基于單片機AT89C51控制的電子時鐘課題設(shè)計報告

1、課 程 設(shè) 計 報 告論文題目 單片機-電子鐘 專業(yè)班級 學(xué)生姓名 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 寧波技師學(xué)院電氣技術(shù)系二零一三 年 九月摘 要數(shù)字鐘是一種用數(shù)字電路技術(shù)實現(xiàn)時、分、秒計時的裝置,在現(xiàn)實生活中,各種數(shù)字鐘已得到非常廣泛的使用.數(shù)字鐘的設(shè)計方法有許多種，例如可用中小規(guī)模集成電路組成數(shù)字鐘，也可以利用好單片機來實現(xiàn)數(shù)字鐘等。這些方法都各有特點，其中利用中小規(guī)模集成電路組建數(shù)字鐘，原理簡單，但由于集成電路集成度有限，對于需要實現(xiàn)較多功能的電路設(shè)計比較復(fù)雜，對于制作者焊接和布線有比較高的要求。用單片機實現(xiàn)的電子鐘具有結(jié)構(gòu)簡單，并便于功能的擴展，但需要涉及到匯編以及C語言編寫程序，對設(shè)計者有較高的要

2、求。1 引 言數(shù)字鐘是采用數(shù)字電路實現(xiàn)對時、分、秒，數(shù)字顯示的計時裝置廣泛用于個人家庭，車站，碼頭，辦公室等公共場所，成為人民日常生活中不可少的必須品，由于數(shù)字集成電路的發(fā)展和石英振蕩器的廣泛應(yīng)用，使得數(shù)字鐘的精度遠遠超過老式鐘表，鐘表的數(shù)字化給 人們生活帶來極大的方便，而且大大地擴展了鐘表原先的報時功能。比如定時自動報警，校時自動打鈴，自動啟閉路燈等，所有這些，都是以鐘表數(shù)字化為基礎(chǔ)的。因此，研究數(shù)字鐘及擴大其應(yīng)用有著非?，F(xiàn)實的意義。2.總體設(shè)計方案2.1 系統(tǒng)設(shè)計方案本次設(shè)計的題目是可以正常的顯示時、分、秒。本系統(tǒng)利用單片機實現(xiàn)具有計時、校時等功能的數(shù)字時鐘，是以單片機AT89C51為核心

3、元件，同時采用四位一體數(shù)碼管動態(tài)顯示“時”、“分”、“秒”的現(xiàn)代計時裝置。它具有顯示直觀，校時功能等特點，利用單片機實現(xiàn)的數(shù)字時鐘具有編程靈活，便于功能的擴充等優(yōu)點。本次設(shè)計可分為兩部分：硬件部分、軟件部分。硬件部分包括：AT89C51單片機四位一體顯示器。主要由AT89C51單片機、顯示輸出電路、按鈕輸入電路等幾大部分組成。具體說來，系統(tǒng)智能控制部分由單片機及其相關(guān)的外圍電路組成，外圍電路包括復(fù)位電路、數(shù)字鐘電路、鍵盤設(shè)計。利用單片機將復(fù)位電路、顯示電路等正確的連接在一起，并通過單片機的編程來實現(xiàn)本次設(shè)計任務(wù)中的要求。2.2 結(jié)構(gòu)框圖3 硬件設(shè)計3.1 時鐘電路89C51片內(nèi)沒有一個由反向放

4、大器所構(gòu)成的震蕩電路，XTAL1和XTAL2分別是振蕩電路的輸入端和輸出端。內(nèi)部方式時鐘電路只要在XTAL1和XTAL2引腳上外接定時元件，內(nèi)部振蕩電路就能產(chǎn)生自激震蕩，晶體頻率可以在1.2MHZ到12MHZ之間，電容值在5PF到30PF之間，電容可起頻率微調(diào)作用，在5PF到30PF之間，頻率越高，電容值越小32復(fù)位電路按鍵電平復(fù)位是通過復(fù)位端經(jīng)電阻與VCC接通而實現(xiàn)的，也是一個高電平有效電路，無極電容C的兩端不能突變，所以Ua=Vcc,Uab=Ua-Ub,Ub=Ua-Uab3.3 四位一體數(shù)碼管顯示4 軟件設(shè)計4.1 主程序流程圖開始正常計時調(diào)節(jié)時間初始化NY功能鍵結(jié)束LED顯示yY請在此放

5、置您的文字4.2初始化voidcsh(void)TMOD=0X11;TH0=0XF8;TL0=0X30;smg=0xff;EA=1;ET0=1;minute=0;minute1=0;TH1=0xd8;TL1=0xf0;TR1=1;ET1=1;lsd_4=1;4.3 數(shù)碼管顯示voidsmgxs(void)if(xtw=1)xt_en4=1;smg=smgxsmqw;xt_en1=0;if(xtw=2)xt_en1=1;smg1=smgxsmbw;if(dp_en=1)smg=smg1&0x7f;elsesmg=smg1;xt_en2=0;if(xtw=3)xt_en2=1;smg=smgxsm

6、sw;xt_en3=0;if(xtw=4)xt_en3=1;smg=smgxsmgw;xt_en4=0;4.4數(shù)碼管關(guān)閉voidsmggb(void)smg=0xff;4.5按鍵處理voidkey_cl(void)if(zqz=0)if(ziqz=1&dqz=1)smg_en=!smg_en;TR0=1;if(ziqz=2&dqz=2)smg_tz=!smg_tz;if(ziqz=3&dqz=3)sj_xz=!sj_xz;if(ziqz=4&dqz=4)sjsz+;if(sjsz=5)sjsz=0;if(ziqz=7&dqz=7) clock_en=1;if(sjsz=1)lsd_1=0;if

7、(ziqz=5&dqz=5)minute1+;if(minute1=10)minute1=0;minute+;if(minute=6)minute=0;minute1=0;if(ziqz=6&dqz=6) minute1-; if(minute1=-1) minute1=9;minute-; if(minute=-1)minute1=9;minute=5;if(sjsz=2)lsd_1=1;lsd_2=0;if(ziqz=5&dqz=5)hour1+;if(hour1=10)hour1=0;hour+;if(hour=2&hour1=4)hour=0;hour1=0;if(ziqz=6&dqz

8、=6)hour1-;if(hour1=-1)hour1=9;hour-;if(hour=-1)hour=2;hour1=3;if(sjsz=3) lsd_3=0; lsd_2=0; if(ziqz=5&dqz=5) c_hour1+; if(c_hour1=10) c_hour1=0;c_hour+; if(c_hour=2&c_hour1=4) c_hour=0;c_hour1=0; if(ziqz=6&dqz=6) c_hour1-;if(c_hour1=-1)c_hour1=9;c_hour-;if(c_hour=-1)c_hour=2;c_hour1= 3; if(sjsz=4)lsd

9、_3=0;lsd_1=0;lsd_2=1;if(ziqz=5&dqz=5)c_minute1+;if(c_minute1=10)c_minute1=0;c_minute+;if(c_minute=6)c_minute=0;c_minute1=0;if(ziqz=6&dqz=6) c_minute1-; if(c_minute1=-1) c_minute1=9;c_minute-; if(c_minute=-1)c_minute1=9;c_minute=5;5制作與調(diào)試在決定做數(shù)字鐘的時候，先在PROTUES上畫好圖，進行仿真，剛開始的時候出現(xiàn)了幾個錯誤，用錯了了幾個元器件，經(jīng)過幾次修改之后，終

10、于在PROTUES上做好了，接著到Protel99S進行畫圖，因為已經(jīng)在PROTUES上畫好圖了，所以只要對著PROTUES畫圖就可以了，基本上沒什么困難，但有些圖在圖庫上沒有，要自己手動去畫，花了比較上的時間，還有一個四位一體數(shù)碼管的管腳，只要一畫錯，基本上就很麻煩了，所以畫封裝的時候，一定要搞懂四位一體數(shù)碼管管腳是怎么接的，另外有幾個元器件封裝也要自己畫。在Protel99S上畫完圖之后打印給老師看，老師看了之后給我指出了幾個小錯誤，而且跟我一樣的有很多，以前根本沒注意到過，總是認為自己看的懂就行了，現(xiàn)在知道不僅要自己看的懂，別人也一樣要看得懂，不然畫圖就沒意義了，改好之后又給老師看了一遍

11、，老師覺得沒問題就給我簽字了，去把器件領(lǐng)好。領(lǐng)好之后在Protel99S上畫原理圖，畫完之后發(fā)現(xiàn)因為封裝原因有好幾個地方需要修改，浪費了比較長的時間，畫好之后去打印出來給老師去看，老師說三極管的封裝不對，太小了，會出問題，看了一下，發(fā)現(xiàn)真的有點小，改好之后檢查一下，看看還有沒有不夠大的，發(fā)現(xiàn)按鍵貌似也有點小，很難放進去，于是把按鈕的封裝也改了一下，經(jīng)過元器件一個一個放置之后，又給老師看了看，老師說沒問題就去做電路板吧，于是當(dāng)天晚上就開始加夜班，爭取把電路板早點完成，還好晚上人也不是很多，也就十多個，也就在腐蝕電路板的時候等了一些時間，其余的時候沒人跟你搶，板完成之后就開始焊元器件了，不過因為之前腐蝕和打孔的時候有幾個孔比較難焊，所以那幾個焊的比較難看，之前數(shù)字鐘的程序?qū)戇^，已經(jīng)燒進單片機里面了，所以直接插進去就行了，結(jié)果是失望的，但慶幸的是，最起碼電路沒接錯，只是反應(yīng)跟預(yù)期的不一樣而已，反了一下，老師說有人看表是這樣看的，還不累死，只能程序改一下，把位選通改了一下，又把程序燒到單片機內(nèi)，還好，成功了，不然估計要崩潰了，確定沒問題之后給老師看過，就把電路板上交了。6 結(jié) 論通過這