 看表是這樣看的，還不累死，只能程序改一下，把位選通改了一下， 又把程序燒到單片機(jī)內(nèi)，還好，成功了，不然估計(jì)要崩潰了，確定沒(méi) 問(wèn)題之后給老師看過(guò)，就把電路板上交了。通過(guò)這次實(shí)習(xí)