生产实习报告单片机的电子钟设计报告.doc

东北石油大学 实实习习总总结结报报 告告 实习类型 生产实习 实习单位 电子科学学院实习基地 实习起止时间 2010 年 7 月 12 日至 2010 年 7 月 31 日 指导教师 所在院（系） 电子科学学院 班 级 电信 07-4 学生姓名 学 号 2010 年 7 月 31 日 单片机的电子钟设计报告单片机的电子钟设计报告 一、实验目的 这次学校组织的大三课程实习是专业理论和实践知识最重要的补充和 延伸。单片机系统实训的目的是通过对单片机硬件和软件的综合训练，让 学生掌握单片机的硬件知识及设计方法，同时掌握 C 语言软件程序设计技 能。增进学生对电子工艺的感性认识，了解电子产品发展进程，熟悉电子 产品（系统）的设计、装配、生产制造工艺及过程，学习现代电子设计与 制造、单片机及接口技术、传感器技术、机电控制技术等相关工程应用技 术，获得安全用电、锡焊接技术、电子元器件、PCB 板设计与制作技术、 电子产品（系统）设计、装配技术、调试与检测技术以及电子技术文件的 制订等基础知识，全面提高学生的实践动手能力和分析问题、解决实际问 题的能力，培养其创新精神。 2、实验原理和分析 2.1设计原理 如图1-1 单片机编程，用单片机设计电路，由于使用软硬件结合的方 式，所以电路结构简单、调试也相对方便。需要调节时间时，按动调节按 钮，六位数码管显示实时时间。 2.2元器件选择 STC89C52；7407；数码管（双位共阴） ；按键；电阻排；蜂鸣器；石英晶 振11.5200M；30PF；0.1UF；10UF 电容。 2.3时钟电路工作原理 在 STC89C52芯片内部有一个高增益反相放大器，其输入端为芯片引 脚 XTAL1，输出端为引脚 XTAL2。而在芯片内部，XTAL1和 XTAL2之间跨接 晶体振荡器和微调电容，从而构成一个稳定的自激振荡器。时钟电路产生 的振荡脉冲经过触发器进行二分频之后，才成为单片机的时钟脉冲信号。 2.4共阴极数码管 LED 数码管是由发光二极管构成的，亦称半导体数码管。将条状发光二极 管按照共阴极(负极)或共阳极(正极)的方法连接，组成“8”字，再把发 光二极管另一电极作笔段电极，就构成了 LED 数码管。若按规定使某些笔 段上的发光二极管发光，就能显示从 09 的系列数字。同荧光数码管 (VFD)、辉光数码管(NRT)相比，它具有：体积小、功耗低、耐震动、寿命 长、亮度高、单色性好、发光响应的时间短，能与 TTL、CMOS 电路兼容等 的数显器件。+、-分别表示公共阳极和公共阴极。AG 是 7 个笔段电极， DP 为小数点。另有一种字高为 76MM 的超小型 LED 数码管，管脚从左右 两排引出，小数点则是独立的。 本系统利用 4 位 LED 数码管显示时间，共阴极结构。LED 数码管由 7 段发 光二极管组成，当要显示某个数字时只要将数字所对应的引脚送入低电平。 数码管管脚图，可以忽略型号，基本通用。 数字对应数码管显示控制转换字节 显示HGFE,DCBA编码（共阴编码） 0 0011,11110X3F; 1 0000,01100X06; 2 0101,10110X5B; 3 0100,11110X4F; 4 0110,01100X66; 5 0110,11010X6D; 6 0111,11010X7D; 7 0000,01110X07; 8 0111,11110X7F; 9 0110,11110X6F; 2.5 STC89C52单片机 兼容标准 MCS-51指令系统的 STC89C52 单片机是一个低功耗、高性能 CHMOS 的单片机，在线可编程 FLASH 存储器的单片机。它与通用8051系列 单片机的指令系统和引脚兼容。STC89C52单片机片内的 FLASH 可允许在线 重新编程，也可用通用非易失性存储编程器编程；片内数据存储器内含 128字节的 RAM;有40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口;具有 两个16位可编程定时器；中断系统是具有6个中断源、5个中断矢量、2级 中断优先级的中断结构。 2.6 按键 本设计中主要有三个控制按键，按键功能为： （1）P3.2 为调时间模式，长按 P3.2 进入调分状态:分单元闪烁,按 P3.2 加 1,按 P3.3 减 1.再长按 P3.2 进入时调整状态,时单元闪烁,加减调整同 调分.按长按退出调整状态。 （2）按 P3.3 进入设定闹时状态: 12:00: ,可进行分设定,按 P3.4 分加 1,再 按 P3.2 为时调整,按 P3.4 时加 1,按 P3.3 调闹钟结束.在闹铃时可按 P3.2 停闹,不按闹铃 1 分钟。 （3）按下 P3.4 进入秒表状态:再按 P3.4 秒表又启动,按 P3.4 暂停,再按 P3.4 秒表清零,按 P3.4 退出秒表回到时钟状态。 2.7 测试与分析 (1) 测试数码管:把万用表调到测二极管的档,用红表笔触行输入端,用 黑表笔触列输入端.注意观察256个点是否正常亮. （2) 测试按键:直接连接按键到单个可用 LED 发光二极管(这里采用实 验板上发光二极管),按下每个按键看 LED 是否可亮,若亮,说明按键可用. （3）程序测试：通过 KEILC51V750A_FULL 进行下载程序和编写程序 （4）调试：建立一个新工程，输入源程序，最后编译得到一个 LICH1.HEX 目标文件，用编程器把 LICH1.HEX 写入单片机 STC89C52中，插 到实验板，把电路板与+5V 稳压电源连接，把芯片插入电路板，打开电源， 六个数码管分别显示时、分和秒的十位和个位，通过电路把六个数码管调 为零，通过两个开关分别调时分的十位，个位。调时调为23，把分调59， 秒调为59，然后等一秒钟，如果显象管的时分的十位、个位和秒位都显示 为0，那就说明调试成功，在测试工程中，不但要认真观察和检测，还要 认真记录，包括记录观察的现象，测量的数据，通过数据才能把实际观察 的现象和理论预计的结果加以定量比较，从中发现问题，加以改进，最终 完成设计。在这个设计中主要测试时间是否正确，是否能符合设计的要求。 详述：STC89C52 是一种低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系 统可编程 FLASH 存储器。使用 ATMEL 公司高密度非易失性存储器技术制 造，与工业 80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上 FLASH 允许程序存储 器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的 8 位 CPU 和在系统可编程 FLASH，使得 STC89C52 为众多嵌入式控制应用系统提供 高灵活、超有效的解决方案。STC89C52 具有以下标准功能：8K 字节 FLASH，256 字节 RAM，32 位 I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针， 三个 16 位定时器/计数器。一个 6 向量 2 级中断结构，全双工串行口及时 钟电路。另外，STC89C52 可降至 0HZ 静态逻辑操作，支持 2 种软件可选 择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许 RAM、定时器/计数器、串 口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM 内容被保存，振荡器被冻结， 单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止. 2.8 实验设计程序 #INCLUDE #INCLUDE UNSIGNED CHAR DATA DIS_DIGIT; UNSIGNED CHAR KEY_S, KEY_V; UNSIGNED CHAR CODE DIS_CODE11=0XC0,0XF9,0XA4,0XB0, / 0, 1, 2, 3 0X99,0X92,0X82,0XF8,0X80,0X90, 0XFF;/ 4, 5, 6, 7, 8, 9, OFF UNSIGNED CHAR DATA DIS_BUF8; UNSIGNED CHAR DATA DIS_INDEX; UNSIGNED CHAR HOUR,MIN,SEC; UNSIGNED CHAR SEC100; SBIT K1 = P32; SBIT K2 = P33; /SBIT JJ=P20; BIT SCAN_KEY(); VOID PROC_KEY(); VOID INC_SEC(); VOID INC_MIN(); VOID INC_HOUR(); VOID DISPLAY(); VOID DELAYMS(UNSIGNED CHAR MS); VOID MAIN(VOID) P0 = 0XFF; P1 = 0XFF; TMOD = 0X11; / 定时器 0, 1 工作模式 1, 16 位定时方式 TH1 = 0XDC; TL1 = 0; TH0 = 0XFC; TL0 = 0X17; HOUR = 00; MIN = 00; SEC = 00; SEC100 = 0; DIS_BUF0 = DIS_CODEHOUR / 10; / 时十位 DIS_BUF1 = DIS_CODEHOUR % 10; / 时个位 DIS_BUF3 = DIS_CODEMIN / 10; / 分十位 DIS_BUF4 = DIS_CODEMIN % 10; / 分个位 DIS_BUF6 = DIS_CODESEC / 10; / 秒十位 DIS_BUF7 = DIS_CODESEC % 10; / 秒个位 DIS_BUF2 = 0XBF; / 显示“-“ DIS_BUF5 = 0XBF; / 显示“-“ DIS_DIGIT = 0XFE; DIS_INDEX = 0; TCON = 0X01; IE = 0X8A; / 使能 TIMER0,1 中断 TR0 = 1; TR1 = 1; KEY_V = 0X03; WHILE(1) IF(SCAN_KEY() DELAYMS(10); IF(SCAN_KEY() KEY_V = KEY_S; PROC_KEY(); BIT SCAN_KEY() KEY_S = 0X00; KEY_S |= K2; KEY_S 59) MIN = 0; DIS_BUF4 = DIS_CODEMIN / 10; / 分十位 DIS_BUF3 = DIS_CODEMIN % 10; / 分个位 EA = 1; VOID TIMER0() INTERRUPT 1 / 定时器 0 中断服务程序, 用于数码管的动态扫描 / DIS_INDEX - 显示索引, 用于标识当前显示的数码管和缓冲区的偏移量 / DIS_DIGIT - 位选通值, 传送到 P2 口用于选通当前数码管的数值, 如等于 0XFE 时, / 选通 P2.0 口数码管 / DIS_BUF - 显于缓冲区基地址 TH0 = 0XFC; TL0 = 0X17; P1 = 0XFF; / 先关闭所有数码管 P0 = DIS_BUFDIS_INDEX; / 显示代码传送到 P0 口 P1 = DIS_DIGIT; / DIS_DIGIT = _CROL_(DIS_DIGIT,1); / 位选通值左移, 下次中断时选通下一位数码管 DIS_INDEX+; / DIS_INDEX / 8 个数码管全部扫描完一遍之后，再回到第一个开始下一次扫描 VOID TIMER1() INTERRUPT 3 TH1 = 0XDC; SEC100+; IF(SEC100 = 100) SEC100 = 0; INC_SEC(); VOID INC_SEC() SEC+; IF(SEC 59) SEC = 0; INC_MIN(); DIS_BUF1 = DIS_CODESEC / 10; / 秒十位 DIS_BUF0 = DIS_CODESEC % 10; / 秒个位 VOID INC_MIN() MIN+; IF(MIN 59) MIN = 0; INC_HOUR(); DIS_BUF4 = DIS_CODEMIN / 10; / 分十位 DIS_BUF3 = DIS_CODEMIN % 10; / 分个位 VOID INC_HOUR() HOUR+; IF(HOUR 23) HOUR = 0; IF(HOUR 9) DIS_BUF7 = DIS_CODEHOUR / 10; / 时十位 ELSE DIS_BUF7 = 0XFF; / 当小时的十位为 0 时不显示 DIS_BUF6 = DIS_CODEHOUR % 10; / 时个位 VOID DELAYMS(UNSIGNED CHAR MS) / 延时子程序 UNSIGNED CHAR I; WHILE(MS-) FOR(I = 0; I 120; I+); 3、附录：流程图，电路原理图 图 1-1 流程示意图 复位起始复位起始 STC89C52 数码管数码管 分钟编辑键 K2 小时编辑键 K1 图 1-2 实验原理图 4、总结及体会 在这两周的生产实习中，我们了解了PCB板的设计绘制与手工制作基 本工艺及方法。学习和认识了许多电子器件的理论知识和使用方法，将以 前学到的数电和模电知识结合起来应用到实际电路设计