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 0 9 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 A G 是 7 个笔段电极 DP 为小数点 另有一种字高为 7 6MM 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 1111 0X3F 1 0000 0110 0X06 2 0101 1011 0X5B 3 0100 1111 0X4F 4 0110 0110 0X66 5 0110 1101 0X6D 6 0111 1101 0X7D 7 0000 0111 0X07 8 0111 1111 0X7F 9 0110 1111 0X6F 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 CODE 11 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 BUF 8 UNSIGNED CHAR DATA DIS INDEX UNSIGNED CHAR HOUR MIN SEC UNSIGNED CHAR SEC100 SBIT K1 P3 2 SBIT K2 P3 3 SBIT JJ P2 0 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 BUF 0 DIS CODE HOUR 10 时十位 DIS BUF 1 DIS CODE HOUR 10 时个位 DIS BUF 3 DIS CODE MIN 10 分十位 DIS BUF 4 DIS CODE MIN 10 分个位 DIS BUF 6 DIS CODE SEC 10 秒十位 DIS BUF 7 DIS CODE SEC 10 秒个位 DIS BUF 2 0XBF 显示 DIS BUF 5 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 BUF 4 DIS CODE MIN 10 分十位 DIS BUF 3 DIS CODE MIN 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 BUF DIS 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 BUF 1 DIS CODE SEC 10 秒十位 DIS BUF 0 DIS CODE SEC 10 秒个位 VOID INC MIN MIN IF MIN 59 MIN 0 INC HOUR DIS BUF 4 DIS CODE MIN 10 分十位 DIS BUF 3 DIS CODE MIN 10 分个位 VOID INC HOUR HOUR IF HOUR 23 HOUR 0 IF HOUR 9 DIS BUF 7 DIS CODE HOUR 10 时十位 ELSE DIS BUF 7 0XFF 当小时的十位为 0 时不显示 DIS BUF 6 DIS CODE HOUR 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中 真正地体会到 实践出真知 的道理 真所谓的 知识是发展的动力 在现在社会的发 展中的深深的印证 随着社会发展 我们的生活对数字电子产品的需求日 趋强烈 通过这次对单片机发展前景的展望 充分认识到单片机在我们生 活和工业领域应用的重要性 特别是对单片机实验板的亲手焊接 认识到 理论与实践之间的差距 同时更加坚信自己要学好数电和模电的理论知识 了解硬件开发的学者都知道 程序是硬件的灵魂 要使硬件系统能实现 完美的功能展显 就要有一套健壮的程序做支撑 此次单片机硬件功能的 测试 采用我们以前学过的C语言来实现 C语言要求学生必须熟练记忆和 灵活掌握 同时要注意程序编写的技巧和调试技能 编程环境采用了KEIL C51集成开