精品基于单片机的数字电子钟论文

- 1 - 研实践 题目 ： 基于单片机的 数字电子钟 二级学院（直属学部）： 延陵学院 专业： 电气工程及其自动化 班级： 学生姓名： 学号： 指导教师姓名： 职称： 副教授 2013 年 12 月 30 日至 2014 年 1 月 10 日 - 2 - 目 录 一、绪 论 . 3 题研究的背景和意义 . 3 题研究的目的 . 3 二、课题设计概况 . 4 题主要实现功能 . 4 题功能分析 . 4 题功能实现过程的描述 . 4 三、总体设计方案 . 5 片机的选择 . 5 字电子钟显示方案论证 . 5 四、硬件设计 . 6 体设计结构图 . 6 片机最小系统的设计 . 6 入电路的设计 . 7 出电路的设计 . 8 五、软件设计 . 10 程序结构图 . 10 程序流程图 . 10 要程序模块分析 . 12 时程序 . 12 24 小时程序 . 12 暂停 /继续程序 . 14 时灯闪程序 . 14 6 进制转 程序 . 15 六、 真 . 16 6.1 件的介绍及使用 . 16 件的介绍及使用 . 16 字电子钟的仿真 . 16 七、实物制作 . 21 路板焊接 . 21 路板调试 . 21 八、 总结和展望 . 22 研实践总结 . 22 未来的展望 . 22 附 录 . 23 参考文献 . 23 元器件清单 . 23 原理图和 . 24 C 语言程序代码 . 25 实物图 . 30 - 3 - 一、 绪 论 20世纪末，电子技术获得了飞速发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力的推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。时间对人们来说总是那么宝贵，工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记时间，忘记了要做的事情，但是 ，一旦重要的事情，一时的耽误可能酿成大祸。 目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展，发展趋势将是进一步向着 功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。 单片机模块中最常见的是数字钟，数字钟是一种利用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更长的使用寿命，因此得到了广泛使用。 数字电子钟是采用数字电路对时、分、秒数字显示的计时装置，广泛用于个人家庭、车站、码头、办公室等公共场所，成为人们日常生活中不可缺少的 必需品。由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用，使得数字钟的精度远远超过老式钟表，钟表的数字化给人们的生产生活带来了极大的方便，而且大大的扩展了钟表原来的报时功能，因此研究数字钟及扩大其应用，有着日常现实的意义。 题研究的目的 复习 学会编写数字电子钟的 学会画数字电子钟的 学会稳压电源的制作方法； 学会制作相应的实物。 - 4 - 二、 课题设计概况 题主要 实现 功能 1、 该单片机数字电子钟能在 码管准确显示 24 小时（显示格 式为：时时，分分，秒秒）； 2、可暂停时间的变动 , 同时在暂停的时候可以通过调秒、调分和调时按钮校正时间，继续计时的时候按调整后的时间变动。每调整一次时间相对应的 时的时候灯不亮； 3、每次上 电的时候数码管显示“ 000000”，校时之后方可正常使用。 题 功能分析 1、 为了 实现计时功能，必须有合适精确的秒源 ； 2、通过进位的方法可以实现分钟和小时的显示； 3、时、分、秒计到 24、 60、 60 要清零； 4、给暂停和校时功能分别设置按钮，每按一次校时按钮 相应的数码管显示加 1，相应的 亮； 5、通过软件编程课实现上述功能。 题 功能 实现过程的描述 给单片机上电之后，数码管显示时间为 00时 00分 00秒，按下暂停 /继续键后，通过三个校时按钮把时间校准到实际时间，再次按下暂停 /继续键恢复计时。 每一次校时的时候相应的灯就会闪 ，不调时的时候灯就灭。 - 5 - 三 、 总体设计方案 片机的选择 低电压、高性能 位微处理器，俗称单片机。 一种带 2K 字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除 1000 次。该器件采用 密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的 令集和输出管脚相兼容。由于将多功能 8位 一种高效微控制器， 它的一种精简版本。 片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价 廉的方案 。而 司的 89片机 ,是增强型 单片机 。 由于单片机的种类很多，在选择单片机时要依据实际设计要求选择合适的单片机。 本数字电子钟产生的数据量并不大，但是为了确保程序的运行，所以选择 表 31和 52的比较 数据存储器 程序存储器 定时器 中断 51系列 128B 4 5 52系列 256B 8 8 字电子钟 显示 方案论证 本设计可以选择的方案有数码管显示和 由于只要实现时分秒的显示， 无论在软件上还是硬件上都需要添加其它部件，比较复杂，因此选择数码管即可。 - 6 - 四 、 硬件设计 体设计结构图 数字电子钟总体设计结构图如下： 图 4字电子钟的总体设计结构图 片机最小系统的设计 1、 时钟电路 如下： 单片机必须在时钟的驱动下才能工作 片机原理最小系统内容，在单片机内部有一个时钟振荡电路 ,只需要外接一个振荡源就能产生一定的时钟信号送到单片机内部的各个单元 ,决定单片机的工作速度。 典型的晶振取 为可以准确地得到 9600波特率和 19200波特率 ,用于有串口通讯的场合 )。为了匹配单片机的频率，经过试验选择匹配电容为 30 时钟电路如下 （注意接的是单片机 18、 19引脚） ： 图 4钟电路 - 7 - 2、 复位电路 51单片机通常有两种复位方式，上电复位和按钮复位，本论文采用上电复位。 由于本设计的晶体振荡器采用的是 12M，因此 复位时间计算：当取 100* 10*1 100 为高电平，所以可以达到复位作用。 复位电路图如下 （请忽略时钟电路 ） ： 图 4复位电路 入 电路的设计 1、 暂停和校时电路 如下： 由于在 以要选择上拉电阻 最多 顾及 （ 0,计算 (80,为了保证完全满足参数要求，选一定可以满足条件的 500，电流 /片内寄存器定义 # / 输入输出函数库 # / 内部函数库 00; /暂停 /继续按钮 01; /调秒按钮 02; /调分按钮 03; /调时按钮 04; /调分的时候闪灯 06; /调时的时候闪灯 /延时单位： * (0)*16+(0); /*/ i; ,; ) /显示秒 /显示分 /显示时 - 26 - 0); /延时