单片机课程设计 单片机电子时钟设计文档格式.docx

单片机课程设计 单片机电子时钟设计文档格式.docx

《单片机课程设计 单片机电子时钟设计文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《单片机课程设计 单片机电子时钟设计文档格式.docx（25页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

理工类高等学校教育的一个重要目标是将学生培养成工程技术人才！

课程设计正是为实现该目标而开设的！

通过课程设计，增强学生的科学素养、研发能力和创新意识，培养学生综合运用课程所学知识分析、解决课程相关实际问题的能力，巩固学生对课程知识的理解，积累产品开发（专案策划、软硬件设计、调试、专案跟踪）经验，提高学生文献检索、处理及科技论文撰写能力。

二、已知技术参数和条件

电子时钟解决方案：

单片机（含控制程序）＋接口电路＋执行机构＋人机交互；

微控制器：

专用单片机（电脑程控器）；

人机交互：

按键（独立式键盘），显示（LED或LCD）；

实验平台：

proteus仿真软件；

三、任务和要求

任务：

利用其定时器和6位数码管，设计一个电子时钟。

具体功能：

1．开机时，显示00:

00:

00的时间开始计时。

2．有秒，分，时的调节功能。

3．具有复位功能。

按键对时间进行调节；

个人负责方面：

计时功能和数码管显示及复位功能

注：

1．此表由指导教师填写，经系、教研室审批，指导教师、学生签字后生效；

2．此表1式3份，学生、指导教师、教研室各1份。

四、参考资料和现有基础条件（包括实验室、主要仪器设备等）

信息检索系统：

工程索引EI、科学引文索引SCI、科技会议录索引ISTP、科学评论索引ISR、万方数据资源系统、维普资讯、中国知网

参考教材：

[1]付家才．单片机控制工程实践技术.北京：

化学工业出版社，2004

[2]刘湘涛，江世明.单片机原理与应用[M].北京:

电子工业出版社，2006

[3]张一斌，余建坤.单片机原理课程序设计.中南大学出版社，2009

[4]张迎新．单片机初级教程——单片机基础[M]．北京航空航天出版社，2006．

软、硬件设计平台：

Wave、Keil、Proteus、电子综合实训系统

五、进度安排

阶段

起止时间

工作任务

备注

文献参阅

2011.6.13

认真参阅课题相关文献、明确设计任务；

系统规划

2011.6.14

构思设计思路、确定设计方案、拟定论文框架；

硬件设计

2011.6.15至6.16

单元电路、整机电路设计及仿真；

部分论证

软件设计

2011.6.17 

至 

6.19

软硬件接口分析、整机程序编写；

假期完成

系统测试

2011.6.20 

6.21

软硬件联调（功能测试、软硬件调试及优化）；

论文撰写

2011.6.22 

6.23

依据设计笔记整理完成论文；

课设结题

2011.6.24

资料归档

表中进度仅供参考！

具体设计进度可依据个人实际情况调整。

六、教研室审批意见

教研室主任（签字）：

年月日

七、主管教学主任意见

主管主任（签字）：

八、备注

指导教师（签字）：

学生（签字）：

目录

1系统概述7

1.1课程设计目的7

1.2课程设计要求7

1.3硬件系统框图8

1.4软件系统框图8

2系统硬件设计9

2.1晶振复位电路9

2.2开关控制电路9

2.3显示电路10

2.4硬件电路总图11

3软件系统设计12

3.1程序概述12

3.2程序流程图12

3.3源程序15

4系统仿真与调试20

4.1仿真软件proteus简介20

4.2仿真结果20

5总结与致谢23

参考文献：

24

摘要

单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。

它由CPU、存储器（包括RAM和ROM）、I/O接口、定时/计数器、中断控制功能等均集成在一块芯片上，片内各功能通过内部总线相互连接起来。

它具有优异的性能价格比、集成度高、体积小、可靠性高、控制功能强、低电压、低功耗等诸多优点。

单片机内部也用和电脑功能类似的模块，比如CPU，内存，并行总线，还有和硬盘作用相同的存储器件，不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多，不过价钱也便宜得多，一般不超过10元，用它来做一些控制电器一类相对简单的应用，其功能足矣。

日常生活中的全自动滚筒洗衣机、冰箱、电磁炉排烟罩、VCD等家电都可以看到它的身影。

它主要是作为控制部分的核心部件。

我们这学期开设了这门课，由于课时较少，讲授的只能是基础的理论知识，要想进一步提高单片机技术，我们除了必须了解单片机的硬件结构，掌握基本的汇编语言的编程方法，还要能熟练使用一些的编程软件及仿真软件。

另外，基本的电路知识和电路连接方法也是不可或缺的一部分。

总之单片机的应用必须具备全面的基础知识和扎实的理论基础。

关键词：

8051单片机、7SEG8位数码管、调时按键、数字

1系统概述

1.1课程设计目的

单片计算机即单片微型计算机。

（Single-ChipMicrocomputer）,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，广泛应用于智能产品和工业自动化上。

而51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。

这次课程设计通过对它的学习，应用，从而达到学习、设计、开发软、硬的能力。

通过查阅资料、硬件设计、程序设计、安装调试、撰写论文等环节，初步掌握工程设计方法和组织实践的基本技能；

熟悉科学实践的程序和办法，为今后从事生产技术工作打下必要的基础；

学会灵活运用已经学过的知识，并能不断接受新的知识，大胆发明创造的设计理念。

1.2课程设计要求

该课程设计是利用MCS-51单片机内部的定时／计数器、中断系统、以及行列键盘和LED显示器等部件，设计一个单片机电子时钟。

设计的电子时钟通过数码管显示，并能通过按键实现设置时间和暂停、启动控制等。

用定时／计数器T0，工作于定时，采用方式1，对12MHZ的系统时钟进行定时计数，初值设为XXYY（自己计算）。

形成定时时间为50ms。

用片内RAM的7BH单元对50ms计数，计20次产生秒计数器78H单元加1，秒计数器加到60则分计数器79H单元加1，分计数器加到60则时计数器7AH单元加1，时计数器加到24则时计数器清0。

然后把秒、分、时计数器分成十位和个位放到8个数码管的显示缓冲区，通过数码管显示出来。

显示格式为小时十位、小时个位---分十位、分个位---秒十位、秒个位。

在处理过程中加上了按键判断程序，能对按键处理

1.3硬件系统框图

图1.1硬件系统框图

1.4软件系统框图

图1.2软件系统框

2系统硬件设计

2.1晶振复位电路

复位是单片机的初始化操作，单片机启动运行时，都必须复位。

他的作用是使CPU和系统中其他的部件都处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。

一般，80C51系列单片机本身是不能自动复位的，必须配合相应的外部电路才能实现。

图2.1晶振及复位电路

2.2开关控制电路

开关K1、K2、K3分别接在单片机的P1.0、P1.1、P1.2三个I/0口上，分别具有选定时分秒，加一，减一的功能。

程序中的去抖动要求按键按下时间必须大于10MS才进行加一操作。

图2.2开关控制电路

2.3显示电路

显示电路由一块8位共阳数码管组成，将各数码管的各段（A,B,C,D,E,F,G及DP）依次连接到单片机的P0.0------P0.7端口上，其公共端则依次连接到P2.0------P2.7,程序汇总采用扫描方法轮流依次点亮各位LED，使每位分时显示该位显示的字符。

图2.3管脚连接图和引脚图

图2.4显示电路部分

2.4硬件电路总图

将各个部分组装连接起来，认真检查并烧入程序，调试直至结果正确。

总电路图如下：

图2.5仿真电路总图

3软件系统设计

3.1程序概述

本计算器程序通过LED动态扫描的方法，给数码管送数据，并通过定时器T0和循环程序实现一秒的精确计时，同时通过外部中断来控制时分秒的增减操作。

程序中包含有显示、中断、加一、减一、延时等子程序，通过各个子程序和主程序之间的调用和跳转，最终完成该简易数字时钟。

3.2程序流程图

1.T0中断服务程序

进入中断后，判定进入中断次数是否等于20，当等于20次时，表明已达到延时1秒，此时将显示的时间秒位上加1，同时判定秒位上是否到达60，如果到达60，则分位上加1，再判定分位上是否到达60，如果到达60，则时位上加1定时器仍赋初值，继续进行延时。

图3.1中断程序流程图

2.主程序流程图

初始化时，选用定时器0，设置初值，打开中断总开关，打开定时器0和中断允许开关，启动定时器0，再进行时间初值显示，并判断按键。

图3.2程序总流程图

3.3源程序

ORG0000H

LJMPSTART

ORG000BH；

定时器0中断入口

LJMPINTT0；

中服程序

START:

；

主程序初始化

MOVR0,#70H

MOVR7,#0CH；

开辟长度为13，始地址为70H的一段地址

INIT:

MOV@R0,#00H

INCR0

DJNZR7,INIT；

将此段地址的内容清0

MOV72H,#10

MOV75H,#10；

给72H，75H赋定值A，用于显示“—”

MOVTMOD,#01H；

启动定时器0

MOVTL0,#0B0H

MOVTH0,#03CH；

定时器0赋初值，计时时间为50MS

SETBEA；

打开中断总开关

SETBET0；

允时定时器0中断

SETBTR0；

START1:

功能程序

LCALLSCAN；

时间显示

LCALLKEYSCAN；

判断按键，对时间进行调节

SJMPSTART1；

循环判断

DL1MS:

1MS延时程序

MOVR6,#14H

DL1:

MOVR7,#19H

DL2:

DJNZR7,DL2

DJNZR6,DL1

RET

DL20MS:

20MS延时程序

ACALLSCAN

ACALLSCAN；

不使显示中断，延时程序中继续进行显示

SCAN:

时间显示程序

MOVA,78H；

秒时间寄存地址

MOVB,#0AH

DIVAB；

除以10，使寻址地址在指定范围内

MOV71H,A

MOV70H,B

MOVA,79H

DIVAB

MOV74H,A

MOV73H,B

MOVA,7AH

MOVB,#0AH

MOV77H,A

MOV76H,B；

使除72H，75H，从70H到77H的一段地址的值为分别为00A00A00

MOVR1,#70H；

从7