《微机原理及接口技术》期末结课论文-电子时钟的设计

学学 院：院：计算机科学与信息工程学院计算机科学与信息工程学院 专专 业：业：计算机科学与技术计算机科学与技术 学学 号：号：1410110314101103 姓姓 名：名：傅开煤傅开煤 日日 期：期：20162016 年年 1212 月月 1212 日日 2016-2017 学年 第一学期 微机微机原理及原理及接口接口技术技术期末期末结课结课论文论文 微机原理及接口技术期末结课论文14101103-傅开煤 第1页 共 9 页 电子时钟的设计电子时钟的设计 一、一、设计要求及目的设计要求及目的 1. 电子时钟主控芯片采用 AT89C51 单片机进行设计； 2. 显示采用液晶 LCD1602； 3. 采用四路独立按键进行时钟设置； 4. 通过单片机的定时器配置 1 秒定时中断。 图 1-1 整体结构框图 二、二、实验环境实验环境 软件程序编写实验 Keil4 For C51,仿真程序使用 Proteus7.8。 三、三、元器件列表元器件列表 类型数量 蜂鸣器1 10uF 电容1 30pF 电容2 LED1 LCD16022 90129 10K1 开关1 SW-PB 按键4 STC89C521 12M1 表 1-1 AT89C51 单片机 按键 1 按键 2 LCD1602 显示器 按键 3 按键 4 LED 指示 微机原理及接口技术期末结课论文14101103-傅开煤 第2页 共 9 页 四、四、实验原理实验原理 在本次设计中，时钟的设置是相当重要的，通过时钟的设置才能获得良好的 时钟频率，这个时钟频率是整个软件系统是否能正常有序地运行的关键。时钟实 现可以通过使用时钟芯片或通过单片机内部的定时器来实现。下面为具体方案： 方案一：时钟使用时钟芯片实现。许多类型的时钟芯片，具有相同的原理， 内置晶体振荡器和充电电池，同时也有外置晶振的。现在流行的时钟芯片 DS1302，DS1307 等时钟芯片可以得到一个准确的时钟走时，用简单的程序来实 现具有定时功能的智能开关。 方案二：由单片机定时器实现。单片机内部定时器可以实现更准确的时钟时 间，1ms 的最小定时误差率，可以满足一个电子秒表实现的要求。虽然增加了编 程难度，但是简化了电路、降低了成本。 本次设计中对于时钟精度要求不太高，省去时钟芯片还可以降低成本，虽然 编程的难度提高，但为了更好地性价比，采用方案二。 本次设计的计数核心采用 AT89C51 单片机的定时器中断， 采用 LCD1602 液晶 显示器显示信息。按键设置电子时钟的分钟小时。 图 1-2 整体原理图 LCD1602LCD1602 电路图电路图 本次设计液晶 LCD1602 显示部分电路图如图 1-3 所示，显示器的数据端 微机原理及接口技术期末结课论文14101103-傅开煤 第3页 共 9 页 D0-D7 连到单片机上，RW,RS,EB 分别与单片机的 P27，P25,P26 相连，单片机 驱动 LCD1602 将电子时钟信息显示出来。 图 1-3 显示部分原理图 按键电路图按键电路图 图 1-4 按键部分原理图 本设计需要外加按键来设置电子时钟的时间， 按键采用低电平有效的方式进 行识别，功能键 K1K4 功能如下：K1进入设置现在的时间 K2设置小时。K3 设置分钟 K4确认完成设置。 AT89C51AT89C51 电路图电路图 微机原理及接口技术期末结课论文14101103-傅开煤 第4页 共 9 页 图 1-5 AT89C51 原理图 片机控制模块是整个设计方案的核心。AT89C51 芯片作为该系统的控制部 件，它控制了 1602 液晶显示的内容以及液晶动态显示方式。单片机最小系统由 时钟电路和复位电路构成，这样就可以在接入其他器件，用单片机编程实现对外 部器件的控制。全局复位电路、晶振时钟电路和控制器 AT89C51 组成了单片机的 最小系统，如图 1-5 所示。 五、五、程序源代码程序源代码 #include #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int void Lcd_WrData1(uchar row, uchar col, uchar *dat); uint flag_1ms_value = 0; /按键 sbit _Key_1 = P10;/设置 sbit _Key_2 = P11;/小时 sbit _Key_3 = P12;/分钟 sbit _Key_4 = P13;/确认 /运行指示灯 sbit LED_R= P34;/确认 微机原理及接口技术期末结课论文14101103-傅开煤 第5页 共 9 页 unsigned char Hour = 0; unsigned char Minute = 0; unsigned char Second = 0; void LED_Dis_Value(void); /*- 延时函数 -*/ void delay(unsigned char ms)/ 延时子程序 unsigned char i; while(ms-) for(i = 0; i 120; i+); uchar Set_Flag = 0; void Scan_Key(void) if(!_Key_1) delay(10); if(!_Key_1) Set_Flag = 1; while(!_Key_1); if(!_Key_2) delay(10); if(!_Key_2) Set_Flag = 2; if(Hour = 59 ) Second = 0; if(Minute = 59 ) 微机原理及接口技术期末结课论文14101103-傅开煤 第8页 共 9 页 Minute = 0; if(Hour = 23) Hour = 0; else Hour+; else Minute+; else Second+; LED_R = !LED_R; flag_1ms_value = 0; LED_Dis_Value(); else flag_1ms_value +; 六、六、实验结果实验结果 微机原理及接口技术期末结课论文14101103-傅开煤 第9页 共 9 页 图 1-6 七、七、总结总结 本设计主要包括两大部分：硬件设计部分和软件设计部分，硬件部分包括了 单片机处理模块、LCD 显示模块，软件部分主要包括主程序模块、定时器计数程 序模块、LCD 显示程序模块。单片机负责控制红外测温把接收到的温度数据经处 理后送 LCD1602 显示模块显示。 通过对硬件电路的设计我对 Proteus 软件的使用更加熟练，并且运用 Keil 进行软件编程的设计，使我的编程和调试能力也有很大的提高。不仅使我对课本 上所学的知识在实践中运用， 有了更进一步的了解， 而且也提高了我的动手能力、 理论联系实际能力。为今后的学习和工作打下了很好的基础。但同时也明显感觉 到还有很多地方需要完善和提高