单片机的数字时钟设计实验报告551909王健.docx

1、单片机的数字时钟设计实验报告551909王健单片机课程设计设计题目：简易数字时钟班 级： 11级自动化4班 姓 名： 王健 学 号： 2011551909 指导老师： 盘宏斌 完成日期： 2014年6月2日 单片机的数字时钟设计摘要 单片计算机即单片微型计算机。由RAM ,ROM,CPU构成，定时，计数和多种接口于一体的微控制器。它体积小，成本低，功能强，广泛应用于智能产业和工业自动化上。而51系列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。 本设计主要设计了一个基于AT89C51单片机的电子时钟。并在数码管上显示相应的

2、时间。应用Proteus的ISIS软件实现了单片机电子时钟系统的设计与仿真。该方法仿真效果真实、准确，节省了硬件资源。单片机数字时钟的课程设计设计概述通过课程设计，使我们巩固和加深对单片机基本知识的理解，学会查寻资料、方案设计、方案比较，以及单元电路设计等环节，进一步提高我们综合运用所学知识的能力，提高分析解决实际问题的能力。锻炼分析、解决电子电路问题的实际本领，通过此综合训练，为以后毕业设计打下一定的基础。89C51单片机简介VCC：电源。GND：接地。P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程 序

3、数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作 输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。 P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻 拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚

4、被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存 储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器 的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。 图2.1 89C51单片机 P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。P3口也可作为AT89C51的一些特殊功

5、能口，如下表所示：口管脚 备选功能P3.0 RXD（串行输入口）P3.1 TXD（串行输出口）P3.2 /INT0（外部中断0）P3.3 /INT1（外部中断1）P3.4 T0（记时器0外部输入）P3.5 T1（记时器1外部输入）P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE 端以不变的频率周期

6、输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器 时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。 PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储（0000H-FFFFH），不管是否有内部程

7、序存储器。注意加密方式1时， /EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。设计要求自制一个单片机最小系统，包括串口下载、复位电路，采用内部定时器计时，或者采用外部时钟芯片DS1302，设计一个具有秒、分、日、月、年的数字时钟，采用四位一体数码管显示相关信息，秒、分显示一页，日、月显示一页，年显示一页。系统设计 数字钟是一个将“ 时”，“分”，“秒”显示于人的视觉器官的计时装置。它的计时周期为24小时，显示满刻度为23时59分59秒，该数字钟电路主要由译码显示器、“时”，“分”，“秒”和振荡器组成。将标

8、准秒信号送入“秒计数器”，“秒计数器”采用60进制计数器，每累计60秒发出一个“分脉冲”信号，该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。“分计数器”也采用60进制计数器，每累计60分钟，发出一个“时脉冲”信号，该信号将被送到“时计数器”。“时计数器”采用24进制计时器，可实现对一天24小时的累计。译码显示电路将“时”、“分”、“秒”、计数器的输出状态送到六段显示译码器译码，通过六位LED六段显示器显示出来。该数字电子钟主体电路由以下几部分组成：通过分频器产生标准秒信号；60进制分秒计数器以及24小时计数器；分、时的译码显示部分。1. 框图设计2. 知识点 学会使用并了解89C51的管脚，会利用编程设

9、计数字电子时钟。在设计的过程中要了解上电复位的概念上电后通过LED数码管来显示时分秒，并通过按键来进行设计时间的作用。硬件设计1电路图设计2晶振与复位电路3输入部分4显示部分软件设计程序#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned intvoid delayms(uint);void display(uchar,uchar,uchar,uchar);uchar m1=0,m=0,f=0,s=0,r=29,y=5,x;uint n=2014;uchar mge,mshi,fshi,fge,rshi,rge,yshi,yge,nq

10、ian,nbai,nshi,nge;sbit key1=P34; /显示月日sbit key2=P35; /显示年sbit key3=P36; /时间调整按钮sbit key4=P37; /实现加一sbit key5=P32; /实现减一uchar code table= /共阴极数字编码表 0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71;void keyscan(); void sg() nqian=n/1000;nbai=n/100%10;nshi=n%100/10;nge=n%

11、10; yshi=y/10;yge=y%10;rshi=r/10;rge=r%10;fshi=f/10;fge=f%10;mshi=m/10;mge=m%10; void qr() /定时器部分 if(m1=20) m1=0; m+; if(m=60) m=0; f+; if(f=60) f=0; s+; if(s=24) s=0; r+; if(y=2) if(r=29) r=1; y+; else if(y=4|6|9|11) if(r=31) r=1; y+; else if(r=32) r=1; y+; if(y=13) y=1; n+; void display(uchar qian

12、,uchar bai,uchar shi,uchar ge) /数码管显示部分sg();P2=0xfe;P0=tableqian; delayms(5); P2=0xfd;P0=tablebai;delayms(5); P2=0xfb;P0=tableshi;delayms(5); P2=0xf7;P0=tablege;delayms(5); void init() /初始函数TMOD=0x01;TH0=(65536-45872)/256;TL0=(65536-45872)%256;EA=1;ET0=1;TR0=1;void keyscan() /时间调整按钮选择sg();if(key1=0)

13、delayms(10);if(key1=0)while(!key1)display(yshi,yge,rshi,rge);while(!key1); if(key2=0)delayms(10);if(key2=0)while(!key2)display(nqian,nbai,nshi,nge); while(!key2);if(key3=0)delayms(10); if(key3=0) x+; TR0=0; if(x=6) x=0; TR0=1; while(!key3); if(x!=0) /定义时间调整范围switch(x) case 1:if(key4=0) delayms(10);

14、if(key4=0) m+; if(m=60) m=0; f+; while(!key4) display(fshi,fge,mshi,mge); if(key5=0) delayms(10); if(key5=0) m-; if(m=-1) m=59; f-; while(!key5) display(fshi,fge,mshi,mge); case 2:if(key4=0) delayms(10); if(key4=0) f+; if(f=60) f=0; s+; while(!key4) display(fshi,fge,mshi,mge); if(key5=0) delayms(10)

15、; if(key5=0) f-; if(f=-1) f=59; s-; while(!key5) display(fshi,fge,mshi,mge); case 3:if(key4=0) delayms(10); if(key4=0) r+; if(r=32) r=1; y+; while(!key4) display(yshi,yge,rshi,rge); if(key5=0) delayms(10); if(key5=0) r-; if(r=0) r=31; y-; while(!key5) display(yshi,yge,rshi,rge); case 4:if(key4=0) de

16、layms(10); if(key4=0) y+; if(y=13) y=1; while(!key4) display(yshi,yge,rshi,rge); if(key5=0) delayms(10); if(key5=0) y-; if(y=0) y=12; while(!key5) display(yshi,yge,rshi,rge); case 5:if(key4=0) delayms(10); if(key4=0) n+; while(!key4) display(nqian,nbai,nshi,nge); if(key5=0) delayms(10); if(key5=0) n

17、-; while(!key5) display(nqian,nbai,nshi,nge); void main()init();while(1)display(fshi,fge,mshi,mge); keyscan();void delayms(uint xms) /延时函数uint i,j;for(i=xms;i0;i-)for(j=110;j0;j-);void T0_time() interrupt 1 /定时中断m1+;TH0=(65536-45872)/256;TL0=(65536-45872)%256;qr();经验体会 在盘老师的教导下，通过一周的学习基本懂得了数字时钟的原理和设

18、计，通过这次的设计使我认识到本人对单片机方面的知识知道的太少了，对于书本上的很多知识还不能灵活运用，尤其是对程序设计语句的理解和运用，不能够充分，也让我了解了关于数字钟的原理与设计理念，要设计一个电路先进行软件模拟仿真再进行实际的电路制作。但是最后的成品却不一定与仿真时完全一样，因为，再实际接线中有着各种各样的条件制约着。而且，在仿真中无法成功的电路接法，在实际中因为芯片本身的特性而能够成功。所以，在设计时应考虑两者的差异，从中找出最适合的设计方法。通过这次学习，让我对各种电路都有了大概的了解。在今后的其他工作中，也可以把这次设计中的收获运用进去，这是我此次课程设计得到的最大财富。课程设计是大学生活中重要阶段的工作，是真正考验我们能力的一项教学内容，在这个过程中我认真思考，不断尝试，收获了很多在平时的课堂上收获不到的东西。课程设计即将结束，我会吸取课程设计中的经验和教训，在今后的工作中少走弯路。实物图