单片机时钟计时器课程设计.docx

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单片机时钟计时器课程设计

1课程设计的目的和意义................................................................................................................2

1.1设计目的.............................................................................................................................2

1.2设计意义.............................................................................................................................2

2系统方案设计及确定....................................................................................................................3

3系统硬件设计................................................................................................................................4

3.1AT89S51最小系统设计.....................................................................................................4

3.1.1时钟电路硬件设计..................................................................................................4

3.1.2复位电路硬件设计..................................................................................................4

3.2键盘电路硬件设计.............................................................................................................5

3.3显示电路硬件设计.............................................................................................................6

3.4蜂鸣器电路硬件设计.........................................................................................................6

4系统软件设计................................................................................................................................7

4.1系统主程序设计.................................................................................................................7

4.2定时器设计.........................................................................................................................8

4.3秒表设计.............................................................................................................................9

4.4闹钟设计.............................................................................................................................9

4.5其他主要子程序设计.......................................................................................................10

5系统调试......................................................................................................................................11

6总结..............................................................................................................................................12

参考文献.........................................................................................................................................13

附录.................................................................................................................................................14

附录一程序清单...................................................................................................................14

14.......................................................................................................系统硬件原理图附录二

课程设计的目的和意义1

设计目的1.1

灵活运用单片机的基础知识，依据课程设计内容，能够完成从硬件电路图设计，到

PCB制版，再到软件编程及系统调试实现系统功能，完成课程设计，加深对单片机基础知

识的理解，并灵活运用，将各门知识综合应用。

能够上网查询器件资料，培养对新知识新技术的独立的学习能力和应用能力。

独立完成一个小的系统设计，从硬件设计到软件设计，增强分析问题、解决问题的能力，

为日后的毕业设计及科研工作奠定良好的基础。

设计意义1.2

单片机课程设计过程中，我们通过查阅资料、硬件设计、程序设计、安装调试等环节，

完成了一个涉及89S51单片机多种资源应用并具有综合功能的小系统目标板的设计与编程

应用。

使我们不但能够将课堂上学到的理论知识与实际应用结合起来，而且能够对电子电

路、电子元器件、原理图绘制等方面的知识进一步加深认识，同时在软件编程、排错调试、

焊接技术、相关软件及仪器设备的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高。

使我们增进

对单片机的感性认识，加深对单片机理论方面的理解。

使我们了解和掌握单片机应用系统

的软硬件设计过程、方法及实现，强化单片机应用电路的设计与分析能力。

提高我们在单

片机应用方面的实践技能和科学作风;培育学生综合运用理论知识解决问题的能力，实现理

论结合实际，学以致用的原则。

．

系统方案设计及确定2

本次课程设计，要求用单片机及6位LED数码管显示时、分、秒，以24<小>时计时

方式运行，能整点提醒（短蜂鸣，次数代表整点时间），使用按键开关可实现时、分调整，

秒表（或闹钟）/时钟功能转换，以及实现省电（关闭显示）功能。

1．时钟功能

利用单片机片内定时器（如T0）产生1s计时，自行设定时钟计数单元地址，包括秒

单元、分单元、时单元，最大计数值为23时59分59秒。

用6位LED数码管显示时、分、

秒，以24<小>时计时方式运行；

使用按键开关可实现时、分调整，可增加“熄灭符”用于时间调整时的闪烁功能；

能整点提醒（短蜂鸣，次数代表整点时间）；

可通过按键使系统进入省电状态（数码管不亮，时钟不停）。

2．秒表功能

能通过按键实现秒表/时钟功能之间的转换；

利用单片机内部定时器（如T1）实现秒表的计时，自行设定秒表计数单元地址，包括

10ms单元、秒单元、分单元，通过6位LED数码管显示，最大计数值为99分59.99秒。

可通过按键实现秒表的暂停、清零、启动。

3．闹钟功能

能通过按键实现闹钟/时钟功能之间的转换；

可通过按键设定闹钟时间，在定时闹铃时精确到分，可通过6位LED数码管显示闹钟

设定时间。

可通过按键实现闹铃有效、无效，以及在设定闹钟后取消闹时功能。

在闹铃时，可通过按键开关使蜂鸣停止。

4．系统设计方案框图如下：

电源

独立按键电路数码管显示电路

AT89S51时钟电路单片机

蜂鸣器电路复位电路

图2-1系统设计方案框图

系统硬件设计3

最小系统设计3.1AT89S51

单片机最小系统单片机,或者称为最小应用系统,是指用最少的元件组成的单片机可以工作的

系统.对51系列单片机来说,最小系统一般应该包括:

单片机、晶振电路、复位电路.

下面给出一个51单片机的最小系统电路图：

图3-151单片机最小系统原理图

时钟电路硬件设计3.1.1

时钟电路是计算机最核心的部分，它控制着计算机的工作。

AT89S51单片机内部有一个

高增益反相放大器，用于构成振荡器。

反相放大器的输入端为XTAL1，输出端为

XTAL2，分别是单片机的19脚和18脚。

在XTAL1和XTAL2两端跨接石英晶体及两个电

容就可以构成稳定的自激振荡器。

石英晶振起振后要能在XTAL2线上输出一个3V左右的

正弦波，使片内的OCS电路按石英晶振相同频率自激震荡。

通常，OCS的输出时钟频率

fosc为0.5MHZ~16MHZ，典型值为12M