声像1001班实训要求.doc

声像1001班单片机原理及应用课程设计马子龙2011.12.19一、题目要求用C语言编写AT89C51单片机程序，设计一个智能数字钟。基本要求：1.C语言程序要求是模块化设计。2.该闹钟基于AT89C51单片机及相关外围电路进行设计。3.该闹钟有4个数码管（共阳极），可分别显示时间（时、分、秒）、及定时时间（分、秒）。4.该闹钟有4个按钮，S1是切换显示按键，该键按下时可分别实现切换正常走时显示、设定走时显示、设置定时时间，启动定时，回到正常状态等功能。S2是设定键，即该键按下，将分别选中需要设定的选项。S3键是加键，即按下去表示相应选项加1。S4键是减键，即按下去表示相应的选项减1。5.该闹钟可以定时时间到，LED将发出提示闪光，且持续30s。发挥要求：1.定时时间可被打断，即打断后恢复时继续计时。2.设置闹钟报警功能；3.能切换显示年月日等信息。二、设计器材1.计算机2.Keil C51开发软件3.AT89C51单片机实训开发板4.双龙烧写软件三、成绩评定实训成绩=实训作品50%+实训报告20%+答辩成绩20%+平实成绩10%四、时间安排1.周一上午：布置题目，查找相关资料下午：介绍、讲解发软件的使用2.周二上午：学习、讲解Keil C51开发软件的使用方法下午：自行设计课程方案3.周三上午：分析设计方案下午：按照设计方案进行编程4.周四上午：编写源程序代码下午：继续编写源程序代码5.周五上午：程序调试与功能测试下午：撰写实训报告书五、功能分析根据题目要求，经分析，其系统框图如图19所示。整个系统由4个部分组成：单片机控制部分、按键部分、蜂鸣器报警部分和数码管及发光二极管显示部分。数码管显示按键1451单片机控制器LED显示 图1按键部分由四个按键组成，低电平有效；数码管部分由1个四位共阳极数码管组成。LED显示部分为8个发光二极管。（1）硬件设计51单片机有四个I/O口，可分别分配如下：P0.0-P0.3分别接4个LED，即LED1(P0.0)、LED2（P0.1）、LED3（P0.2）、LED4（P0.3）。P1.0-P1.5分别接6个数码管的使能控制端。P2.1-P2.4分别接4个按键，即S1（P2.4）、S2（P2.3）、S3（P2.2）、S4（P2.1）。P3.0-P3.7分别接6个数码管的字型控制端。时钟电路引脚（19脚）和（18脚）接12MHz的晶振，构成时钟电路。（2）软件设计该闹钟系统的软件设计要求采用C语言进行模块化设计，功能明确，条理清晰，通俗易懂。设计思路是：利用51单片机的定时T0的中断功能，选择方式1，定时50ms,即每隔50ms产生一个定时中断。在中断服务程序中，设定一个计数变量，该变量计数20次，表示历时1s，此时将调用计时函数jishi( )，在计时函数中，秒变量每增加至60，则分变量加1；分变量每增加至60，则时变量加1；时变量每增至24，则天变量加1及星期变量加1等等，以此类推。在主函数中，设定时间、闹钟、日历等初始值。然后进入一个死循环，使之不停地调用按键函数扫描是否有键按下，若有，则执行相应的代码。若无则显示当前的时间。具体软件设计流程图下图所示。六、部分源程序设计流程图（闹钟程序）1.主函数main( )流程图 2.中断复位子程序timer0( )3.计时子函数jishi( ) 4.S1按键扫描函数key_change( )，S2按键扫描函数key_set( )六、调试1.编译时常见错误（1）语句漏掉分号“；”或多加分号。（2）使用未定义的变量。（3）源程序中出现中文字符。（4）调用的子函数参数类型不一样；（5）子函数写在主调函数前，但未声明。（6）关键词“#include”、“#define”、“main( )”等书写有误。（7）字符串常量与字符常量混淆。（8）忽略了“=”与“=”的差别。（9）switch语句中，漏掉break语句，使程序意义改变。同时要注意case后的是一个冒号“：”，而非分号“；”。（10）忽视了while与dowhile的区别。（11）/是单行注解符号，/*/是多行注解符号，且两种要相匹配，不要忽略其一，否则将有多行源程序被屏蔽掉。（12）花括号 不匹配，漏掉了其中一个或多写了几个。2.联调设置（1）将C源程序在Keil软件内编译成功后，生成*.hex文件。（2）在Proteus仿真软件中搭建仿真电路，设置仿真参数，并将*.hex文件加载到51单片机中。（3）点击仿真开始按钮，观察结果是否正常。（4）若存在问题，可在Keil软件中调试更正，再编译，然后可直接点击仿真按钮，观察问题是否排除。3.注意事项（1）sbit的应用，在单片机C语言中，可以用sbit设置某个I/O端口，使之独立控制其运行。如：sbit fm=P16;此处将P16口定义为蜂鸣器的输出控制端，当直接将fm赋值为fm=1时，意味着此时P16=1，且不影响其他管脚的功能设置。（2）宏定义#define uchar unsigned char是将uchar宏定义为unsigned char类型（无符号字符类型）；#define uint unsinged int是将uint宏定义为unsinged int类型（无符号整型）。这样做的目的是使定义无符号类型时方便简介，而uchar、uint并不是系统存在的类型。（3）在51单片机C语言中，定时器中断函数名的固定格式为:void timer0() interrupt 1（4）定时器初值的计算：定时50ms，晶振是12MHz，模式1。TH0=(65536-50000)/256=60=0x3c TL0=(65536-50000)%256=176=0xb0TMOD=0x01（5）注意闰年与平年的月份天数在二月份是不同的。（6）注意51单片机需要包含头文件#include，或#include或#include.，三者选其一即可。（7）为方便起见，一般把用于数码管显示的字型码事先存于一个无符号数组内。调用时，只要传递数组的下标地址即可。开始second=0;minite+;second=60?minite=60?minite=0;hour+;hour=24?hour=0;day+;week+;week=8?year是闰年?week=0;day=0;month+;day=table1month+1?month=13?month=0;year+;day=table2month+1?day=0;month+;month=13?month=0;year+;NY开始S1=0?延时delay( );while(!s1)set_1+;set_1=1;S1=0?set_1=8?开始S2=0?延时delay( );while(!s1)set_2+;set_2=1;S2=0?set_2=4?七、调试1.编译时常见错误（1）语句漏掉分号“；”或多加分号。（2）使用未定义的变量。（3）源程序中出现中文字符。（4）调用的子函数参数类型不一样；（5）子函数写在主调函数前，但未声明。（6）关键词“#include”、“#define”、“main( )”等书写有误。（7）字符串常量与字符常量混淆。（8）忽略了“=”与“=”的差别。（9）switch语句中，漏掉break语句，使程序意义改变。同时要注意case后的是一个冒号“：”，而非分号“；”。（10）忽视了while与dowhile的区别。（11）/是单行注解符号，/*/是多行注解符号，且两种要相匹配，不要忽略其一，否则将有多行源程序被屏蔽掉。（12）花括号 不匹配，漏掉了其中一个或多写了几个。2.联调设置（1）将C源程序在Keil软件内编译成功后，生成*.hex文件。（2）将*.hex文件通过双龙ISP软件下载到51单片机开发板中。（3）观察结果是否正常。（4）若存在问题，可在Keil软件中调试更正，再编译，然后可直接点击仿真按钮，观察问题是否排除。3.注意事项（1）sbit的应用，在单片机C语言中，可以用sbit设置某个I/O端口，使之独立控制其运行。如：sbit fm=P16;此处将P16口定义为蜂鸣器的输出控制端，当直接将fm赋值为fm=1时，意味着此时P16=1，且不影响其他管脚的功能设置。（2）宏定义#define uchar unsigned char是将uchar宏定义为unsigned char类型（无符号字符类型）；#define uint unsinged int是将uint宏定义为unsinged int类型（无符号整型）。这样做的目的是使定义无符号类型时方便简介，而uchar、uint并不是系统存在的类型。（3）在51单片机C语言中，定时器中断函数名的固定格式为:void timer0() interrupt 1（4）定时器初值的计算：定时50ms，晶振是12MHz，模式1。TH0=(655