03-毕业实践报告-范文

1、毕业实践（实习）报告专业班级：计算机应用系统维护083学生姓名：胡浩学号：20082596班级序号：37实践性质：实践成绩：校内实践指导教师：何新洲长江职业学院工学院二00年三月二十日第1章概 述31.1数字电子钟的设计背景31.2ds1302数字时钟设计课题意义3第2章方案论证3第3章系统设计要求43单片机选型43.2显示部分要求53.3键盘工作模块6第4章数字电子钟软件设计74.1主程序流程图74.2屮断服务子程序流程图84.3显示部分设计94.4数字电子钟原理图104.5数字电子钟源程序10第5章实验装调及过程10致 谢11参考文献13附录一13附录二17单片机数字电子钟的设计与实现长江

2、职业学院工学院张树章 湖北，武汉 430074扌間 要：单片机即单片微型计算机(single-chip microcomputer)是集cpu , ram , rom ,定时，计数和多种接口于一体的微控制器。他体积小,成本低， 功能强，广泛应用于工业自动化上和智能产品。时钟，自从它被发明的那天起， 就成为了人类的好朋友，但随着时间的推移，科学技术的不断发展，时钟的应用 越來越广范，人们对时间计量的精度要求也越來越高。怎样让时钟更好的为人民 服务，怎样止我们的老朋友再次焕发青春呢？这就要求我们不断设计出新型的时 钊來不断满足人们的日常生活需要。然血'|j场上的时钟便宜的比较笨重，简单 实

3、用的乂比较昂贵。那么，有没有一款既简单实用价格乂便宜的时钟呢？我们课题小组设想：可不可以利用单片机功能集成化髙，价格又便宜的特点 设计一款结构既简单，价格又便宜的单片机电了时钟呢？关键词：单片机；ds1302数字时钟；计时第1章概 述1.1数字电子钟的设计背景单片机自1976年由intel公司推出mcs-48开始，迄今已有二十多年了。由 于单片机集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗地、使用方便、价格低廉 等一系列优点，冃前己经渗入到人们工作和生活的方方而而，儿乎“无处不在， 无所不为”。单片机的应用领域己从面向工业控制、通讯、交通、智能仪表等迅 速发展到家用消费产品、办公自动化、汽车屯子、

4、pc机外围以及网络通讯等广 大领域。本文讨论的单片机多功能定时器的核心是目前应用极为广泛的51系列单片 机，配置了外围设备，构成了一个可编程的计时定时系统，具有体积小，可靠性 高，功能强等特点。不仅能满足所需要求，而且述有很多功能可供开发，有着有 着广泛的应用领域。1.2ds1302数字时钟设计课题意义随着电子技术的飞速发展，家用电器和办公电子设备逐渐增多，不同的设备 都有自己的控制器，使用起来很不方便。根据这种实际情况，设计了一个单片机 多功能定时系统，它可以避免多种控制器的混淆，利用一个控制器对多路电器进 行控制，同时又可以进行时钟校准和定点打铃。它可以执行不同的时间表（考试 时间和日常作

5、息时间）的打铃，可以任意设置时间。这种具有人们所需要的智能 化特性的产品减轻了人的劳动，扩大了数字化的范i韦i,为家庭数字化提供了可能。第2章方案论证要求使用8051单片机为核心设计一个数字时钟，这个数字时钟使用2个弹跳按钮和8个共阴七段显示器，其屮2个弹跳按钮用来设计时间，6个七段显示 器则用來显示时间，该时钟的记时范围是00时00分00秒-一23时59分59秒, 以下是该数字时钟的基本功能：1. 6个七段显示器刚好用来显示时和分和秒的部分。2用户可以设置数字时钟的时间。设置时间时必须先单击模式选择按钮，进 入调整时间模式，然后再单击调整时间的弹跳按钮输入正确的时间。3. 我们的数字时钟只有

6、2种模式，分别是显示时间的模式和调整时间的模 式，所以模式选择按钮只能在这2种模式z间切换。4. 单击调整时间的弹跳按钮时，数字时钟的分会一直往上增加，分增加到 60就会进位到时，如果数字时钟的进位到23,分乂增加到59,接下来就会凹到 00时00分。5. 数字屯子时钟的另一个功能就是加入语音芯片tsd1420,开机复位时，语 音提示“欢迎使用”，当按下按钮调时时，语音提示“请设置时间”。第3章系统设计要求3.1单片机选型本文数字时钟设计原理主要利用at89c51单片机，由单片机的p0 口控制数码 管的位显示，p2 口控制数码管的段显示，p1 口与按键相接用于时间的校正。在 设计中引入两个电源

7、电路，一个是外部电源系统产生+5v电压，用于给cpu及显 示电路提供t作电压，这是数字时钟正常t作时的总电压。另一个是备用电源， 当外部电源关断时由它提供工作电压使cpu继续工作，利用单片机的空闲方式降 低功耗，数码管不显示但能使计时保持正常，不会造成掉电时计时清零的现象。整个系统工作时，秒信号产生器是整个系统的时基信号，它直接决定计时系 统的精度，将标准秒信号送入“秒计数器”，“秒计数器”采用60进制计数器, 每累计60秒发出一个“分脉冲”信号，该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。“分计数器”也采用60进制计数器,每累计60分钟，发出一个“时脉冲”信号, 该信号将被送到“时计数器” o “时

8、计数器”采用24进制计时器，可实现对一 天24小时的累计。显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出，通过六 个七段led显示器显示出來。校时电路是直接加一个脉冲信号到时计数器或者分 计数器或者秒计数器来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整。at89s52是一种低功耗、高性能cm0s8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 at89s52为众多嵌入式控制应用系

9、统提供高灵活、超有效的解决方案。at89s52 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，at89s52可降至ohz静态逻辑操作，支 持2种软件可选择节屯模式。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。3. 2显zf部分要求单片机应用系统中使用的显示器主要有发光二极管显示器，简称led （light emitt

10、ing diode）；液品显示器 lcd （liquid crystal display）；近几年也 有配置crt显示器的。而冃前在单片机系统屮，通常用led数码显示器来显示各 种数字或符号。出于它具有显示清晰、亮度高、使用电压低、寿命长的特点，因 此使用非常广泛。单片机中通常用七段led构成字型“8”，另外，还有一个小数点发光二极 管以显示小数位！这种显示器有共阴和共阳两种！发光二极管的阳极连在一起的 （公共端）称为共阳极显示器，阴极连在一起的称为共阴极显示器。一位显示器 曲8个发光二极管组成，其中，7个发光二极管构成字型“8”的各个笔划（段） jg,另一个小数点为dp发光二极管。当某段发光

11、二极管上施加一定的正向电压 时，该段笔画即亮；不加电圧则暗。为保护各段led不被损坏，需外加限流电阻。led数码管中各段发光二极管的伏安特性和普通二极管类似，只是正向压降 较大，正向电阻也较大。在一定范围内，其正向电流与发光亮度成正比。由于常 规的数码管起辉电流只有12ma,最大极限电流也只有10-30ma （静态总电流 80ma （每段10ma）；动态均电流45ma,峰值电流100ma）,所以它的输入端 电源或高于ttl高电平（3.5v）的电路信号相接时，一定要串加限流电阻以免损 坏器件。这里采用的是共阴极连接。led显示器有静态显示方式和动态显示方式两种。静态显示就是当显示器 显示某个字符

12、时，相应的段恒定的导通或截止，直到显示另一个字符为止。led 显示器工作于静态显示方式时，各位的共阴极接地；若为共阳极则接+5v电源。 每位的段选线分别与一个8位锁存器的输岀口相连，显示器屮的各位相互独立， 而且各位的显示字符一经确定，相应锁存的输出将维持不变。正因为如此，静态 显示器的亮度较高。这种显示方式编程容易，管理也较简单，但占用i/o 口线资 源较多。因此，在显示位数较多的情况下，一般都采用动态显示方式。由于所有6位段皆由一个i/o 口控制，因此，在每一瞬间，6位led会显示 相 同的字符。要想每位显示不同的字符，就必须采用扫描方法流点亮各位led, 即在每一瞬间只使某一位显示字符。

13、在此瞬间，段选控制i/o 口输出相应字符段 选码（字型码），而位选则控制i/o 口在该显示位送入选通电平（因为led为共 阴，故应送低电平），以保证该位显示相应字符。如此轮流，使每位分时显示该 位应显示字符。3.3键盘工作模块按键按照结构原理可分为两类，一类是触点式开关按键，如机械式开关、导 电橡胶式开关等；另一类是无触点式开关按键，如电气式按键，磁感应按键等。 前者造价低，后者寿命长。目前，微机系统屮最常见的是触点式开关按键。按键按照接口原理可分为编码键盘与非编码键盘两类，这两类键盘的主要区 别是识别键符及给出相应键码的方法。编码键盘主要是用硬件來实现对键的识 别，非编码键盘主要是由软件来实

14、现键盘的定义与识别。全编码键盘能够由硬件逻辑白动提供与键对应的编码，此外，-般还具有去 抖动和多键、窜键保护电路。这种键盘使用方便，但需要较多的硬件，价格较贵, 一般的单片机应用系统较少采用。非编码键盘只简单地提供行和列的矩阵，其它 工作均由软件完成。出于其经济实用，较多地应用于单片机系统中。在本套设计 屮由于只需要儿个功能键，此时，可采用独立式按键结构。独立式按键是直接用 1/0 口线构成的单个按键电路，其特点是每个按键单独占用一根i/o 口线，每个 按键的工作不会影响其它t/0 口线的状态。第4章数字电子钟软件设计4. 1主程序流程图图4.1子程序流程图4.2中断服务子程序流程图图4.2中

15、断服务流程图4.3显示部分设计lei)数码管根据led的接法不同分为共阴和共阳两类，了解led的这些特性, 对编程是很重要的，因为不同类型的数码管，除了它们的硬件屯路有差异外，编 程方法也是不同的。图1是共阴和共阳极数码管的内部电路，它们的发光原理是 一样的，只是它们的电源极性不同而己。a b c d e f 6 h+5v共阳极7段数码管图4. 3数码管内部结构图本课题用的是共阳极数码管。共阳极码oxco, 0xf9, 0xa4, oxbo, 0x99, 0x92, 0x82, 0xf8, 0x80, 0x90(0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,8, 9)数码管是用共阳极的, 数码

16、管的一个公共端接的是p2 口的一个引脚，并且从p2 口输出的是高电平来选 通数码管，p0 口就输出低电平让数码管数显示出需要的时间计数。时钟显示通 过单片机的p0 口与数码管连接起来显示实时时钟，通过编程写入数据从p0 口输 出，开始两位显示小时，111间两位显示分，最后两位显示秒。4.4数字电子钟原理图图4. 4数字时钟原理图4.5数字电子钟源程序关于数字电了钟源程序清单请参考本文附录部分。第5章实验装调及过程5.1硬件调试用万用表对元器件进行测试，确定元器件完好。然后测试面包板，确定面包 板的导通状态（横向导通还是纵向导通），然后按照所设计的电路图进行布线， 要求连线尽量整齐、简明。连线时

17、应特别注意电解电容的正负极连接连接问题， 这问题特別重要，它也是我们容易出错的地方。电路调试：调试时先断开各部分连接，一步一步测量输出是否与理论值相近。 可以分以下儿个步骤：1. 检查电路是否连接正确。2. 接通电源，用万用表的正负电源线z间的电压是否为+5v。遇到的问题：1. 在检测面包板状况的过程屮，出现木该相通的地方却未通的状况，后经检 验发现是由于万用表笔尖未与面包板内部垂直接触所至。2. 检查时发现输出直流电压的值很小，结果发现地线未接通。主要检查了电路板有无虚焊、短路、连线是否正常，尤其是单片机的齐使能 端的接线，i/o接口连线是否有误。由于我们采用了六个数码管并联接入p2 口 的

18、段选端，因此接线较多，经常容易出现管脚间短路现象。这是硬件设计不足之 处，今后将注意元件的选配使设计更简洁实用。5.2软件部分调试在仿真软件上，对定时中断程序、显示子程序、按键中断子程序进行了分段 调试，结果功能正常。5. 3时钟计时检测通过与其它计时器对比观察发现数字时钟走时过快，检杏定时中断程序发 现to的初始值设定有误，因此重新设置：在连接五进制的过程中，发现电路只能 4, 5的跳动，后经发现是由于接到与非门的引脚接错一根所至，经纠正正常显示。致 谢在论文完成之际，我要特别感谢我的指导老师何老师的热情关怀和悉心指导。 在我撰写论文的过程中，何老师倾注了大量的心血和汗水，无论是在论文的选题

19、、 构思和资料的收集方而，还是在论文的研究方法以及成文定稿方而，我都得到了 何老师悉心细致的教诲和无私的帮助，特别是他广博的学识、深厚的学术素养、 严谨的治学精神和一丝不苟的工作作风使我终生受益，在此表示真诚地感谢和深 深的谢意。在论文的写作过程屮，也得到了许多同学的宝贵建议，在此一并致以诚挚 的谢意。感谢所有关心、支持、帮助过我的良师益友。最后，向在百忙中抽出时 间对本文进行评审并提出宝贵意见的各位专家表示衷心地感谢！参考文献1江志红51单片机技术与应用系统开发案例精选2008年12月版清华人学出版社 祁 伟单片机c51程序设计教程与实验2007年8月第2次北京航空航天大学出版社3何永艳单片

20、机应用及控制技术2008年8月 第一版化学丁业出版社附录一：实时时钟芯片源程序#define_real_timer_ds1302_2003_7_21include <at89x51.h> sbit ds1302 clk = p3飞; sbit ds1302_i0 = p37; sbit ds1302_rst = p3“5; sbit acco = acc'o; sbit acc7 二 acc"7;/实时时钟时钟线引脚/实时时钟数据线引脚/实吋时钟复位线引脚typedef struct systemtimeunsigned unsigned unsigned uns

21、igned unsigned unsigned unsigned unsi gned unsi gnedcharcharcharcharcharcharcharcharcharsecond;mi nute;hour;week;day;month;year; datestring9; timestring9;systemtime; /定义的时间类型am (x)xpm(x)(x+12)ds1302_sec0ndds1302 minute#define#define#define#define#defineds1302 hour0x800x820x84#defineds1302 week0x8a#d

22、efineds1302 day0x86#defineds1302 month0x88#defineds1302 yeards1302 ram(x)0x8c(0xc0+ (x)*2)#definevoid ds13021nputbyte(unsigned char d)unsi gned char i;acc = d;for(i=8; i>0; i)ds1302.t0 = acco;ds1302_clk = 1;ds1302_clk = 0;acc = acc » 1;unsigned char ds13020utputbyte(void)/转成24小吋制/秒寄存器/分寄存器/用

23、于计算ds1302.ram地址的宏 /实时时钟写入一字节（内部函数）相当于汇编中的rrc发一个高跳变到低的脉冲/实时时钟读取一字节（内部函数）/相当于汇编中的rrc发-个高跳变到低的脉冲unsigned char ucda) /ucaddr/地址，命令/写lbyte数据/rst 0->1->0, clk 0->1/读取ds1302某地址的数据unsigned char i;for (i=8; i>0; i一)acc = acc »1;acc7 = ds1302 jo;ds1302_clk = 1;ds1302_clk = 0;return(acc);void

24、writel302(unsigned char ucaddr,ds1302地址，ucdata:要写的数据 ds1302 rst = 0;ds1302_clk = 0;ds1302_rst = 1;ds1302inputbyte(ucaddr);ds1302tnputbyte(ucda);ds1302_clk = 1;ds1302_rst = 0;unsigned char read1302(unsignod char ucaddr)unsigned char ucdata;ds1302_rst = 0;ds1302 clk = 0;ds1302 rst = 1;ds13021nputbyte(

25、ucaddr 0x01);ucdata = ds13020utputbyte();ds1302_clk = 1;ds1302_rst = 0;return(ucdata);void ds1302_setprotect (bit flag)if (flag)writel302(0x8e, 0x10);/enable/地址，命令/读lbyte数据/rst 0->1->0,clk 0->1是否写保护/wp=1,不能写入elseunsigned char value)/ 设置时间函数writel302(0x8e, 0x00) ;/wp二0,可以写入 void ds1302 setti

26、me(unsigned char address,ds1302 setprotect(0);writel302(address, (value/10)<<4 位为个位void ds1302 gettime(systemttme *time)(value%10); 高4位为十位，低4unsigncd char readvalue;rcadvalue = read1302(ds1302_second);time->second = (rcadvalue&0x70) »4) *10 + (readvalue&oxof) ; /转换成 10 进制的秒read

27、value = read1302(ds1302_minute);time-minute = (readvalue&0x70)>>4)*10 + (readvalue&oxof);readvalue = readl302(ds1302 hour);time->hour = (readvalue&0x70)»4)*10 + (readvaiue&oxoe);readvalue = readl302(ds1302 day);time->day = (readvalue&0x70)»4)*10 + (readvalue

28、&oxof);readvalue = read 1302(ds1302jveek);time->week = (readvalue&0x70)»4)*10 + (readvalue&oxof);readvalue = readl302(ds1302_month);time_>month = (readvalue&0x70)»4)*10 + (readvalue&oxof);readvalue = read1302(ds1302_year);time->year = (readvalue&0x70)»

29、4)*10 + (readvalue&oxof);void datctostr(systemttme *time)t i rae->dat estringo=time->year/10 + 'o'/数字类型转化为字符类型time->datestringltirae->year%10 + 'o'time->datestring2time>datestring3time>datestring4time->datestring5time->datestring6time->datestring7tim

30、e->month/10 + 'o'time->month%10 + ' o'time->day/10 +，o'time->day%10 + ' o'time->datestring8 = ' 0 ； void timetostr(systemtime *time)time->timestring0: time->timestringl: time->timestring2: time->timestring3: time->timestring4:=time->ho

31、ur/10 + ' o' 数字类型转化为字符类型 =time->hour%10 + ' o', y 9=time->minute/10 +，o'=time->minute%10 + ' o'time->timestri ng 5time->timestring6 = time-second/10 + ' o'time->timestring7 = time->second%10 + ' o'void initial_ds1302(void)unsi gned cha

32、r second=readl302(ds1302 second); if(second&0x80) /如果第七为1 (表明没有启动)，则启动吋钟 ds1302_settimc(ds1302_sec0nd, 0);附录二:单片机数字电子钟源程序include <at89x51. h>ftinclude <ds1302.h>定义共阳极字型码0123456789-unsigned char code dispcode = oxco, 0xf9, 0xa4, oxbo, 0x99,0x92, 0x82, 0xf8, 0x80, 0x90, oxbf;unsigned c

33、har buf = 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0;systemttme time; /在dsl302.h文件中已经定义了一个名字为systemttme的结构体, 在这里我们定义一个变量名/为 time 的 systemtime 结构体void delay (unsigned char i)/延时子程序unsigned char j;while (i-)!=0)for(j=123; j>0; j);button (n, x, y)/时钟调整子程序unsigned char n, x, y;if (pl_l=0)delay(50);if(pl_l=o)n+;if (n=x)n

34、二0;while(pl_l=0);if(pl_2=0) delay(50);if(pl_2=0)if(n=0)n=y;elsen；while (pl 2=0);return n;/显示子程序void di splay (secondlo, secondl, minutelo, minutel, hour10, hourl) unsigned char secondlo, secondl, minutelo, minutcl, hourlo, hourl;p2=0x01;po=dispcodesecondlo ;/显乐秒的十位 delay (3);p2二0x02;po=di spcodesecondl; /显示秒的个位 delay (3);p2=0x04;po=di spcode 10;/显示delay (3);p2=0x08;po=dispcodeminutelo