用单片机实现电子钟Word文档格式.docx

用单片机实现电子钟Word文档格式.docx

《用单片机实现电子钟Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《用单片机实现电子钟Word文档格式.docx（36页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

课程设计任务书

课程：

单片机技术

课程设计题目：

简易电子钟的设计

适用班级：

自本0301～0303

时间：

2006~2007学年第一学期

指导教师：

王韧

《单片机技术》课程设计任务书

一、设计题目：

二、适用班级：

自本0301～0303

三、指导教师：

王韧

四、任务与要求：

在智能化仪器仪表中，控制核心均为微处理器，而单片机以其高性能、高速度、体积小、价格低廉、稳定可靠而得到广泛应用，是设计智能化仪器仪表的首选微控制器，单片机结合简单的接口电路即可构成电子钟，它可广泛应用于工业、农业、日常生活等领域，与传统钟表相比较，它具有高精度、高可靠性、操作方便、价格便宜、智能化等特点，是钟表的一个发展方向，具有一定的实用价值。

1、本课题任务如下：

设计一个具有特定功能的电子钟。

该电子钟上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”，进入时钟准备状态；

第一次按电子钟启动/调整键，电子钟从0时0分0秒开始运行，进入时钟运行状态；

再次按电子钟启动/调整键，则电子钟进入时钟调整状态，此时可利用各调整键调整时间，调整结束后可按启动/调整键再次进入时钟运行状态。

2、本课题可选择设计方案如下：

（1）、基于单片机并行口的电子钟的设计

在AT89S52的P0口和P2口外接由六个LED数码管（LED5～LED0）构成的显示器，用P0口作LED的段码输出口（P0.0～P0.7对应于LED的a～dp），P2.5～P2.0作LED的位控输出线（P2.5～P2.0对应于LED5～LED0），P1口外接四个按键A、B、C、D（对应于P1.0～P1.3）。

（2）、基于单片机串行口的电子钟的设计

将AT89S52的串行口扩展成并行口,外接由六个LED数码管（LED5～LED0）构成的显示器；

P1口外接四个按键A、B、C、D（对应于P1.0～P1.3）。

（3）、基于Intel8279的电子钟的设计

利用Intel8279芯片为AT89S52扩展并行口,通过Intel8279外接由六个LED数码管（LED5～LED0）构成的显示器和由四个按键A、B、C、D构成的键盘。

（4）、基于Intel8155的电子钟的设计

利用Intel8155芯片为AT89S52扩展并行口,通过Intel8155外接由六个LED数码管（LED5～LED0）构成的显示器和由四个按键A、B、C、D构成的键盘。

（5）、基于Intel8255的电子钟的设计

利用Intel8255芯片为AT89S52扩展并行口,通过Intel8255外接由六个LED数码管（LED5～LED0）构成的显示器和由四个按键A、B、C、D构成的键盘。

3、本课题基本要求如下：

（1）、六个LED显示当前时间；

（2）、四个按键的功能：

A键用于电子钟启动/调整；

B键用于调时,范围0-23,0为24点,每按一次时加1;

C键用于调分,范围0-59,0为60分,每按一次分加1;

D键用于调秒,范围0-59，0为60秒,每按一次秒加1；

（3）、单片机采用AT89S52，fosc=6MHZ；

（4）、计算机打印《单片机技术》课程设计说明书一份；

（5）、设计时间：

二周；

（6）、制作简易电子钟实物；

（7）、人员分组：

一人一组或多人一组（不超4人）。

五、《单片机技术》课程设计说明书正文主要内容

参照“《单片机技术》课程设计说明书正文主要内容”文件。

六、《单片机技术》课程设计说明书书写格式

参照“《单片机技术》课程设计说明书书写格式”文件。

七、参考资料

1、曹巧媛，单片机原理及应用[M]，北京：

电子工业出版社，1997.7；

2、赵秀珍，单永磊，单片微型计算机原理及其应用[M]，北京：

中国水利水电出版社，2001.8；

3、张毅刚，修林成，胡振江，MCS-51单片机应用设计[M]，哈尔滨：

哈尔滨工业大学出版社，1990.8；

4、张洪润，兰清华，单片机应用技术教程[M]，北京：

清华大学出版社，1997.11；

。

5、李华，MCS-51系列单片机实用接口技术[M]，北京：

北京航空航天大学出版社，1993.8；

6、陈景初，单片机应用系统设计与实践[M]，北京：

北京航空航天大学出版社；

7、马家辰，MCS-51单片机原理与接口技术[M]，哈尔滨：

哈尔滨工业大学出版社；

8、刘守义，单片机应用技术[M]，西安：

西安电子科技大学出版社；

9、马忠梅，单片机的C语言Windows环境编程宝典[M],北京：

北京航空航天大学出版社，2003.6；

10、李光飞,单片机C程序设计指导[M],北京:

北京航空航天大学出版社，2003.01；

11、李朝青,单片机学习指导[M],北京:

北京航空航天大学出版社，2005.10；

12、李朝青,单片机学习辅导测验及解答讲义[M],北京:

北京航空航天大学出版社，2003.7；

13、李光飞,单片机课程设计实例指导[M],北京:

北京航空航天大学出版社，2004.9。

电气自动化教研室

2006年9月10日

摘要

电子钟在日常生活中起着重要的作用。

日夜工作着，为人们贡自己的献力量。

电子钟种类繁多，奇形怪状，各色各样。

小的携带在身上，大的立定厅堂。

它的结构也各有特色，原理也名不相同。

而本文所写的电子钟是用单片机为主要原件制作而成。

其主要的目的有如下几点：

其一、在完成了一个学期的单片机学习之后，是将所学到的理论知识用于具体的实践。

其二、让自己更加熟悉单片机的内部结构和扩展功能的实现。

其三、将自己所作的并且以能运行的案例，分享给大家，特别是希望能给那些对于单片机感兴起的人带来一定的帮助。

这次作的是简易的电子钟，具体要求是能够完成简单的功能，运行与调整。

而具体的方法是采用单片机的最小系统为基础扩展些外围电路来实现，如键盘部分，显示部分及驱动电路部分。

设计的内容有数码管的测试，自动运行，时间调整等内容。

考滤到这次设计的主要目的是在于将学过知识有机的联系起来，熟悉各个单元功能，所在电子钟没有过多的讲究其功能的丰富性。

通过这次设计，实实在在的将实物已做出来了，硬件电路通过了测试是没有问题的。

将自己编写的程序通过模似调试后，得到的代码下载到硬件中去，上电运行也是完全实现了初想要达到的目的。

最后也可以得出这样一个结论，用单片机实现在电子钟的运行是完全可以的。

关键词单片机，电子钟，数码管

第一章电子钟功能及方案

1．1电子钟的功能

电子钟的能完成的功能简单的描述如下：

电子钟在上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”点，并且能只少循环显示一遍，同时进入时钟准备状态；

当第一次按电子钟启动/调整键（Ａ）键时，电子钟运行，显示0时0分0秒，进入时钟运行状态；

再次按电子钟启动/调整键，则电子钟进入时钟调整状态，此时可按其它的键进行调整时间，当调整结束后可按启动/调整键再次进入时钟运行状态。

其四个按键的功能：

1．2方案1直接采用并行口实现

由于单片机AT89S52并行口有24个口，电子钟的设计时只需要到P0口和P2口就完全可以实现键盘与显示管的连接。

其中八个LED数码管（LED7～LED0）构成的显示器，用P1口作LED的段码输出口（P1.0～P1.7对应于LED的a～dp），P2.5～P2.0作LED的位控输出线（P2.0～P2.7对应于LED0～LED7），P0口外接四个按键A、B、C、D（对应于P0.0～P.3）。

其整体框图如下图（图1）。

1．3方案2采用8155实现

AT89S52扩展并行口是有限的，现在巿场上广泛使用的Intel8155它是一个专门为扩展芯片。

因此电子钟的设计

也可以利用Intel8155芯片为AT89S52扩展并行口，通过Intel8155外接由八个LED数码管（LED7～LED0）构成的显示器，再用四个口线接上四个按键A、B、C、D构成的键盘。

其整体框图如下（图2）。

1．4方案3采用8279实现

而Intel产品8279是一个专门外接键盘与数码管的芯片，它主要由控制逻辑电路，键盘接口控制逻辑各显示器控制逻辑电路三部分组成。

因此利用Intel8279芯片为AT89S52扩展并行口同样也能实现，而且它在硬件电路上讲更加简单了。

减轻了单片机的CPU的使用率。

下面介绍的是通过Intel8279外接由六个LED数码管（LED7～LED0）构成的显示器和由四个按键A、B、C、D构成的键盘。

其总体的方案框图如下（图3）。

当然还存在其它的方案，在这里不再一一举例了。

第二章电子钟的作工作原理

简易电子钟的的用单片机来实现，它是在单片机的最小系统的前提下，外面再加一些外围电路就是构成了电子钟。

而它的具体实现，也就是说它的为什么能够完成其功？

其主要工作原理是：

利用单片机内部的定时/计数器的工作和中断服务的作用完成的。

具体的讲，首先时钟电路产生单片机工作时所需要的时钟信号，这是单片机能够正常工作的前提，而单片机有无定时的基础以及定多长的时间，这些还需要采取一定的手段。

也就是利用软件来控制它。

钟表的时钟要运行，首先要有“秒”的计时，而单片机内部是没有规定的“秒”的概念。

同时它工作在不同的工作方式时，它的计数初值也是不同的。

这就要人为首先计算出计数的初值了，这就可以实现所谓的定时了。

如果单片机的定时时间到了的话，那么单片机会自动地产生中断使程序转向中断服务程序执行，中断服务程序执行完了就会返回原程序，等待下一次定时时间的到来再产生中断。

在此基础上，单片机就会按照人为设定的程序执行下去。

使单片机能计算其它时间值.当然，单片机如果要执行多种不同的计时功能的话，还需要选择多种不同的工作方式，在这里采用定时器方式1。

我们知道，时钟的基本计时单位是秒，因此用工作方式一，完成一次计数为10000微秒,标志位置1,这样中次100次后便构成了1秒。

这样就得到了最小单位值：

秒（s）。

这样再不断的把单片机内部已设计好的“时间”值对应的代码送到P口输出来，同时在显示具体的某一位时由于人们的视觉只能在一定的最小时间才看得清楚，所需要一定的延时过程。

才人们看得清楚，而整个显示电路是一个动态的显示。

不过在完整完成八个数码管理显示一次显示也是只需要几百ms。

因此给人的视觉上的感受也就是很稳定的显示在数码管上。

第三章电子钟原理框图介

3．1主电路原理框图

综合上面阐述的几种方案，我们寝室里为同一组，一致通过采用第一种方案。

其主要有如下几点原因：

一、电子钟的口使用得不是很多，完全可以电子钟是用单片机实现。

二、在使用其它方案需要购买较多的芯片，同时它使得设计难度下降，在编写程序时容易了。

这样对学习来说，更愿意采用第一种方案。

总体框图如（图4）。

左边时钟电路与复位电路是构成单片机最小系统的最为基本电路组成部分。

后面将要作出更为详细的介绍。

而在显示电路框图主要是由两个四位一体的数码管构成。

驱动器是由74LS244组成，它主要是为了能够让显示的效果更加理想一点，更亮一点。

同时下面在键盘电路也设计了一个74LS244，键盘电路框图主要是由五个键盘组成。

3．2电源电路框图

由于单片机只能在弱电供电才运行，常用的照明电路是220V电压，不能直接接在单片机上，所以需要采用降压措施，得到直流稳压电源。

得到的直流稳压电源电路主要是由下面几个电路部分组成：

电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压