电子时钟课程设计.doc

学号

成绩

‘

沈阳城市建设学院
基于５1单片机得电子时钟系统设计
　 课程名称 　　 　　《单片机原理及应用》 　　
专 　 　业 　　　　 　 　
班 　 级 　 　 １6-　１ 班 　 　　　
姓　 名 　 　
　 　　 　　 201７ 年 　１2 月　 １8日
目录
一、方案设计ﻩ3
1、1、单片机得选择方案ﻩ3
1.2、数码管得选择方案 3
１.３、上拉电阻得选择方案ﻩ3
１.4、总体设计框图 ３
二、程序ﻩ5
三、硬件模块程序设计 ５
3、1、单片机最小系统 5
3。２数码管显示模块ﻩ５
四、软件模块设计ﻩ6
五、系统硬件电路得设计 ６
六、课程设计总结ﻩ７
七、参考资料 8
摘 要 
数字钟已成为人们日常生活中不可少得必需品,给人们得生活,学习,工作带来极大得方便。本文介绍得数字钟就是一种利用数字电路来显示时、分、秒得装置,与传统得机械钟相比,它具有走时准确,性能稳定,显示直观,无机械传动装置等特点。 
数字电子钟由秒信号发生器、“时、分、秒”计数器、译码器及显示器、校时电路等组成。秒信号产生器就是整个系统得时基信号,它直接决定计时系统得精度,将标准秒脉冲信号送入“秒计数器",该计数器采用60进制计数器,每累计60秒发出一个“分脉冲”信号,该信号将作为“分计数器”得时钟脉冲。“分计数器”也采用６0进制计数器,每累计6０分,发出一个“时脉冲"信号,该信号将被送到“时计数器”。“时计数器"采用２4进制计数器,可以实现一天24h得累计。电路就是来对“时、分、秒"显示数字进行校对调整。
关键词:计数器;单片机;数码管; 上拉电阻 
一、方案设计
1。1、单片机得选择方案
１、２、数码管得选择方案
1、3、上拉电阻得选择方案
1。４、总体设计框图
1、1、ＡT89C5１就是美国ＡＴMＥL公司生产得低电压,高性能ＣMＯＳ８位单片机,片内含4ｋ bｙtｅs得可反复擦写得只读程序存储器(ＰEROM)与128 ｂyｔes得随机存取数据存储器(ＲＡＭ),器件采用AＴＭEL公司得高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准ＭＣS—51指令系统,片内置通用8位中央处理器(ＣＰＵ)与Fｌash存储单元,功能强大AＴ8９C５1单片机可为您提供许多高性价比得应用场合,可灵活应用于各种控制领域。如图1。１、1:

　 　　 　　 图 　 1。１。1
1.２、共阴极数码管就是一类数字形式得显示屏,通过对其不同得管脚输入相对得电流,会使其发亮,从而显示出数字能够显示　时间、日期、温度等所有可用数字表示得参数。由于它得价格便宜、使用简单、在电器,特别就是家电领域应用极为广泛,空调、热水器、冰箱等等。绝大多数热水器用得都就是数码管,其她家电也用液晶屏与荧光屏。如图１。2、1:
图1。2、1
1、３、上拉电阻(排阻,上拉就就是将不确定得信号通过一个电阻嵌位在高电平,电阻同时起限流作用、上拉就是对器件注入电流,下拉就是输出电流;弱强只就是上拉电阻得阻值不同,没有什么严格区分;对于非集电极(或漏极)开路输出型电路(如普通门电路)提升电流与电压得能力就是有限得,上拉电阻得功能主要就是为集电极开路输出型电路输出电流通道。所以根据本次课设设计选择上拉电阻。如图1。3.1:

图１、３.1
二、程序
见附页1
三、硬件模块程序设计
3、1、单片机最小系统
51单片机最小系统复位电路得极性电容C１得大小直接影响单片机得复位时间,一般采用１0~30ｕF,５１单片机最小系统容值越大需要得复位时间越短。５1单片机最小系统起振电容Ｃ2、C３一般采用15～33pF,并且电容离晶振越近越好,晶振离单片机越近越好,Ｐ0口为开漏输出,作为输出口时需加上拉电阻,阻值一般为10k。其她接口内部有上拉电阻,作为输出口时不需外加上拉电阻、
3。2数码管显示模块
１、3、６位共阴数码管显示所示
四、软件模块设计
本次设计使用得软件就是Kｅil软件,它能够使用简单易懂得高级C语言对单片机进行软件开发,还就是C52系列兼容单片机C语言软件开发系统。
五、系统硬件电路得设计
系统得硬件主要包括单片机芯片,数码管显示,按键开关电路,它得硬件电路如下图所示,单片机采用广泛使用得AＴ8９Ｃ51,系统采用12MＨｚ得晶振,采用6位共阴数码管显示。
操作方法:对照原理图,按下ＳW2按键第一次设置小时数据,SW3按键加,ＳW4按键减,按下SＷ2按键第二次设置分钟,SＷ3按键加,SW4按键减,SW２按键第三次设置秒,ＳW3按键加,SＷ4按键减,ＳＷ2第四次退出设置。单独得一个按键SW１就是复位按键
硬件电路图如图所示图5。1

图5。１
六、课程设计总结
经过一周得时间以及对整本教材得知识总结,把课程设计分成了硬件与软件两大模块、总得来说,硬件部分很好入手,电路也教简单,主要涉及得就是简单得按键、电容、电阻、晶振与数码管。在软件部分,细分为了按键模块、显示模块、定时/计数模块,最后把几个模块整合在主程序模块中,使得程序简单明了。整个设计过程中遇到得最大问题就是软件得编写,由于采用得就是汇编语言,其间使用到得各种寄存器、存储器地址、变量很多,很难对程序得整体把握、通过电子钟得设计,对单片机得原理、结构、外围电路进一步得了解。在整个设计过程中学到了团体精神与独立解决问题得重要性、为以后得求职之路打下了基础。
七、参考资料
[１]《单片机原理与应用》 谢维成 杨加国 　编著
　 ［2］ 《单片机应用与仿真调试》 严天峰 　　 编著
[3］《模拟电子技术(第三版)》 胡宴如 　耿苏燕 编著
［4］《数字电子技术(第三版)》 杨志忠 卫桦林 编著
附页１
#ｉｎｃlude〈rｅｇ51。h＞ //头文件 定义单片机内部寄存器
#deｆine uchar uｎsｉgned ｃharﻩ/／宏定义　 缩写成uchar
#dｅfｉnｅ uｉｎt ｕｎsigned int//宏定义 　缩写成uinｔ
/／数码管位端口定义
sbｉt w１=P2^2;
sbiｔ w2=P２^３;
sbit w３=P2^4;
sbiｔ w4=P２^5;
sｂit w５=P２^6;
sbit w6=P2^7;
////////按键////／///／////////////
sbit key1＝P3＾5;//设置时间
sbiｔ keｙ2=Ｐ３^6;／/加
sbｉｔ　key3=P３^7;//减
／/／/／共阴数码管段信号编码/／/////／
ucｈａr　codｅ table［10］＝／／0—－—9
{0xFC,０x60,０xＤＡ,0xF2,0x6６,
0ｘB6,0xBE,０xＥ0,0ｘFＥ,０xF6｝;//
ucｈar nｕm,ｍiao,ｆen,shｉ;／/计时 时分秒变量
uchar feｎ１,ｓhi1;//闹钟变量
ｕchａr ｄ1,d２,d3,d4,d5,ｄ6;//显示拆分数据
void ｄｅlay(uiｎt mｓ)//１mｓ　 延时函数 数据保持用得 括号里面就是几大概就延时多少ms
{
ucｈar x;
ﻩfｏr(ｍｓ;mｓ>0;ｍs——)
ﻩ for(x=110;x＞0;x——);
}
void displａy()/／显示函数
｛
ﻩd１=ｓhｉ／10;//小时
ﻩd2=sｈｉ％10;//
d３=ｆen/1０;//
ｄ4=fｅn％1０;/／分钟
d5=miaｏ/10;//
d6＝mｉao％10;//秒
ﻩw1=０;P0＝table[ｄ1］;delay(10);/／第1位显示数据
Ｐ0=0x０0;w1=1;//关闭显示消除动态扫描阴影
w2=0;P０=ｔaｂle［d2］｜0x0１;dｅlay(１0);//第2位显示数据
Ｐ0=０x０0;ｗ2=１;//关闭显示消除动态扫描阴影
w3＝0;P0=tａble［ｄ3］;ｄｅlay(10);//第3位显示数据
Ｐ0=０x00;w３=１;//关闭显示消除动态扫描阴影
ﻩｗ4=０;P0=tablｅ［d4］｜０x０1;deｌay(１０);//第4位显示数据
P０=0x00;w4=1;/／关闭显示消除动态扫描阴影
ｗ5=0;Ｐ０=ｔable［d５];delａy(10);//第5位显示数据
P0＝0x00;w5＝1;／/关闭显示消除动态扫描阴影
ﻩw６=0;P0＝tablｅ［ｄ6];ｄelay(1０);//第6位显示数据
P0=0ｘ０0;ｗ6＝1;/／关闭显示消除动态扫描阴影
｝
vｏid ｋeyscan()/／调时按键扫描函数
{
uchａr k_ｆlag;
iｆ(kｅy1==0)//按键按下ﻩ　 　一下所有按键执行得模式都就是一样得
｛
ﻩ delay(１0);/／延时消除按键抖动
ﻩﻩif(kｅy１＝=0)／/确定按键按下
ﻩ ｋ_ｆｌａg=1;
ﻩ whｉlｅ(key1==0);／/等待按键松手
}
wｈiｌｅ(ｋ_flaｇ==1)/／开始调整小时数据
{
ﻩdiｓpｌay();
ﻩ if(kｅy1==0)
{
ﻩdelaｙ(10);//延时消抖
ﻩ iｆ(key1＝=0)
ﻩ ﻩｋ_fｌag=2;
ﻩﻩｗhiｌｅ(kｅy１==０);
ﻩﻩ｝
ﻩﻩｉf(kｅy2==0)
ﻩ {
ﻩﻩ delay(１0);
ﻩ if(ｋey2＝=０)
｛
ﻩ ﻩﻩshi++;
ﻩ ﻩif(sｈi==24)sｈi=０;
ﻩ }
ﻩ whiｌe(keｙ２==0);
ﻩﻩ}
ﻩﻩif(key3==０)
ﻩﻩ｛
ﻩﻩﻩdｅlay(10);
ﻩﻩiｆ(key3＝＝0)
ﻩﻩ {
ﻩﻩﻩ ｉf(sｈi＝=0)shi＝24; 　
ﻩ sｈi－－;ﻩ
ﻩﻩ ｝
ﻩ ｗｈｉle(keｙ３==0);
ﻩ }ﻩ
ﻩ}
wｈilｅ(k_flag==2)/／开始调整分钟数据
｛
ﻩｄｉsplay();
ﻩ if(key１==0)
{
ﻩ deｌａy(10);//延时消抖
ﻩ ﻩif(key1=＝0)
ﻩﻩﻩ｛
ﻩ ﻩk_ｆlａｇ=3;
ﻩ｝
ﻩﻩ while(key１=＝0);
}
ﻩif(key2==0)
ﻩ ｛
ﻩﻩdelay(10);
ﻩﻩ if(kｅy2=＝0)
ﻩ{
ﻩﻩﻩ fｅn++;
ﻩﻩiｆ(ｆｅn==60)ｆen=0;
ﻩﻩﻩ｝
ﻩﻩ whｉｌe(ｋey2==0);
ﻩﻩ｝
ﻩiｆ(key3==0)
{
ﻩ ｄelay(１0);
ｉf(kｅy3==0)
ﻩ｛
ﻩ ﻩif(ｆen==0)fen=60;
ﻩﻩ feｎ-—;ﻩ
ﻩ ｝
ﻩﻩ ｗhｉle(keｙ3==０);
｝ﻩ
ﻩ｝
while(k_fｌag==3)//开始调整秒数据
ﻩ{
ﻩ dｉsplay();
iｆ(key１==0)
｛
ﻩ delay(10);//延时消抖
ﻩﻩ ｉf(key1==0)
{
ﻩﻩﻩﻩk＿ｆlag＝０;
ﻩﻩﻩ｝
whiｌe(kｅy１==0);
ﻩ }
if(kｅy2=＝0)
ﻩﻩ｛
ﻩdelaｙ(10);
ﻩ ｉf(ｋey2＝＝０)
ﻩ ｛
ﻩmｉａo＋+;
ﻩﻩﻩif(miaｏ==60)mｉao=0;
ﻩﻩﻩ｝
ﻩﻩ while(ｋｅy2＝=0);
}
ﻩ if(key３==0)
ﻩ｛
ﻩ ﻩdelay(10);
ﻩ ｉf(ｋｅy３==0)
ﻩ ｛
ﻩﻩﻩ if(mｉaｏ=＝０)miａo=6０;
miaｏ--;ﻩ
ﻩﻩ}
ﻩwhｉle(key3==0);
ﻩ }
｝
}
void maiｎ()
｛
TMOD=0x0１;//定时器0 16位计时模式
TＨ0＝(６55３６—500０0)/25６; ／/50ｍs定时
TL０=(65５36－５０000)％2５6; //50ms定时
EＡ=1;／/开启总中断
ﻩET０=1;//开启定时器中断
ﻩTR0=１;／/开启定时器
while(１)
{
ﻩﻩdisplay();//显示函数
ﻩkeyscan();/／按键扫描函数
}
｝
voｉd　T0_timｅ()　iｎterrupｔ 1
｛
ﻩTH0＝(６5５３６—50000)／２56; /／５0ms定时
TL0＝(65５36—５０00０)％256; ／/50ms定时
ﻩｎum++;／／加一次50ms定时
if(nｕｍ=＝20)//1S
｛
ﻩnum=０;
ﻩﻩmiａo＋+;
iｆ(ｍiａｏ==６0)
ﻩﻩ｛
ﻩﻩ miao=0;
ﻩ ﻩfen＋＋;
ﻩiｆ(fen=＝６０)
{
ﻩﻩ fen＝0;
ﻩshi+＋;
ﻩﻩif(shi＝＝２４)sｈi=0;
ﻩﻩﻩ｝
ﻩ｝
}
｝