可调简易电子钟.doc

机电 工程学院 课程设计报告书 题题 目目: : 可调简易电子时钟可调简易电子时钟 专专 业：业： 班班 级：级： 学学 号：号： 学生姓名：学生姓名： 指导教师：指导教师： 2012 年年 12 月月 5 日日 机电工程学院课程设计报告 II 摘摘 要要 功能简介： 1内容：（1）学习掌握 PROTEUSD 运用 （2）利用动态扫描让八位数码管稳定的计时并实现简单的时间 控制 2目标： （1）掌握单片机控制八位数码管的动态扫描技术，包括程 序设计和电路设计，实现稳定计时与时间调控 （2）用 PROTEUS 进行电路设计和实时仿真 3知识点链接 （1）数码管动态扫描 （动态扫描的定义以及与静态显示的区 别） 动态显示的特点是将所有位数码管的段选线 s 一位数码管有效。 选亮数码管采用动态扫描显示。所谓动态扫描显示即轮流向各位数 码管送出字形码和相应的位选，利用发光管的余辉和人眼视觉暂留 作用，使人的感觉好像各位数码管同时都在显示。 （2）总线的应用 元器件与总线的连线 P3 口的接线采用总线方式，详细如图 1-所示。 选择总线按钮 绘制总线：与普通电线的绘制方法一样，选择合适的起点、 终点单击。 如果终点在空白处，左键双击结束连线。 机电工程学院课程设计报告 III 画总线的时候为了和一般的导线区分，我们一般喜欢画斜线来 表示分支线。此时我们需要自己决定走线路径，只需在想要拐点处 单击鼠标左键即可。在画斜线时，需要关闭线路自动路径功能 才 好绘制。 Proteus 的线路自动路径功能简称 WAR，当选中两个连接点后， WAR 将选择一个合适的路径连线。WAR 可通过使用标准工具栏里的 “WAR”命令按钮 来关闭或打开，也可以在菜单栏的“Tools”下 找到这个图标。 给与总线连接的导线贴标签 PART LABELS 与 P3 口相连的线标签名依次为 w1w8，本电路中 8 位 led 数 码管是通过总线与 P3 口相连，这些都需要标注，以表明正确的电 气连接。单击绘图工具栏中的导线标签按钮，使之处于选中状态。 将鼠标置于图形编辑窗口的欲标标签的导线上，跟着鼠标的指针就 会出现一个“”号，表明找到了可以标注的导线，单击鼠标左键， 弹出编辑导线标签窗口，如图 1-所示。 注意，在标定导线标签的过程中，相互接通的导线必须标注相 同的标签名。 机电工程学院课程设计报告 IV 目目 录录 摘摘 要要II 1 前前 言言 1.1 课题开发背景. 1.2 课题研究的目的和意义. 1.3 课题的主要研究工作. 2 系统硬件设计及说明系统硬件设计及说明 2.1 部分硬件方案论述. 2.2 硬件电路图. 2.3 元件清单. 2.4 AT89C51. 3 系统软件设计系统软件设计 3.1 程序. 3.2 程序描述. 4 总结与展望总结与展望 5 参考文献参考文献 机电工程学院课程设计报告 1 1.前言 1.1 课题开发背景 随着电子科技的飞速发展，电子技术正在逐渐改善着人们的学习、生活、工作, 因此开发本系统希望能够给人们多带来一点生活上的乐趣。 基于当前市场上的智能数字市场需求量大，其中数码管显示技术就是一个很好 的应用方面。单片机技术使我们可以利用软硬件实现数码管准确显示各种数码。以 液晶显示技术的发展为背景，选择了比较常用的 T6963C 内置控制器型图形 LCD（液晶显示嚣）模块，从应用角度介绍了该控制器的特点和基本功能，并描述 了单片机控制 T6963CLCD 模块的显示机理。在此前提下以 C51 硬件开发语言为基 础，给出了 8051 单片机与 T6963C 的接口电路框图，并以字符、图形的具体显示方 法为例简要介绍了软件的设计流程及实现。 1.2 课题研究的目的和意义课题研究的目的和意义 1利用所学过的知识，初步分析单片计算机控制系统的能力； 2综合运用本专业方向所学知识，构成以单片机为核心控制系统的能力； 3单片计算机控制系统实时软件的设计、 编制与调试的能力； 4单片计算机控制系统中模拟部件(包括电压及功率放大部件) 以及常规传感部件 的使用、调试的能力； 5单片计算机控制系统综合调整及性能测试的能力； 6实验结果分析、总结及撰写技术报告的能力。 利用 AT89C51 单片机自带资源，设计一款简易时钟，并能通过按键调控时间显 示。 1.3 课题的主要研究工作课题的主要研究工作 本课题设计的主要工作如下： 研究学习 AT89C51 单片机其功能，对学习过的单片机，C 语言课程进行巩固， 设计一款简易时钟，并能通过按键调控时间显示。 机电工程学院课程设计报告 2 2 系系统统硬硬件件设设计计及及说说明明 2.1 系统组成及总体框图系统组成及总体框图 硬件设计的任务是根据总体设计要求，在选择的机型的基础上，具体确定系统 中所要使用的元器件，设计出系统的原理框图、电路原理图。 该设计要实现一种由单片机控制的秒表，单片机工作于 12MHZ 时钟频率。该设 计具有一个按钮，方便、便捷。 系统结构图如电路图 1 示。 2.2 硬件电路图 电路图 1 机电工程学院课程设计报告 3 2.3 元件清单 元件名数量 STC89C511 8 段 7 位共阴数码 管 1 无线性 （22PF,33pF） 2,1 电阻 2201 排阻1 晶振 12MHZ1 单刀单掷开关3 2.4 AT89C51 该课程设计中我们选用的芯片是 AT89C51。AT89C51 是一种带 4K 字节闪烁可 编程可擦除只读存储器（FPEROMFalsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能 CMOS8 位微处理器，俗称单片机。AT89C2051 是一种 带 2K 字节闪烁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 100 次。该器件采用 ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造，与工业 机电工程学院课程设计报告 4 标准的 MCS-51 指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能 8 位 CPU 和闪烁存储器组 合在单个芯片中，ATMEL 的 AT89C51 是一种高效微控制器，AT89C2051 是它的一 种精简版本。AT89C 单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。 AT89C51 是一个低电压，高性能 CMOS 8 位单片机，片内含 4k bytes 的可反复 擦写的 Flash 只读程序存储器和 128 bytes 的随机存取数据存储器（RAM） ，器件采用 ATMEL 公司的高密度、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 位中央处理器和 Flash 存储单元，内置功能强大的微型计算机的 AT89C51 提供了高性价比的解决方案。 AT89C51 是一个低功耗高性能单片机，40 个引脚，32 个外部双向输入/输出 （I/O）端口，同时内含 2 个外中断口，2 个 16 位可编程定时计数器,2 个全双工串行 通信口，AT89C51 可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处 理器和 Flash 存储器结合在一起，特别是可反复擦写的 Flash 存储器可有效地降低开 发成本。 3 系统软件设计系统软件设计 3.1 程序及程序描述 用法描述：程序中利用 3 个按键对电子钟进行设置key_m 用来设置分； key_h 用来设置时;key_init 是将显示数字全为 0。 #include typedef unsigned char uchar; typedef unsigned int uint; sbit key_m=P10;/ “分”调时键 sbit key_h=P11;/“时”调时按键 sbit key_init=P12; /显示初始化键（全部置 0） uchar sec,min,hour; /时、分、秒 uchar i; /进入中断的次数 uchar code temp= 0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90; void delay(uchar z); /延时函数声明 void display(void) /显示函数 P3=0x01;/“时”十位显示 机电工程学院课程设计报告 5 P2=temphour/10; delay(4); P3=0x02; /“时”个位显示 P2=temphour%10; delay(4); /“分”十位显示 P3=0x08; P2=tempmin/10; delay(4); P3=0x10;/“分”个位显示 P2=tempmin%10; delay(4); P3=0x24; /显示“-” P2=0xbf; delay(4); P3=0x40; /“秒”十位显示 P2=tempsec/10; delay(4); P3=0x80; /“秒”个位显示 P2=tempsec%10; delay(4); void min_tiao()/“分”调时函数 while(!key_m)display();/等待松开按键 sec=0;min+;/将“秒”位置 0，同时分加 1。 if(min=60)min=0; void hour_tiao() /“时”调时函数 while(!key_h)display(); sec=0;hour+; 机电工程学院课程设计报告 6 if(hour=24)hour=0; void zero()/使 led 数字显示全为“0” sec=0;min=0;hour=0; void main()/主程序 i=0; sec=0; min=0; hour=0; TMOD=0x01; /T0 为定时器方式工作模式 1 TH0=(65536-50000)/256; TL0=(65536-50000)%256; ET0=1; /开总中断 EA=1; /开定时器中断 0 TR0=1; /启动定时 while(1) if(!key_m)min_tiao();/判断是否有按键按下 if(!key_h)hour_tiao(); if(!key_init)zero(); display(); void delay(uchar z) /延时函数 uchar x; for(x=110;x0;x-) for(;z0;z-); void timer0() interrupt 1 /定时器中断 i+; TH0=(65536-50000)/256; 机电工程学院课程设计报告 7 TL0=(65536-50000)%256; if(i=16)/*利用定时中断改变显示的时间*/ i=0; sec+; if(sec=60) sec=0; min+; if(min=60) min=0;hour+; if(hour=24)hour=0; 3.2 程序流程图 开始 初始化 判断是否有按键 按下 调时程序 是 实时时钟走时 否 4 总结与展望总结与展望 单片机是我们从大一开始就学的一门课程。以前书本上的学习，并没有真正在 实际的操作，往往有些纸上谈兵。程序设计要记要背的很多，很无聊，对于我们这 机电工程学院课程设计报告 8 些懒虫可是致命的，所以对编程上成绩一直不好，但在这次课程设计后我们发现自 己在一点一滴的努力中对单片机的兴趣也在逐渐增加，虽然在程序设计方面还有很 多的不足，时钟控制上还有所欠缺，当这次的实训绝对是难忘的，我学到很多。 作为一名机电一体化技术专业的大二学生，我们觉得做单片机课程设计是十分 有意义的，而且是十分必要的。虽然过去从未独立应用过它们，但在学习的过程中 带着问题去学我们发现效率很高，这是我们做这次课程设计的又一收获。然后，要 做好一个课程设计，就必须做到：在设计程序之前，对所用单片机的内部结构有一 个系统的了解，知道该单片机内有哪些资源；要有一个清晰的思路和一个完整的的 软件流程图；在设计程序时，不能妄想一次就将整个程序设计好，反复修改、不断 改进是程序设计的必经之路；要养成注释程序的好习惯，一个程序的完美与否不仅 仅是实现功能，而应该让人一看就能明白你的思路，这样也为资料的保存和交流提 供了方便；在设计课程过程中遇到问题是很正常德，但我们们应该将每次遇到的问 题记录下来，并分析清楚，以免下次再碰到同样的问题的课程设计结束了，但是从 中学到的知识会让我们受益终身。此次课程设计，基本达到预定的效果，系统部分 功能已实现，可以准确高效地计时。在设计的过程中，小组各成员各负其责，设计 不同模块。不仅提高了设计的效率，而且体现了实践动手及团队合作的精神。 在此次设计过程中，虽然有很多程序的原理仍然没有弄懂，各器件的功能也不 是完全了解，但是秉着勤奋刻苦和好学的态度，我在这次设计中对单片机的了解程 度更增一步，也很大程度增大了我对单片机设计程序的兴趣。 本次课程设计是大学学习阶段一次非常难得的理论与实践相结合的机会，通过 这次比较系统的项目设计提高了我们运用所学的专业基础知识来解决面临实际问题 的能力。为了尽早完成作品，我们坚持努力，经过课下大量的实践操作，我们丰富 了各种器件常识，收获了难得的实践经验。在单片机 C 语言方面也有了更深层次的 理解，也大大增加了自己在编程方面的兴趣，这次课程设计中，我请教老师，同学， 去图书馆，上网查资料，直至最后完成课程设计，心里有一股成就感，我想在这会 成为我以后在这条路上努力的动力。 一个星期的单片机课程设计很快就结束了，在这一周当中