单片机电子时钟的设计与制作

1、.单片机课程设计姓 名： 阿 帅 学 号： 1102081005 班 级：自动化1101班成 绩： 指导老师： 吴玉蓉 设计时间：2014年1月7日 目 录1、 引 言二、系统总体方案三、系统硬件设计1、硬件电路原理图2、原件清单四、系统软件设计1、软件流程图2、程序清单五、系统实物图六、课程设计体会七、参考文献及网站8、 附录一、 引 言 单片机因将其主要组成部分集成在一个芯片上而得名，就是把中央处理器、随机存储器、只读存储器、中断系统、定时器/计数器以及I/O接口电路等部件集成在一个芯片上。 本设计使用12MHZ晶振与单片机AT89C51相连接，以AT89C51芯片为核心，采用动态扫描方式

2、显示，通过使用该单片机，加之在显示电路部分使用SN74LS373N驱动电路，实现在8个LED数码管上显示时间，通过4个按键进行调时、复位等功能，在实现各功能时数码管进行相应显示。软件部分用C语言实现，分为显示、延迟、调时、复位等部分。通过软硬件结合达到最终目的。2、 系统总体方案熟悉硬件，了解作用分块设计各部分电路 学习和了解单片机构成完整电路图 确定方案和思路分块设计各部分电路 综合成整体程序调试程序并修改 仿真并修改错误用Protel画出电路图并仿真 搭载硬件电路验证硬件电路 3、 系统硬件设计1.硬件电路原理图 （1）时钟电路（2）复位电路单片机有两种基本复位方式：即上电复位和按键复位。

3、本次设计用按键复位，如下图所示，通过接通按钮开关，使单片机进入复位状态。本次按键复位清零，各元件参考下图：（3） 键盘电路按键处理设置为： 如没有按键，则时钟正常走时。 按下K0键：进入调分状态，时钟停止走动； 按K1和K2键：可进行加1和减1操作； 继续按K0键：可分别进行分和小时的调整； 最后按K0键：退出调整状态，时钟开始计时运行 电路图如下：（4） 显示电路本次数码管采用共阴极8段式LED数码管，该数码管参数见附录。本系统共用8个数码管，从右到左依次显示秒个位、秒十位、横线、分个位、分十位、横线、时个位和时十位。数码管显示的信息用8个内存单元存放，这8个内存单元称为显示缓冲区，其中秒个

4、位和秒十位、分个位和分十位、时个位和时十位分别由秒数据、分数据和小时数据分拆得到。用软件译码动态显示。在存储器中首先建立一张显示信息的字段码表，显示时，先从显示缓冲区中取出显示的信息，然后通过查表程序在字段码表中查出所显示的信息的字段码，从P0口输出，同时在P2口将对应的位选码输出选中显示的数码管，就能在相应的数码管上显示显示缓冲区的内容。同时采用NPN型三极管，三极管接法如下图，其中当三极管基极高电平时，数码管共阴极为高电平，三极管基极接低电平时，数码管共阴极为低电平，该位选中。还采用了74LS373锁存器，用来缓存输入数码管段选的高低电平，提高电路稳定。系统总电路图如下：2.原件清单品名规

5、格型号技术要求数量单价总价单片机STC89C51RC45单片机座子STC89C51RC45晶振12MHz45独石电容30pF90电解电容47F90电解电容10F45轻触四脚按键6.0X6.0X5.0mm180RJ电阻10K1/4w180RJ电阻510 1/4w360RJ电阻4.7K1/4w360三极管2N5551 NPN360锁存器74LS37345锁存器座子74LS373458段式LED数码管QH5011AS0.5单字共阴360五连孔通用板14cm*21cm带电源插座孔和USB插座孔45导线0.4mm20.4单股导线3卷焊锡丝1KG2卷交流220V-直流5V适配器配套插座454、 系统软件电

6、路1、 软件流程图 （1）主程序执行流程如图，主程序先对显示单元和定时器/计数器初始化，然后重复调用数码管显示模块和按键处理模块，当有键按下，则转入相应的功能程序 开始 显示单元清零 T0、T1设为16位计数模式 允许T0中断 调用显示子程序按下键否？ 否 是 进入功能程序（2）中断服务流程图 开始 现场保护，重置初值启动下个50ms 50ms计数器加1 50ms计数器=20？ 否 是 秒单元加1，50ms计数器清0秒单元=60？ 否 是 分单元加1，秒单元清0分单元=60？ 否 是时单元加1，分单元清0 时单元=24？ 否 是 时单元清0中断返回（3）按键扫描流程图 开始 EA=0,TR0=

7、1,ET0=1Key0键按下否？否 是 调用10ms延时子程序Key0键按下否？否 是 Con加1，TR0=0,ET0=0 0Con3?否 是 是Key2键按下否？ 否Key1键按下否？否 是 调用10ms延时子程序 是 调用10ms延时子程序Key2键按下否？ 否Key1键按下否？否 是 是 时或分加1，加满则清0 时或分减1，至0则取模 EA=12. 程序清单/采用8位LED软件译码动态显示程序/使用89C51单片机，12MHZ晶振，P0输出字段码，P2输出位选码/用共阴极LED数码管，KEY0为调时位选择键，KEY1为加1键，KEY2为减1键#include #define uchar

8、unsigned char uchar codevalue12=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00,0x40; /共阴极LED数码管09,灭和-的字段码 uchar chocode8=0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f; /位选码表uchar dis8=0x00,0x00,0x04,0x00,0x00,0x04,0x00,0x00; /显示缓冲区 ,时分秒初值为0 ， uchar timedata3=0x00,0x00,0x00; /分别为秒，分和小时的值 uchar n=0x

9、00,con=0x00,con1=0x00,con2=0x00;sbit key0=P10; sbit key1=P11; sbit key2=P12; delay1ms(int t) int i,j; for(i=0;it;i+) for(j=0;j=3) con=0;TR0=1;ET0=1; if(con!=0) if(key1=0) delay1ms(10); while(key1=0); timedatacon+; if(con=2)con1=24; else con1=60; if(timedatacon=con1) timedatacon=0; if(con!=0) if(key2

10、=0) delay1ms(10); while(key2=0); timedatacon-; if(con=2)con2=23; else con2=59; if(timedatacon=0) timedatacon=con2;EA=1;/数码管显示函数 scan() uchar k; dis0=timedata0%10; dis1=timedata0/10; dis3=timedata1%10; dis4=timedata1/10; dis6=timedata2%10;dis7=timedata2/10; for(k=0;k8;k+) P0=codevaluedisk; P2=chocode

11、k; delay1ms(1); P2=0x00; /主函数 main() TH0=0x3c; /允许T0中断 TL0=0xb0; TMOD=0x01; ET0=1; TR0=1; EA=1; while(1) scan(); keyscan(); /定时器、计数器T0中断服务函数 void time0_int(void) interrupt 1 ET0=0; TR0=0; TH0=0x3c; TL0=0xb0; /定时50ms ，以n来表示 TR0=1; n+; if(n=20) n=0x00; timedata0+; if(timedata0=60) timedata0=0; timedat

12、a1+; if(timedata1=60) timedata1=0; timedata2+; if(timedata2=24) timedata2=0; ET0=1; 另一种程序：#includetypedef unsigned char uchar;typedef unsigned int uint;sbit key0=P10;sbit key1=P11;sbit key2=P12; uchar timer0=0;char k=0,c=0,counter=0,i=0,j=0,s=0,m=0; uchar SMG=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,

13、0x7f,0x6f;void timer_init(); void key_init(); void main()timer_init();while(1)key_init();P2=0x00; P0=SMGi;P2=0x01;P2=0x00;P0=SMGj;P2=0x02;P2=0x00;P2=0x00;P0=0x40; P2=0x04;P2=0x00;P0=SMGk;P2=0x08;P2=0x00;P0=SMGs;P2=0x10;P2=0x00;P2=0x00;P0=0x40;P2=0x20;P2=0x00;P0=SMGc;P2=0x40;P2=0x00;P0=SMGm;P2=0x80;P

14、2=0x00; if(timer0=20) timer0=0; i+;if(i=10)i=0;j+;if(j=6)j=0;k+;if(k=10)k=0;s+;if(s=6)s=0;c+;if(c=10) c=0; m+;if(m=2)if(c=4)m=0;c=0;void timer_init()TMOD = 0x01;TH0=0x3c;TL0=0xb0;ET0=1;EA=1; TR0=1;void timer0_ISR(void) interrupt 1TH0=0x3c;TL0=0xb0;timer0+;void key_init()uint b;P1=0xff;if(key0=0)for(

15、b=0;b2000;b+);if(key0=0)ET0=0;TR0=0;counter+;while(key0=0);for(b=0;b2000;b+);while(key0=0);if(counter=3)counter=0;ET0=1;TR0=1;if(counter=1)if(key1=0)for(b=0;b2000;b+);if(key1=0)k+;while(key1=0);for(b=0;b2000;b+);while(key1=0);if(key2=0)for(b=0;b2000;b+);if(key2=0)k-;if(k=0)s-;k=9;if(s0)k=9;s=5;while

16、(key2=0);for(b=0;b2000;b+);while(key2=0);if(counter=2)if(key1=0)for(b=0;b2000;b+);if(key1=0)c+;while(key1=0);for(b=0;b2000;b+);while(key1=0); if(key2=0)for(b=0;b2000;b+);if(key2=0)c-; if(c=0)m-;c=9;if(m0)c=0;m=0;while(key2=0);for(b=0;b2000;b+);while(key2=0);5 系统实物图6 课程设计体会通过本次的课程设计，使我收获很大，让我对单片机有了更深入的认识，现代社会中几乎处处都有单片机的影子，电子产品离不开它。课设提高了我的单片机实际运用能力，也发现了自己以前学习的不扎实，对问题不求甚解。现在才知道“书到用时方少”啊！学习还是得扎实。本次完成课程设计的过程中遇到很多问题，在熟悉和了解各硬件的情况下，搭建电路的过程中，如何布置和排版器件以及如何连线都是有讲究的，起初大致布置了下各硬件，结果连线的时候就出问题了，有的线无法走的