基于單片機電子鐘設計

1、邵陽學院課程設計報告課程設計(論文)題 目 名 稱 基于單片機的電子鐘設 課 程 名 稱 單片機原理及應用 學 生 姓 名 學 號 11413040 系 、專 業(yè) 信息工程系、電子科學與技術 指 導 教 師 許建明 2013年 6 月 27 日摘 要20世紀末，電子技術獲得了飛速的發(fā)展，在其推動下，現(xiàn)代電子產品幾乎滲透了社會的各個領域，有力地推動了社會生產力的發(fā)展和社會信息化程度的提高，同時也使現(xiàn)代電子產品性能進一步提高，產品更新?lián)Q代的節(jié)奏也越來越快?，F(xiàn)代生活的人們越來越重視起了時間觀念，可以說是時間和金錢劃上了等號。對于那些對時間把握非常嚴格和準確的人或事來說，時間的不準確會帶來非常大的麻煩

2、，所以以數(shù)碼管為顯示器的時鐘比指針式的時鐘表現(xiàn)出了很大的優(yōu)勢。數(shù)碼管顯示的時間簡單明了而且讀數(shù)快、時間準確顯示到秒。而機械式的依賴于晶體震蕩器，可能會導致誤差。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。數(shù)字鐘的精度、穩(wěn)定度遠遠超過老式機械鐘。在這次設計中，我們采用LED數(shù)碼管顯示時、分、秒，以24小時計時方式，根據(jù)數(shù)碼管動態(tài)顯示原理來進行顯示，用12MHz的晶振產生振蕩脈沖，定時器計數(shù)。在此次設計中，電路具有顯示時間的其本功能，還可以實現(xiàn)對時間的調整。數(shù)字鐘是其小巧，價格低廉，走時精度高，使用方便，功能多，便于集成化而受廣大消費的喜愛，因此得到了廣泛的使用。關鍵詞：數(shù)

3、字電子鐘；單片機；LED數(shù)碼管；定時計數(shù)目 錄摘要.11 緒論.21.1數(shù)字電子鐘的背景.21.2數(shù)字電子鐘的意義.21.3數(shù)字電子鐘的應用.22 方案設計.32.1課程設計的目的.32.2課程設計任務.4 2.3設計環(huán)境.43 系統(tǒng)硬件設計.43.1 芯片分析.43.2 晶振電路.73.3 控制電路.83.4 顯示電路.104 系統(tǒng)軟件設計.114.1 設計.114.2數(shù)字鐘的原理圖.114.3 系統(tǒng)軟件設計流程圖.12 4.4主程序設計.155 系統(tǒng)仿真與測試.15 5.1 PROTUES軟件介紹.15 5.2 電子鐘系統(tǒng)PROTUES仿真.156 調試與功能說明.18 6.1系統(tǒng)性能測試

4、與功能說明.18 6.2 系統(tǒng)時鐘誤差分析.18 6.3 軟件調試問題及解決.18結束語.20參考文獻.21致謝.22附錄.231 緒論1.1數(shù)字電子鐘的背景 20世紀末，電子技術獲得了飛速的發(fā)展，在其推動下，現(xiàn)代電子產品幾乎滲透了社會的各個領域，有力地推動了社會生產力的發(fā)展和社會信息化程度的提高，同時也使現(xiàn)代電子產品性能進一步提高，產品更新?lián)Q代的節(jié)奏也越來越快。 時間對人們來說總是那么寶貴，工作的忙碌性和繁雜性容易使人忘記當前的時間。忘記了要做的事情，當事情不是很重要的時候，這種遺忘無傷大雅。但是，一旦重要事情，一時的耽誤可能釀成大禍。目前，單片機正朝著高性能和多品種方向發(fā)展趨勢將是進一步向

5、著CMOS化、低功耗、小體積、大容量、高性能、低價格和外圍電路內裝化等幾個方面發(fā)展。下面是單片機的主要發(fā)展趨勢。單片機應用的重要意義還在于，它從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設計思想和設計方法。從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在已能用單片機通過軟件方法來實現(xiàn)了。這種軟件代替硬件的控制技術也稱為微控制技術，是傳統(tǒng)控制技術的一次革命。單片機模塊中最常見的是數(shù)字鐘，數(shù)字鐘是一種用數(shù)字電路技術實現(xiàn)時、分、秒計時的裝置，與機械式時鐘相比具有更高的準確性和直觀性，且無機械裝置，具有更更長的使用壽命，因此得到了廣泛的使用。1.2數(shù)字電子鐘的意義數(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

6、時裝置,廣泛用于個人家庭,車站, 碼頭辦公室等公共場所,成為人們日常生活中不可少的必需品,由于數(shù)字集成電路的發(fā)展和石英晶體振蕩器的廣泛應用,使得數(shù)字鐘的精度,遠遠超過老式鐘表, 鐘表的數(shù)字化給人們生產生活帶來了極大的方便，而且大大地擴展了鐘表原先的報時功能。諸如定時自動報警、按時自動打鈴、時間程序自動控制、定時廣播、自動起閉路燈、定時開關烘箱、通斷動力設備、甚至各種定時電氣的自動啟用等，所有這些，都是以鐘表數(shù)字化為基礎的。因此，研究數(shù)字鐘及擴大其應用，有著非?，F(xiàn)實的意義。1.3數(shù)字電子鐘的應用 數(shù)字鐘已成為人們日常生活中：必不可少的必需品，廣泛用于個人家庭以及車站、碼頭、劇場、辦公室等公共場所

7、，給人們的生活、學習、工作、娛樂帶來極大的方便。由于數(shù)字集成電路技術的發(fā)展和采用了先進的石英技術，使數(shù)字鐘具有走時準確、性能穩(wěn)定、攜帶方便等優(yōu)點，它還用于計時、自動報時及自動控制等各個領域。 目前，單片機正朝著高性能和多品種方向發(fā)展趨勢將是進一步向著CMOS化、低功耗、小體積、大容量、高性能、低價格和外圍電路內裝化等幾個方面發(fā)展。下面是單片機的主要發(fā)展趨勢。單片機應用的重要意義還在于，它從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設計思想和設計方法。從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在已能用單片機通過軟件方法來實現(xiàn)了。這種軟件代替硬件的控制技術也稱為微控制技術，是傳統(tǒng)控制技術的一次革命。單片機模

8、塊中最常見的是數(shù)字鐘，數(shù)字鐘是一種用數(shù)字電路技術實現(xiàn)時、分、秒計時的裝置，與機械式時鐘相比具有更高的準確性和直觀性，且無機械裝置，具有更更長的使用壽命，因此得到了廣泛的使用。2 方案設計2.1課程設計目的通過課程設計，使學生鞏固和加深對單片機基本知識的理解，學會查尋資料、方案設計、方案比較，以及單元電路設計計算等環(huán)節(jié)，進一步提高學生綜合運用所學知識的能力，提高分析解決實際問題的能力。鍛煉分析、解決電子電路問題的實際本領，通過此綜合訓練，為以后畢業(yè)設計打下一定的基礎。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,成為人們日常生活中不可

9、少的必需品,由于數(shù)字集成電路的發(fā)展和石英晶體振蕩器的廣泛應用,使得數(shù)字鐘的精度,遠遠超過老式鐘表, 鐘表的數(shù)字化給人們生產生活帶來了極大的方便，而且大大地擴展了鐘表原先的報時功能。數(shù)字鐘已成為人們日常生活中：必不可少的必需品，廣泛用于個人家庭以及車站、碼頭、劇場、辦公室等公共場所，給人們的生活、學習、工作、娛樂帶來極大的方便。由于數(shù)字集成電路技術的發(fā)展和采用了先進的石英技術，使數(shù)字鐘具有走時準確、性能穩(wěn)定、攜帶方便等優(yōu)點，它還用于計時、自動報時及自動控制等各個領域。 2.2 課程設計的任務 1、準確計時，以數(shù)字形式顯示時、分、秒的時間；2、設計出軟件編程方法，并寫出源代碼； 3、 設計出硬件電

10、路；4、小時以24小時計時形式，分秒計時為60進位； 5、校正時間功能,即能隨意設定走時時間；6、設計5V直流電源，系統(tǒng)時鐘電路、復位電路； 7、能指示秒節(jié)奏，即秒提示；8、可采用交直流供電電源，且能自動切換。 2.3設計環(huán)境（1）WINDOWS 2000/2003/XP/7/Vista系統(tǒng)（2）Proteus仿真軟件、keil軟件3系統(tǒng)硬件設計3.1 AT89C51單片機芯片分析AT89S51是一個低功耗，高性能CMOS 8位單片機，片內含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反復擦寫1000次的Flash只讀程序存儲器，器件采用ATMEL公司的高密度、

11、非易失性存儲技術制造，兼容標準MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳結構，芯片內集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲單元，功能強大的微型計算機的AT89S51可為許多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高性價比的解決方案。 AT89S51具有如下特點：40個引腳，4k Bytes Flash片內程序存儲器，128 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），32個外部雙向輸入/輸出（I/O）口，5個中斷優(yōu)先級2層中斷嵌套中斷，2個16位可編程定時計數(shù)器,2個全雙工串行通信口，看門狗（WDT）電路，片內時鐘振蕩器。 此外，AT89S51設計和配置了振蕩頻率可為0Hz并可通過軟件設置省電模式?？臻e模式下

12、，CPU暫停工作，而RAM定時計數(shù)器，串行口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結振蕩器而保存RAM的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復位。同時該芯片還具有PDIP、TQFP和PLCC等三種封裝形式，以適應不同產品的需求。本文主要介紹用單片機內部的定時/計數(shù)器來實現(xiàn)電子時鐘的方法，本設計由單片機AT89S51芯片和LED數(shù)碼管為核心，輔以必要的電路，構成了一個單片機電子時鐘。P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程 序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時，P0 口

13、作為原碼輸入口，當FIASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。P1口：P1口是一個內部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內部上拉為高，可用作 輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。 P2口：P2口為一個內部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當P2口被寫“1”時，其管腳被內部上拉電阻 拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內部上拉的緣故。P2口當用于外部程序存儲器

14、或16位地址外部數(shù)據(jù)存 儲器進行存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器 的內容。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。P3口：P3口管腳是8個帶內部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。當P3口寫入“1”后，它們被內部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：P3.0 RXD（串行輸入口）P3.1 TXD（串行輸出口）P3.2 /INT0（外部

15、中斷0）P3.3 /INT1（外部中斷1）P3.4 T0（記時器0外部輸入）P3.5 T1（記時器1外部輸入）P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。RST：復位輸入。當振蕩器復位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間。ALE/PROG：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)

16、存儲器 時，將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。EA/VPP：當/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲（0000H-FFFFH），不管是否有內部程序存儲器。注意加密方式1時， /EA將內部鎖定為RESET；當/EA端保持高電平時，此間內部程序存儲器。在FLASH編程期

17、間，此引腳也用于施加12V編程電（VPP）VCC：電源。GND ：接地 圖3.1則是單片機AT89C51帶有各個管腳的芯片 圖3.1 AT89C513.2 晶振電路 下圖為晶振電路采用12M的晶振。晶振的作用是給單片機正常工作提供穩(wěn)定的時鐘信號。單片機的晶振并不是只能用12M，只要不超過20M就行，在準許的范圍內，晶振越大，單片機運行越快，還有用12M的就是好算時間，因為一個機器周期為1/12時鐘周期，所以這樣用12M的話，一個時鐘周期為12us，那么定時器計一次數(shù)就是1us了，電容范圍在20-40pF之間，這里連接的是30pF的電容。單片機復位的條件是：必須使RST/VPD 或RST引（9）

18、加上持續(xù)兩個機器周期（即24個振蕩周期）的高電平。例如，若時鐘頻率為12 MHz，每機器周期為1s，則只需2s以上時間的高電平，在RST引腳出現(xiàn)高電平后的第二個機器周期執(zhí)行復位。單片機常見的復位如圖所示。電路為上電復位電路，它是利用電容充電來實現(xiàn)的。在接電瞬間，RESET端的電位與VCC相同，隨著充電電流的減少，RESET的電位逐漸下降。只要保證RESET為高電平的時間大于兩個機器周期，便能正常復位。該電路除具有上電復位功能外，若要復位，只需按圖中的RESET鍵，此時電源VCC經電阻R1、R2分壓，在RESET端產生一個復位高電平。機器周期=10*晶振周期=12*系統(tǒng)時鐘周期圖3.2則是單片機

19、AT89C51芯片上連接晶振電路后的圖 圖3.2 晶振電路3.3 控制電路 AT89S51的P0口和P2口外接由八個LED數(shù)碼管(LED8LED1)構成的顯示器，用P0口作LED的段碼輸出口，P2口作八個LED數(shù)碼管的位控輸出線，P1口外接四個按鍵A、B、C構成鍵盤電路。AT89S51 是一種低功耗，高性能的CMOS 8位微型計算機。它帶有8K Flash 可編程和擦除的只讀存儲器（EPROM），該器件采用ATMEL的高密度非易失性存儲器技術制造，與工業(yè)上標準的80C51和80C52的指令系統(tǒng)及引腳兼容，片內Flash 集成在一個芯片上，可用與解決復雜的問題，且成本較低。簡易電子鐘的功能不復雜

20、，采用其現(xiàn)有的I/O便可完成，所以本設計中采用此的設計方案。下圖利用按鍵開關來校正時鐘顯示的數(shù)字。當按鈕按下時，將在相應的端口輸入一個低電平，通過相應的程序來改變時鐘顯示。其中時按鍵開關用來調節(jié)時間的小時數(shù)，每按一次時按鍵，時間增加一小時；S2按鍵用來調節(jié)時間的分鐘數(shù)，每按一次分按鍵，時間增加一分鐘；S3按鍵用來調節(jié)時間的秒數(shù)每按一次秒按鍵，時間增加一秒鐘，該設計最大顯示時間為23:59:59。圖3.3則為則是單片機AT89C51芯片上連接控制電路的圖圖3.3控制電路3.4 顯示電路就時鐘而言，通常可采用液晶顯示或數(shù)碼管顯示。由于一般的段式液晶屏，需要專門的驅動電路，而且液晶顯示作為一種被動顯

21、示，可視性相對較差；對于具有驅動電路和微處理器接口的液晶顯示模塊（字符或點陣），一般多采用并行接口，對微處理器的接口要求較高，占用資源多。另外，89C2051本身無專門的液晶驅動接口，因此，本時鐘采用數(shù)碼管顯示方式。數(shù)碼管作為一種主動顯示器件，具有亮度高、價格便宜等優(yōu)點，而且市場上也有專門的時鐘顯示組合數(shù)碼管。對于實時時鐘而言，顯示顯然是另一個重要的環(huán)節(jié)。通常LED顯示有兩種方式：動態(tài)顯示和靜態(tài)顯示。靜態(tài)顯示的優(yōu)點是程序簡單、顯示亮度有保證、單片機CPU的開銷小，節(jié)約CPU的工作時間。但占有I/O口線多，每一個LED都要占有一個I/O口，硬件開銷大，電路復雜。需要幾個LED就必須占有幾個并行口

22、，比較適用于LED數(shù)量較少的場合。當然當LED數(shù)量較多的時候，可以使用單片機的串行口通過移位寄存器的方式加以解決，但程序編寫比較麻煩。LED動態(tài)顯示硬件連接簡單，但動態(tài)掃描的顯示方式需要占有CPU較多的時間，在單片機沒有太多實時測控任務的情況下可以采用。本系統(tǒng)需要采用8位LED數(shù)碼管來分別顯示時、分、秒，因數(shù)碼管個數(shù)較多，故本系統(tǒng)選擇動態(tài)顯示方式。圖3.4則為則是單片機AT89C51芯片上連接顯示電路的圖圖3.4 顯示電路各模塊拼接組合，電路總體設計圖如下：圖3.5 總圖4 系統(tǒng)軟件設計4.1設計系統(tǒng)的軟件設計也是工具系統(tǒng)功能的設計,單片機軟件的設計主要包括執(zhí)行軟件（完成各種實質性功能）的設計

23、和監(jiān)控軟件的設計。單片機的軟件設計通常要考慮以下幾個方面的問題：（1）根據(jù)軟件功能要求，將系統(tǒng)軟件劃分為若干個相對獨立的部分，設計出合理的總體結構，使軟件開發(fā)清晰、簡潔和流程合理；（2）培養(yǎng)良好的編程風格，如考慮結構化程序設計、實行模塊化、子程序化。既便于調試、鏈接，又便于移植和修改；（3）建立正確的數(shù)學模型，通過仿真提高系統(tǒng)的性能，并選取合適的參數(shù)；（4）繪制程序流程圖；（5）合理分配系統(tǒng)資源；（6）為程序加入注釋，提高可讀性，實施軟件工程；（7）注意軟件的抗干擾設計，提高系統(tǒng)的可靠性。4.2 數(shù)字鐘的原理圖用PROTUES軟件，根據(jù)要求畫出數(shù)字電子鐘的原理圖如下所示。圖4.1 數(shù)字鐘的原理

24、圖工作原理 ：數(shù)字電子鐘是一個將“ 時”，“分”，“秒”顯示于人的視覺器官的計時裝置。它的計時周期為24小時，顯時滿刻度為23時59分59秒，另外還有校時功能。因此，一個基本的數(shù)字鐘電路主要由顯示器“時”，“分”，“秒”和單片機。8個數(shù)碼管的段選接到單片機的P0口，位選接到單片機的P2口。數(shù)碼管按照數(shù)碼管動態(tài)顯示的工作原理工作，將標準秒信號送入“秒單元”，“秒單元”采用60進制計數(shù)器，每累計60秒發(fā)出一個“分脈沖”信號，該信號將作為“分單元”的時鐘脈沖?！胺謫卧币膊捎?0進制計數(shù)器，每累計60分鐘，發(fā)出一個“時脈沖”信號，該信號將被送到“時單元”?！皶r單元”采用24進制計時器，可實現(xiàn)對一天2

25、4小時的累計。顯示電路將“時”、“分”、“秒”通過七段顯示器顯示出來。4.3 系統(tǒng)軟件設計流程圖 這次的數(shù)字電子鐘設計用到很多子程序，它們的流程圖如下所示。主程序是先開始，然后啟動定時器，定時器啟動后在進行按鍵檢測，檢測完后，就可以顯示時間。開始啟動定時器按鍵檢測時間顯示圖4.2主程序流程圖按鍵處理是先檢測秒按鍵是否按下，秒按鍵如果按下，秒就加1；如果沒有按下，就檢測分按鍵是否按下，分按鍵如果按下，分就加1；如果沒有按下，就檢測時按鍵是否按下，時按鍵如果按下，時就加1；如果沒有按下，就把時間顯示出來。 NYNYNY時加1顯示時間結束開始秒按鍵按下？秒加1分按鍵按下？分加1時按鍵按下？ 圖4.3

26、 按鍵處理流程圖定時器中斷時是先檢測1秒是否到，1秒如果到，秒單元就加1；如果沒到，就檢測1分鐘是否到，1分鐘如果到，分單元就加1；如果沒到，就檢測1小時是否到，1小時如果到，時單元就每按一次時按鍵，就會增加一小時加1，如果沒到，就顯示時間。N24小時到？分單元清零，時單元加1NNNYY時單元清零時間顯示中斷返回開始一秒時間到？60秒時間到？60分鐘到？秒單元加1秒單元清零，分單元加1YY圖4.4定時器中斷4.4 源程序見附錄5 系統(tǒng)仿真5.1 PROTUES軟件介紹Proteus軟件是Labcenter Electronics公司的一款電路設計與仿真軟件，它包括ISIS、ARES等軟件模塊，

27、ARES模塊主要用來完成PCB的設計，而ISIS模塊用來完成電路原理圖的布圖與仿真。Proteus的軟件仿真基于VSM技術，它與其他軟件最大的不同也是最大的優(yōu)勢就在于它能仿真大量的單片機芯片，比如MCS-51系列、PIC系列等等，以及單片機外圍電路，比如鍵盤、LED、LCD等等。通過Proteus軟件的使用我們能夠輕易地獲得一個功能齊全、實用方便的單片機實驗室。5.2 電子鐘系統(tǒng)PROTUES仿真電子時鐘主要的設計要求是能夠實現(xiàn)時鐘的一般功能，以及包括時間的調整功能，這個基于單片機的電子時鐘基本上實現(xiàn)了上述功能，能夠通過時間調整電路對時間進行調整以及復位。圖5.1所顯示的是12：00：00的仿

28、真圖。圖5.1 調試結果 圖5.2所顯示的是程序運行后所導出的仿真圖。圖5.2 運行之后的圖 圖5.3顯示的是按下時健后所得的結果,每按一下時健時間時間增加一小時。 圖5.3 按下時健之后的結果圖5.4顯示的是按下分健后所得的結果,每按一下分健時間時間增加一分鐘。圖5.4 按下分健后的結果圖5.5顯示的是按下秒健后所得的結果,每按一下秒健時間時間增加一秒。圖5.5 按下秒健后的結果6調試與功能說明6.1系統(tǒng)性能測試與功能說明走時：默認為走時狀態(tài)，按24小時制分別顯示“時時-分分-秒秒”，有2個“-”動態(tài)顯示，時間會按實際時間以秒為最少單位變化。走時調整：按秒健對秒進行調整，按一下加一秒；按分健

29、對分進行調整，按一下加一分；按時健對時進行調整，按一下加一小時，從而達到快速設定時間的目的。6.2 系統(tǒng)時鐘誤差分析時間是一個基本物理量，具有連續(xù)、自動流逝、不重復等特性。我國時間基準來自國家授時中心，人們日常使用的時鐘就是以一定的精度與該基準保持同步的。結合時間概念和誤差理論，可以定義電子鐘的走時誤差S=S1-S2,S1表示程序實際運行計算所得的秒；S2表示客觀時間的標準秒。S>0時表示電子鐘秒單元數(shù)值刷新滯后，即走時誤差為“慢”；反之，S<0表示秒單元數(shù)值的刷新超前，即走時誤差為“快”。本次設計的單片機電子鐘系統(tǒng)中，其誤差主要來源包括晶體頻率誤差，定時器溢出誤差，延遲誤差。晶體

30、頻率產生震蕩，容易產生走時誤差；定時器溢出的時間誤差，本應這一秒溢出，但卻在下一秒溢出，造成走時誤差；延遲時間過長或過短，都會造成與基準時間產生偏差，造成走時誤差。6.3 軟件調試問題及解決軟件程序的調試一般可以將重點放在分模塊調試上，統(tǒng)調是最后一環(huán)。軟件調試可以采取離線調試和在線調試兩種方式。前者不需要硬件仿真器，可借助于軟件仿真器即可；后者一般需要仿真系統(tǒng)的支持。本次課題，Keil軟件來調試程序，通過各個模塊程序的單步或跟蹤調試，使程序逐漸趨于正確，最后統(tǒng)調程序。仿真部分采用proteus 6 professional軟件，此軟件功能強大且操作較為簡單，可以很容易的實現(xiàn)各種系統(tǒng)的仿真。首先

31、打開proteus 6 professional軟件，在元件庫中找到要選用的所有元件，然后進行原理圖的繪制；繪制好后再選擇wave6000已經編譯好的*.hex文件，選擇運行，觀察顯示結果，根據(jù)顯示的結果和課題的要求再修改程序，再運行查，直到滿足要求。結束語我在這一次數(shù)字電子鐘的設計過程中，很是受益匪淺。通過對自己在大學二年時間里所學的知識的回顧，并充分發(fā)揮對所學知識的理解和對畢業(yè)設計的思考及書面表達能力，最終完成了。這為自己今后進一步深化學習，積累了一定寶貴的經驗。撰寫論文的過程也是專業(yè)知識的學習過程，它使我運用已有的專業(yè)基礎知識，對其進行設計，分析和解決一個理論問題或實際問題，把知識轉化為

32、能力的實際訓練培養(yǎng)了我運用所學知識解決實際問題的能力。通過短暫的兩周時間的課程設計，不僅對proteus仿真技能也有了進一步地了解，也擴展了自己對一些重要芯片工作原理的了解，提高了我的實踐能力和理論水平。模塊化設計讓思路變得明了，冗長的程序也變得條理清晰。本次課程設計讓我了解到單片機在生活應用中的重要性，了解了它的廣闊的應用前景。學好單片機對我今后找工作有很大的幫助，不僅可以充實自己的精神風貌和掌握各種操作技巧具有重大意義，而且還可以研發(fā)出一些對人們有意義的產品，促進社會的發(fā)展。通過這次課程設計我發(fā)現(xiàn)，只有理論水平提高了，才能夠將課本知識與實踐相整合，理論知識服務于教學實踐，以增強自己的動手能

33、力。這個實驗十分有意義 我獲得很深刻的經驗。通過這次課程設計，我們知道了理論和實際的距離，也知道了理論和實際想結合的重要性，也從中得知了很多書本上無法得知的知識。我們的學習不但要立足于書本，以解決理論和實際教學中的實際問題為目的，還要以實踐相結合，理論問題即實踐課題，解決問題即課程研究，學生自己就是一個專家，通過自己的手來解決問題比用腦子解決問題更加深刻。學習就應該采取理論與實踐結合的方式，理論的問題，也就是實踐性的課題。這種做法既有助于完成理論知識的鞏固，又有助于帶動實踐，解決實際問題，加強我們的動手能力和解決問題的能力。參考文獻1郭天祥編著，51單片機C語言教程，電子工業(yè)出版社。2彭偉編著

34、，單片機C語言程序設計實訓100例，電子工業(yè)出版社。3周潤景等編著，基于proteus的電路及單片機設計與仿真，北京航空航天大學出版社。4江世明編著，單片機原理及應用，中國鐵道出版社。5 李光才，單片機課程設計實例指導，北京航空航天大學出版社 6 朱定華，單片機原理及接口技術實驗，北方交通大學出版社致謝首先衷心地感謝我的指導老師許建明老師。本文從選題到完成，從理論上的探討到實際問題的解決，無處不飽含著許老師的心血。許老師的悉心指導和建議給了我極大的幫助和支持，使我受益匪淺，在此論文完成之際，謹向許老師致以深深的謝意和崇高的敬意。附錄1：用PROTUES軟件，根據(jù)要求畫出數(shù)字電子鐘的原理圖如下所

35、示。附錄二：SECOND EQU 30H MINITE EQU 31H HOUR EQU 32H HOURK BIT P0.2 MINITEK BIT P0.1 SECONDK BIT P0.0 DISPBUF EQU 40H DISPBIT EQU 48H T2SCNTA EQU 49H T2SCNTB EQU 4AH TEMP EQU 4BH ORG 00H LJMP START ORG 0BH LJMP INT_T0 START: MOV SECOND,#00H MOV MINITE,#00H MOV HOUR,#12 MOV

36、DISPBIT,#00H MOV T2SCNTA,#00H MOV T2SCNTB,#00H MOV TEMP,#0FEH LCALL DISP ；2KB范圍內長調用 MOV TMOD,#01H MOV TH0,#(65536-2000) / 256 ；2ms MOV TL0,#(65536-2000) MOD 256 SETB TR0 SETB ET0 SETB EA WT: JB SECONDK,NK1 ；SECONDK是1轉NK1，即按鍵SP1按下時轉. LCALL DELY10MS JB SECONDK,NK1 INC SECOND MOV A,SECOND CJNE A,#60,NS60 MOV SECOND,#00H NS60: LCALL DISP JNB SECONDK,$ NK1: JB MINITEK,NK2 LCALL DELY10MS JB MINITEK,NK2 INC MINITE MOV A,MINITE CJNE A,#60,NM60 MOV MINITE,#00H NM60: LCALL DISP JNB MINITEK,$ NK2: JB HOURK,NK3 LCALL DELY10MS JB HOURK,NK3 INC HOUR MOV A,HOUR CJNE A,#24,NH24 MOV HOUR,#00H NH24: LC