數(shù)字鐘設(shè)計(jì)基于89S51單片機(jī)實(shí)訓(xùn)總結(jié)

1、 電氣信息工程學(xué)院實(shí)訓(xùn)報(bào)告課程名稱 電子作品制作與開發(fā)項(xiàng)目實(shí)踐選修課系列題 目 數(shù)字時(shí)鐘的設(shè)計(jì)與制作 院（部、中心） 電氣信息工程學(xué)院 學(xué) 生 姓 名 專 業(yè) 測(cè)控技術(shù)與儀器 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師簽名 報(bào)告提交時(shí)間 2010年12月25日 同 組 人 員 教務(wù)處制評(píng)語(yǔ):成績(jī):答辯:（ %）報(bào)告:（ %）平時(shí):（ %）總成績(jī): 指導(dǎo)教師:年 月 日目 錄目 錄i目 的1一、要求1二、任務(wù)1第一部分、設(shè)計(jì)原理2一、數(shù)字時(shí)鐘結(jié)構(gòu)2、數(shù)字鐘的電路結(jié)構(gòu)組成2二單元電路設(shè)計(jì)2、譯碼驅(qū)動(dòng)及顯示單元2、校時(shí)控制電路3、5v穩(wěn)壓直流電源電路4、晶振電路和復(fù)位電路4第二部分、硬件電路及pcb板圖6第三部分、軟件流程圖

2、8第四部分、仿真及實(shí)物圖11第五部分、程 序13第六部分、元件清單19心得體會(huì)20參考文獻(xiàn)22目 的一、要求：、掌握單片機(jī)控制數(shù)碼管現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)；、在之前掌握的電路、模電、數(shù)電等知識(shí)，以及單片機(jī)知識(shí)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步掌握電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)及開發(fā)調(diào)試的全過(guò)程；、掌握pcb板的設(shè)計(jì)、印刷，元器件的安裝、電路調(diào)試、程序調(diào)試、程序下載等實(shí)踐實(shí)訓(xùn)部分；、真正培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際、分析解決一般性技術(shù)問(wèn)題以及實(shí)際動(dòng)手的能力。二、任務(wù)：、設(shè)計(jì)并制作一個(gè)數(shù)字鐘；、接4個(gè)按鍵，分別為“設(shè)定”、“加1”、“減1”、“確定”鍵，用于調(diào)整時(shí)間；、外接8個(gè)led數(shù)碼管，分別顯示時(shí)、分、秒，以24小時(shí)制顯示時(shí)間；、另外需要使用a

3、c220v轉(zhuǎn)ac（單）12v變壓器、二極管in4004，穩(wěn)壓塊7905、7805等自制正負(fù)5v電源一套。第一部分、設(shè)計(jì)原理一、數(shù)字時(shí)鐘結(jié)構(gòu) 該實(shí)訓(xùn)作品是利用at89s51單片機(jī)結(jié)合數(shù)碼管設(shè)計(jì)出的一個(gè)可調(diào)時(shí)的數(shù)字時(shí)鐘，其主要利用單片機(jī)的輸入/輸出功能，定時(shí)/計(jì)數(shù)功能和中斷功能。單片機(jī)時(shí)鐘結(jié)構(gòu)分硬件和軟件兩部分。硬件主要由單片機(jī)，led數(shù)碼管顯示器和按鍵等組成。、數(shù)字鐘的電路結(jié)構(gòu)組成：1）晶振電路和復(fù)位電路。2）驅(qū)動(dòng)電路及顯示單元。3）校時(shí)控制電路。4）5v穩(wěn)壓直流電源電路。二單元電路設(shè)計(jì)：、譯碼驅(qū)動(dòng)及顯示單元：圖1 led數(shù)碼管顯示圖2 輸送段碼電路 當(dāng)74ls373的le=1,oe(非)=0時(shí)

4、其輸出口隨輸入口變化，即輸出段碼。再由p0選中相應(yīng)位顯示輸出低電平，使三極管9015導(dǎo)通驅(qū)動(dòng)共陽(yáng)數(shù)碼管。、校時(shí)控制電路：圖 3 校時(shí)控制電路程序設(shè)計(jì)時(shí)給p2口高電平，當(dāng)有對(duì)應(yīng)按鍵按下時(shí)由于另一端接地，所以對(duì)應(yīng)口變成低電平，單片機(jī)根據(jù)各按鍵信號(hào)運(yùn)行相應(yīng)程序。k1為設(shè)定鍵，按下后進(jìn)入調(diào)時(shí)狀態(tài)，計(jì)時(shí)也瞬時(shí)停止。按一次進(jìn)入調(diào)整小時(shí)的狀態(tài)，在調(diào)時(shí)狀態(tài)再按k1進(jìn)入分調(diào)整狀態(tài)，在分調(diào)整狀態(tài)再按一次進(jìn)入秒調(diào)整狀態(tài)！進(jìn)入相應(yīng)狀態(tài)后，利用k2,k3鍵進(jìn)行調(diào)整，k2為加1，k3為減1。k4鍵為確定鍵，當(dāng)處在調(diào)時(shí)狀態(tài)時(shí)，k4按下時(shí)跳出調(diào)時(shí)狀態(tài)，進(jìn)入計(jì)時(shí)狀態(tài)。 、5v穩(wěn)壓直流電源電路：圖4 電源電路電源主要使用的是ac

5、220v轉(zhuǎn)ac12v變壓器，二極管in4004，穩(wěn)壓塊7805等。220v交流電由變壓器轉(zhuǎn)為12v交流電，電路板外接12v交流電，經(jīng)過(guò)in4004整流及電容濾波，在通過(guò)穩(wěn)壓塊7805得到5v左右的直流電，該電路接了電源指示燈d1，通電時(shí)變亮。、晶振電路和復(fù)位電路： 圖5 晶振電路和復(fù)位電路第二部分、硬件電路及pcb板圖圖6 protel整體原理圖pcb板圖圖7 pcb板圖第三部分、軟件流程圖圖8 程序流程圖圖9 程序流程圖圖10 程序流程圖第四部分、仿真及實(shí)物圖軟件仿真環(huán)境：protues軟件 學(xué)習(xí)使用protues軟件，學(xué)會(huì)從該軟件上找到所需的芯片及元器件，由秒向時(shí)部分依次進(jìn)行設(shè)計(jì)并逐步仿真

6、，從而發(fā)現(xiàn)問(wèn)題能及時(shí)解決。 按原理電路圖在軟件上接好電路，進(jìn)行仿真，從而發(fā)現(xiàn)電路的問(wèn)題并進(jìn)行解決。圖11 仿真結(jié)果實(shí)物圖圖12 實(shí)物圖第五部分、程 序#include#define uint unsigned int #define uchar unsigned char sbit _led=p27;sbit key1=p20; /調(diào)時(shí)按鍵sbit key2=p21;/加按鍵sbit key3=p22;/減按鍵sbit key4=p23;/確定建uchar num=0,temp=0,count=0;uchar aa;uchar hour,min,sec;uchar code table=0x6

7、0,0xf3,0xa4,0xa1,0x33,0x29,0x28,0xe3,0x20,0x21;/定義共陽(yáng)極led顯示段碼0、1、2、3、4、5、6、7、8、9void delay(uint z);/延時(shí)子函數(shù)聲明void display(uchar a,uchar b,uchar c,uchar d,uchar e,uchar f,uchar aa);/顯示子函數(shù)聲明void read_key();/讀按鍵函數(shù)聲明void led();void time_change();/時(shí)間調(diào)整子函數(shù)聲明/* 主函數(shù) */void main()p2=0xff;hour=12;min=0;sec=0;tmo

8、d=0x11;th0=(65536-50000)/256;tl0=(65536-50000)%256;th1=(65536-50000)/256;tl1=(65536-50000)%256;ea=1;et0=1;et1=1;tr0=1;tr1=1;aa=0xff; while(1) time_change(); display(tablehour/10,tablehour%10,tablemin/10, tablemin%10,tablesec/10,tablesec%10,0xff); /* 顯示函數(shù) */void display(uchar a,uchar b,uchar c,uchar

9、d,uchar e,uchar f,uchar aa) if(1) p0=0xfb&aa;p1=0xbf;delay(2); p0=0xdf&aa;p1=0xbf;delay(2); if(num=1) p0=0xfe&aa;p1=a;delay(2); else p0=0xfe;p1=a;delay(2); /hour if(num=1) p0=0xfd&aa;p1=b;delay(2); else p0=0xfd;p1=b;delay(2); /hour if(num=2) p0=0xf7&aa;p1=c;delay(2); else p0=0xf7;p1=c;delay(2); /min

10、 if(num=2) p0=0xef&aa;p1=d;delay(2); else p0=0xef;p1=d;delay(2); /min if(num=3) p0=0xbf&aa;p1=e;delay(2); else p0=0xbf;p1=e;delay(2); /sec if(num=3) p0=0x7f&aa;p1=e;delay(2); else p0=0x7f&aa;p1=f;delay(2); /sec/* 定時(shí)器0中斷函數(shù) */ void timer0() interrupt 1 th0=(65536-50000)/256;tl0=(65536-50000)%256;temp+

11、;/* 定時(shí)器1中斷函數(shù) */void timer1() interrupt 3 th1=(65536-50000)/256;tl1=(65536-50000)%256;count+;if(count=20)count=0;/* 延時(shí)子函數(shù) */void delay(uint z) uint j,k; for(j=z;j0;j-) for(k=120;k0;k-);/* 讀按鍵函數(shù) */void read_key() if(key1=0) _led=0; delay(100); if(key1=0) delay(100); _led=1;num+; if(num3)num=0; while(1

12、) if(key1=0) _led=0; delay(10); if(key1=0) num+; if(num3)num=0;break; while(!key1);delay(10);while(!key1);_led=1; if(key2=0) _led=0; delay(80); if(key2=0) if(num=1)hour+;if(hour=24)hour=0; if(num=2)min+;if(min=60)min=0; if(num=3)sec+;if(sec=60)sec=0; while(!key1);delay(10);while(!key1);_led=1; if(ke

13、y3=0) _led=0; delay(80); if(key3=0) if(num=1)hour-;if(hour=0)hour=23; if(num=2)min-;if(min=0)min=59; if(num=3)sec-;if(sec=0)sec=59; while(!key1);delay(10);while(!key1);_led=1; if(key4=0) _led=0; delay(80); if(key4=0) num=0;break; if(count15) display(tablehour/10,tablehour%10,tablemin/10, tablemin%10

14、,tablesec/10,tablesec%10,0x00); while(!key1);delay(10);while(!key1);_led=1; /* 時(shí)間調(diào)整函數(shù) */void time_change() read_key();if(temp=20) temp=0; sec+; if(sec=60) sec=0; min+; if(min=60) min=0; hour+; if(hour=24) hour=0; 第六部分、元件清單序號(hào)元器件名稱元件數(shù)目（個(gè)）140腳雙列直插at89s51單片機(jī)1240腳雙列直插芯片底座1320腳74hc373鎖存器1420腳雙列直插芯片底座15穩(wěn)壓塊

15、780516極性電容50v220uf27極性電容50v22uf18電容16v1uf29瓷片電容30pf210按鍵51112mhz晶振1120.56寸共陽(yáng)極7段數(shù)碼管81310k 1/4w金屬膜電阻1% 色環(huán)銅腳電阻19149015三極管815in4004二極管416發(fā)光二極管1173腳 接插件（含簧片），腳距：2.54118ac220v-ac12v變壓器119開關(guān)120電線1米121插頭1心得體會(huì)這次實(shí)驗(yàn)其實(shí)電路原理很清楚，可是實(shí)際動(dòng)手起來(lái)遇到問(wèn)題卻比想象中多，任何一點(diǎn)小錯(cuò)誤都會(huì)讓努力白費(fèi)，所以細(xì)心，耐心和和小組成員討論是一定要的。數(shù)字電路復(fù)雜,因此需要我們連接時(shí)要有好的布局和合理的布線規(guī)則,

16、使電路板連線清晰美觀，最重要的是檢查時(shí)特別方便。讓我們知道了許多的東西,也讓我們了解了許多在書本上所學(xué)不到的知識(shí)和技能,這為我們?cè)谝院蟮墓ぷ髌鹆朔浅Ｖ匾淖饔?通過(guò)這次實(shí)訓(xùn)也讓我對(duì)數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)與制作，了解了設(shè)計(jì)電路的程序，也讓我了解了關(guān)于數(shù)字鐘的原理與設(shè)計(jì)理念，要設(shè)計(jì)一個(gè)電路總要先用仿真仿真成功之后才實(shí)際接線的。但是最后的成品卻不一定與仿真時(shí)完全一樣，因?yàn)?，再?shí)際接線中有著各種各樣的條件制約著。而且，在仿真中無(wú)法成功的電路接法，在實(shí)際中因?yàn)樾酒旧淼奶匦远軌虺晒ΑＫ?，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮兩者的差異，從中找出最適合的設(shè)計(jì)方法。這次實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)并制作一個(gè)數(shù)字鐘。要求的是接4個(gè)按鍵，分別為“設(shè)定”、“加1

17、”、“減1”、“確定”鍵，用于調(diào)整時(shí)間；外接8個(gè)led數(shù)碼管，分別顯示時(shí)、分、秒，以24小時(shí)制顯示時(shí)間。另外還需要使用ac220v轉(zhuǎn)ac（單）12v變壓器、二極管in4004，穩(wěn)壓塊7905、7805等自制正負(fù)5v電源一套。單片機(jī)使用40腳雙列直插at89s51實(shí)現(xiàn)，led顯示器使用74hc373串入并出芯片模擬串口實(shí)現(xiàn)。這次課程的實(shí)訓(xùn)，使我在使學(xué)生掌握選修課程的基礎(chǔ)上，一方面能綜合應(yīng)用這些課程的理論只是，更重要的一方面，是讓我親自動(dòng)手，參與到工程實(shí)踐訓(xùn)練中。通過(guò)這樣的實(shí)訓(xùn)，真正能培養(yǎng)我的理論聯(lián)系實(shí)際和分析解決一般性工程技術(shù)問(wèn)題的能力。這次實(shí)訓(xùn)，使我在之前掌握的電路、模電、數(shù)電等知識(shí)，以及單片

18、機(jī)知識(shí)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步掌握電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)及開發(fā)調(diào)試的全過(guò)程，尤其包括掌握pcb板的設(shè)計(jì)、印刷，元器件的安裝、電路調(diào)試、程序調(diào)試、程序下載等實(shí)踐實(shí)訓(xùn)部分，真正的培養(yǎng)我理論聯(lián)系實(shí)際、分析解決一般性技術(shù)問(wèn)題以及實(shí)際動(dòng)手的能力。通過(guò)這次實(shí)訓(xùn)學(xué)習(xí)，使我掌握單片機(jī)控制數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)，讓我對(duì)各種電路都有了深入的了解，所以說(shuō)，“坐而言不如立而行”，對(duì)于這些電路還是應(yīng)該自己動(dòng)手實(shí)際操作才會(huì)有深刻理解，團(tuán)隊(duì)整體的力量是無(wú)窮的，通過(guò)我們的共同研究才會(huì)把這次實(shí)訓(xùn)順利的完成。實(shí)訓(xùn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題及解決方法1、七段顯示器與七段譯碼器的測(cè)量當(dāng)一切準(zhǔn)備就緒上電測(cè)量整流后是正5v電壓后，卻發(fā)現(xiàn)數(shù)碼管沒(méi)有顯示正常的數(shù)字，檢查后發(fā)現(xiàn)是數(shù)碼管有引腳短路造成的，排除故障后發(fā)現(xiàn)正確顯示數(shù)字了，所以確認(rèn)每個(gè)每個(gè)接觸處是否接觸良好是非常重要的一件事。2、時(shí)間計(jì)數(shù)電路的連接與測(cè)試六進(jìn)制、十進(jìn)制都沒(méi)有什么大的問(wèn)題，