微机课设论文样本

1、武汉理工大学电工电子综合课程设计说明基于AT89S52数字钟的设计摘 要随着电子技术的发展，单片机因其具有体积小、集程度高、可靠性好、性价比高等突出优点已在工业控制、智能仪表、数控拥未、数据采集处理、通讯及各种智能家电和玩具等方面得到了广泛应用。本课程设计是基于89S52单片机的简单应用，具有24小时制时、分、秒显示，铵键校时，整点报时，闹钟功能。能方便的置任意时间和任意闹铃时间，当到数字钟计时到整点前十秒时，蜂鸣器发出整点报时信号，通过两个按键即可实现校时功能。目录前言 第一章 数字钟的设计要求与设计方案1.1 方案的论证与比较1.2 数字钟的功能与要求1.3 设计方案的确定第二章 数字钟的

2、硬件设计2.1 数字钟的硬件框图2.2 时钟电路设计2.3 复位电路设计2.4 按键电路设计2.5 显示电路设计2.6 闹铃与报时电路设计2.7 系统电源原理图第三章 数字钟的软件设计3.1 主程序流程图3.2 显示模块程序设计 3.3 校时模块当前编辑位闪烁功能程序设计3.4 走时程序设计第四章 数字钟的安装与调试4.1 硬件调试4.2 软件调试4.3 调试过程第五章 设计体会与小结第六章 附录6.1 系统硬件原理图6.2 部分源程序与参考文献前言电子课程设计是电子技术学习中非常重要的一个环节，是将理论知识和实践能力相统一的一个环节，是真正锻炼学生能力的一个环节。数字钟具有走时准,显示直观,

3、款式新颖,附加功能多等优点受到人们的欢迎，在很多场合得到了广泛的应用。数字钟是采用数字电路实现对.时,分,秒.数字显示的计时装置,广泛用于个人家庭,车站, 码头办公室等公共场所,成为人们日常生活中不可少的必需品,由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度,远远超过老式钟表, 钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。第

4、一章 数字钟的设计要求与设计方案1.1 方案的论证与比较 数字钟的实现方法1）用555定时器构成时基发生电路，经过分频可得到秒脉冲信号，虽然方法简单，但是得到频率的精度不高。2）利用石英钟专用芯片实现，这种方法具有实现简单、计时精度高的优点。3）利用单片机的智能性来实现，由于微处理器里集成了时钟振荡系统，综合利用处理器中的定时器计数器，可方便地实现电子时钟功能，因为处理器的智能性，通过程序容易实现其他辅助功能。 通过比较，本课程设计采用单片机来实现数字钟，利用软硬件结合的方法，可实现电子钟的许多功能。1.2 数字钟的功能与要求1） 能任意设定走时起始时间，即具有校时功能。2） 能设置闹钟时间，

5、即具有闹铃功能。3） 具有整点报时功能。1.3 设计方案的确定1）处理器的选择由于ATMEL的AT89S52具有体积小，市场货源充足，成本低以用软硬件仿真调试资源丰富的特点，因此选择AT89S52单片机。2）显示电路 显示可通过液晶和数码管来实现。对于普通的液晶显示器，需要专门的驱动电路，另外液晶显示可视性较差。而数码管具有显示亮度高，使用寿命长，价格便宜等优点，驱动电路也比较简单，因此选用数码管显示。3） 时间设置电路 通过软件控制，只需两个按键可实现时间设置功能，一个作为功能选择键另一个为加“1”键。而且两个按键有很好的人机交互界面。第二章 数字钟的硬件设计2.1 数字钟的硬件框图框图如下

6、：AT89S52闹铃电路系统复位等辅助电路六位数码管卡显示电路按键电路图1-数字钟硬件框图2.2 时钟电路设计图2-时钟产生电路8051内部有一个由反相器构成的振荡器，可以由它来产生时钟，只要在XTAL1和XTAL2端外接在英晶体作定时元件，内部反相放大器自激振荡，产生时钟。图中的C1和C2电容起着系统时钟频率微调和稳定的作用。在本系统中选用12MHz晶振。2.3 复位电路设计 单片机复位方式有上电自动复位和手动复位两种。本系统采用手动方式。图3- 复位电路2.4 按键电路设计按键电路主要考虑的是按键去抖问题，可采用硬件去抖和软件去抖两种方式，硬件去抖可用触发器或者去抖专用接口芯片来实现，在本

7、系统中因为实现的功能较简单，所以采取软件去抖方式。图见原理图中的S1和S2，其中S1是功能选择键，S2是加“1”键，当按下功能键以后每按一次S2则相应的位加1，从而实现校时功能。2.5 显示电路设计图3-显示电路采用六段数码管显示时间，利用锁存器74HC573的锁存和驱动功能，可使数码管亮度更高，占用I/O口较少，方便拓展其它功能，比如温度显示和日历显示。2.6 闹铃与报时电路设计图4-整点报时电路当距整点10秒种时，扬声器每隔一秒发出一定频率的报时声音，同时发光二极管闪烁。2.7 系统电源原理图图5系统电源电路本数字钟使用六节1.5V干电池，通过7805三端集成稳压器稳压后为系统提供电源。需

8、要注意的是，必须保证7805的输入电压Vi和输出电压的压差大于2.5V，否则7805会失去稳压能力，但电压差不能太大，如果太大，稳压器消耗功率过大，散热效果不好，第三章 数字钟的软件设计 软件的设计的重点在秒脉冲信号的产生，显示和按键调时的实现。秒脉冲产生利用中断来实现，采用动态显示。3.1 主程序流程图CPU系统初始为化CP定时器初始化14继续设置时间设置完后启动走时NY时间设置完否启动调时程序 停止走时刷新显示NY判断设置时间否启动走时图6-主程序流程图3.2 显示模块程序设计基本显示模块设计的重点是由显示代码取得相应的段码，通过锁存器控制输出给相应的数码管显示。延时动态显示送各位段码和位

9、码提取时分秒数据的十位和个位图7-显示模块程序流程图3.3 校时模块程序设计校时模块的关键是去按键去抖和功能选择键的编程，利用软件去抖实际上是延时，若检测到一按键电平变化后延时一段时间，如果再检测变化电平还存在，则作为按键处理，否则视为抖动。功能键按下吗N Y时间设置模块初始化刷新显示结束设置时间加1处理加1键按下吗下移一位N闪烁标志为真吗当前编辑的是分个位吗功能键按下吗Y刷新显示YN显示暗代码YN图8-校时模块程序流程图3.3 走时程序设计YY中断到20次了吗时变回0，Y中断返回N到24时了吗中断返回到60分了吗分变回0，时加1Y中断返回NNY到60分了吗YN中断返回秒变回0，分加1到60秒

10、了吗秒加1YN中断返回走时程序是利用了定时器0的溢出中断，单片机的时钟频率为12MHz，设定溢出时间为50ms，发生20次中断即为s。第四章 数字钟的安装与调试4.1 硬件调试 断电调试为了安全，首先进行断电调试，用万用表检测系统是否有短路现象，再检查严原理是否正确。经检测，原理正确也没有短路现象。4.1.2 通电调试第一，检查系统时钟是否正常工作，用万用表直流电压档测量XTAL1与AXTAL2两端间的电压，检测到电压若为2.5V左右，则视为正常工作。第二，检查复位电路是否正常工作。第三，检查数码显示是否乱码。 4.2 软件调试 将写好的源程序在仿真软件上仿真以后，直接烧录到单片机里，观察现象。经过多次调试后达到了设计要求。4.2 调试过程硬件调试的时候，AT89C51不工作，检查发现晶体振荡器不能正常工作，换一个晶振后系统正常工作。软件调试时，发现数码管乱码，检查发现有几个引脚虚焊，改进后系统正常稳定的工作。第五章 设计体会与小结通过本次课程设计，使自己的动手实践能力有了很大的提高，让我认识到实践的重要性，但同时要实际应用过和当中，也发现理