基于單片機AT89C51控制的電子時鐘課題設(shè)計報告

課程設(shè)計報告論文題目單片機-電子鐘專業(yè)班級學生姓名學號指導教師寧波技師學院電氣技術(shù)系二零一三年九月摘要數(shù)字鐘是一種用數(shù)字電路技術(shù)實現(xiàn)時、分、秒計時的裝置,在現(xiàn)實生活中,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來實現(xiàn)數(shù)字鐘等。這些方法都各有特點，其中利用中小規(guī)模集成電路組建數(shù)字鐘，原理簡單，但由于集成電路集成度有限，對于需要實現(xiàn)較多功能的電路設(shè)計比擬復雜，對于制作者焊接和布線有比擬高的要求。用單片機實現(xiàn)的電子鐘具有結(jié)構(gòu)簡單，并便于功能的擴展，但需要涉及到匯編以及C語言編寫程序，對設(shè)計者有較高的要求。1引言數(shù)字鐘是采用數(shù)字電路實現(xiàn)對時、分、秒，數(shù)字顯示的計時裝置廣泛用于個人家庭，車站，碼頭，辦公室等公共場所，成為人民日常生活中不可少的必須品，由于數(shù)字集成電路的開展和石英振蕩器的廣泛應用，使得數(shù)字鐘的精度遠遠超過老式鐘表，鐘表的數(shù)字化給人們生活帶來極大的方便，而且大大地擴展了鐘表原先的報時功能。比方定時自動報警，校時自動打鈴，自動啟閉路燈等，所有這些，都是以鐘表數(shù)字化為根底的。因此，研究數(shù)字鐘及擴大其應用有著非?，F(xiàn)實的意義。2.1系統(tǒng)設(shè)計方案本次設(shè)計的題目是可以正常的顯示時、分、秒。本系統(tǒng)利用單片機實現(xiàn)具有計時、校時等功能的數(shù)字時鐘，是以單片機AT89C51為核心元件，同時采用四位一體數(shù)碼管動態(tài)顯示“時〞、“分〞、“秒〞的現(xiàn)代計時裝置。它具有顯示直觀，校時功能等特點，利用單片機實現(xiàn)的數(shù)字時鐘具有編程靈活，便于功能的擴充等優(yōu)點。本次設(shè)計可分為兩局部：硬件局部、軟件局部。硬件局部包括：AT89C51單片機四位一體顯示器。主要由AT89C51單片機、顯示輸出電路、按鈕輸入電路等幾大局部組成。具體說來，系統(tǒng)智能控制局部由單片機及其相關(guān)的外圍電路組成，外圍電路包括復位電路、數(shù)字鐘電路、鍵盤設(shè)計。利用單片機將復位電路、顯示電路等正確的連接在一起，并通過單片機的編程來實現(xiàn)本次設(shè)計任務中的要求。2.2結(jié)構(gòu)框圖3硬件設(shè)計3.1時鐘電路89C51片內(nèi)沒有一個由反向放大器所構(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)部方式時鐘電路只要在XTAL1和XTAL2引腳上外接定時元件，內(nèi)部振蕩電路就能產(chǎn)生自激震蕩，晶體頻率可以在1.2MHZ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3．2復位電路按鍵電平復位是通過復位端經(jīng)電阻與VCC接通而實現(xiàn)的，也是一個高電平有效電路，無極電容C的兩端不能突變，所以Ua=Vcc,Uab=Ua-Ub,Ub=Ua-Uab3.3四位一體數(shù)碼管顯示4軟件設(shè)計4.1主程序流程圖開始正常計時調(diào)節(jié)時間初始化開始正常計時調(diào)節(jié)時間初始化NY功能鍵結(jié)束LED顯示yY請在此放置您的文字NY功能鍵結(jié)束LED顯示yY請在此放置您的文字void csh(void){ 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;4.3數(shù)碼管顯示void smgxs(void){ if(xtw==1) { xt_en4=1; smg=smgxsm[qw]; xt_en1=0; } if(xtw==2) { xt_en1=1; smg1=smgxsm[bw]; if(dp_en==1) { smg=smg1&0x7f; } else { smg=smg1; } xt_en2=0; } if(xtw==3) { xt_en2=1; smg=smgxsm[sw]; xt_en3=0; } if(xtw==4) { xt_en3=1; smg=smgxsm[gw]; xt_en4=0; }}void smggb(void){ smg=0xff;}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_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) { 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_hour1=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--; if(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)字鐘的時候，先在PROTUES上畫好圖，進行仿真，剛開始的時候出現(xiàn)了幾個錯誤，用錯了了幾個元器件，經(jīng)過幾次修改之后，終于在PROTUES上做好了，接著到Protel99S進行畫圖，因為已經(jīng)在PROTUES上畫好圖了，所以只要對著PROTUES畫圖就可以了，根本上沒什么困難，但有些圖在圖庫上沒有，要自己手動去畫，花了比擬上的時間，還有一個四位一體數(shù)碼管的管腳，只要一畫錯，根本上就很麻煩了，所以畫封裝的時候，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小錯誤，而且跟我一樣的有很多，以前根本沒注意到過，總是認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，不然畫圖就沒意義了，改好之后又給老師看了一遍，老師覺得沒問題就給我簽字了，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地方需要修改，浪費了比擬長的時間，畫好之后去打印出來給老師去看，老師說三極管的封裝不對，太小了，會出問題，看了一下，發(fā)現(xiàn)真的有點小，改好之后檢查一下，看看還有沒有不夠大的，發(fā)現(xiàn)按鍵貌似也有點小，很難放進去，于是把按鈕的封裝也改了一下，經(jīng)過元器件一個一個放置之后，又給老師看了看，老師說沒問題就去做電路板吧，于是當天晚上就開始加夜班，爭取把電路板早點完成，還好晚上人也不是很多，也就十多個，也就在腐蝕電路板的時候等了一些時間，其余的時候沒人跟你搶，板完成之后就開始焊元器件了，不過因為之前腐蝕和打孔的時候有幾個孔比擬難焊，所以那幾個焊的比擬難看，之前數(shù)字鐘的程序?qū)戇^，已經(jīng)燒進單片機里面了，所以直接插進去就行了，結(jié)果是失望的，但慶幸的是，最起碼電路沒接錯，只是反響跟預期的不一樣而已，反了一下，老師說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內(nèi)，還好，成