项目二 电子时钟制作工作页.docx

1、项目二 电子时钟制作工作页电子时钟制作课程目标1.能根据给定任务，明确项目任务和任务要求。2.能根据原理图，设计布线图。3.能独立规范使用仪器仪表与工具。4.能独立进行系统电路设计、安装、编程调试，通过验收，填写验收表格，并签字确认。5.能按照企业管理制度，确定填写维修记录并归档，确保记录的可追溯性，为以后维修提供参考资料。6.工作过程中能自觉遵守作业规范。7.能自觉清理场地、归置物品。建议课时 48情景描述 本项目的最终目标是设计一个用单片机作为控制核心，以数码管为显示的电子时钟系统。任务要求电子钟由电路和程序两部分组成。可以进行时、分、秒显示；通过按键可以进行时、分、秒调整等功能。从硬件上

2、看，它主要由以下部分组成:数码管显示器、按键输入、外围电路等器件。能够实现数字输入、数字更改等功能。通过本项目的学习。熟悉单片机的输入与输出控制的键盘与显示接口技术；中断、定时、按键等技术。熟悉数码管、按键、蜂鸣器等器件。任务内容任务一 秒表的设计与制作任务二 按键变数的设计与制作任务三 电子钟的设计与制作 任务一 秒表的设计与制作学习目标通过学习任务一，熟悉单片机的数码管显示技术等。任务描述秒表的设计与制作由电路和程序构成。从硬件上看，它主要由:最小系统、数码管等器件组成。能够实现数码管的显示，显示范围是00 59，程序上涉及计数、中断、定时的编写。学习地点 单片机实训室课时 16学习过程(

3、一)技能要点1、硬件电路制作电路原理图2、元器件清单代号名称实物图规格R1/R2电阻2k /200 RP1排阻81K C1、C2瓷介电容30pFC3电解电容22FS1轻触按键CY晶振12MHzIC1单片机AT89C52IC插座40脚VD1数码管四位一体共阴数码管3、数码管简介数码管分共阴和共阳二种 4、数码管引脚图1）一体数码管的管脚图 一体数码管，其内部段已相互连接好。我们的任务就是找出管脚所对应的数码管的段和位。2）二位一体数码管的管脚图 二位一体数码管，有用的是二个位选，八个段选共十个管脚。型号不同管脚图不一样。用万用表来测，把万用表打到检验二极管的那一档，先找到两个公共端，共阳的公共端

4、接正极，用万用表负极在各段上试，得出a b c d e f g h dp引脚。二位一体数码管的引脚特点，其A-11 B-7 C-4 D-2 E-1 F-10 G-5 DP-3 其中12-9为公共端。3）三位一体数码管的管脚图 三位一体数码管，有三个位选，八个段选共十一个管脚。型号不同管脚图不一样。三位一体数码管的引脚特点，其A-11 B-7 C-4 D-2 E-1 F-10 G-5 DP-3 其中9-8-6为公共端。4）四位一体数码管的管脚图四位一体数码管，有四个位选，八个段选共十二个管脚。型号不同管脚图不一样。引脚大致如图所示（正面朝自己，小数点在下方）。a、b、c、d、e、f、g、dP为段

5、引脚，1、2、3、4分别表示四个数码管的位 。 。 。 。 。 。 1 a f 2 3 b 。 。 。 。 。 。 e d dp c g 4即：12-9-8-6为公共端，A-11 B-7 C-4 D-2 E-1 F-10 G-5 DP-35、数码管的检测数码管的共阴与共阳的区分 识别是共阴型的还是共阳型的数码管，可以通过测量它的管脚，找公共共阴和公共共阳：首先，我们找个电源（3到5伏）和1个1K（几百欧的也行）的电阻，电源串接电阻后和地接在任意2个脚上，组合有很多，但总有数码管的一段会发光，找到一个然后地不动，电源（串电阻）逐个碰剩下的脚，如果其他段（一般是7段，一个点）也亮，那它就是共阴的了

6、。相反电源不动，地逐个碰剩下的脚，如果其他段（一般是7段，一个点）也亮，那它就是共阳的。直接用万用表，同测试普通半导体二极管一样。注意!万用表应放在R10K档，因为R1K档测不出数码管的正反向电阻值。对于共阴极的数码管，红表笔接数码管的“-”，黑表笔分别接其他各脚。测共阳极的数码管时，黑表笔接数码管的“+”，红表笔接其他各脚。红表笔是电源的正极，黑表笔是电源的负极。（二）程序编写1、程序编写#include /头文件#define uchar unsigned char /声明变量 #define uint unsigned intuchar cnt,miao_ge,miao_shi; /计数

7、变量Uchar code ledcode=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71; /0 - Fuchar code ledwei=0XFE,0XFD,0XFB,0XF7,0XEF,0XDF,0XBF,0X7F; /位码void delay(uint z) /延时函数 while(z-);void led(uchar duan,wei) P2=ledweiwei; /P2口为段码显示 P0=ledcodeduan; /P0口为位码显示 void timer0() interr

8、upt 1 /定时中断子程序 TH0=0x3C; /给定时器赋初值50ms TL0=0xB0; cnt+; /中断一次加一void main() /主程序 uchar miao; /初始化 TMOD=0x01; /设置定时器0工作方式1 TH0=0x3C; /50ms定时 TL0=0xB0; EA=1; /开总中断 ET0=1; /开定时/计数期0中断 TR0=1; /启动定时/计数期0 while(1) /循环 if(cnt=20) /计数 cnt=0; /中断标志位0 miao+; if(miao=60) /满60变为0 miao=0; miao_ge=miao%10; miao_shi=

9、miao/10; led(miao_ge,7); /第8个数吗管 delay(500); /延时 led(miao_shi,6); /第7个数吗管 delay(500); /延时 2、程序仿真3、烧写芯片（三）秒表制作要点1）根据自己设计的电路图，完成焊接与组装任务。焊接注意事项：（1）元件的成形，电阻采用卧式安装法。（2）数码管注意方向和管脚。（3）所有集成电路先装IC座，严禁将IC直接焊接在电路板上。（4）排阻注意第一脚的位置。（5）按键注意方向。2）程序设计。程序设计训练步骤：（1）八位数码管的静、动态扫描显示程序设计与调试。（2）定时/计数器、中断控制程序的设计与调试。（3）定时器和数

10、码管显示的综合程序设计与调试。知识要点：1数码管简介（1）静态显示静态显示的特点是每个数码管的段选必须接一个8位数据线来保持显示的字形码。优点是编程简单，显示亮度高，缺点是占用I/O端口多。（2）数码管动态显示利用发光二极管的余辉效应和人眼的视觉暂留效应，通过分时轮流控制各个数码管的位选端，使各个数码管轮流受控显示。动态扫描频率太低，LED数码管将出现闪烁现象；频率太高，由于每个LED数码管点亮的时间太短，LED数码管的亮度太低，无法看清。因此，在编程时，常采用调用延时子程序来达到要求的保持时间，一般取几毫秒为宜。（3）显示字形码 显示字符字形共阳极共阴极dpgfedcba字形码dpgfedc

11、ba字形码011000000C0H001111113FH111111001F9H0000011006H210100100A4H010110115BH310110000B0H010011114FH41001100199H0110011066H51001001092H011011016DH61000001082H011111017DH711111000F8H0000011107H81000000080H011111117FH91001000090H011011116FH熄灭11111111FFH0000000000H2.定时、计数的概念 （1）计数概念（2）计数器的容量（3）定时（4）溢出（5）任

12、意定时及计数的方法3. 定时/计数器概述 （1）定时/计数器的方式控制字TMOD位D7D6D5D4D3D2D1D0位名称GATEC/TM1M0GATEC/TM1M0功能门控位定时/计数方式选择工作方式选择门控位定时/计数方式选择工作方式选择高4位控制定时器/计数器1低4位控制定时器/计数器0（2）定时/计数器的4种工作方式 工作方式0。定时/计数器的工作方式0称为13位定时/计数方式。它由TL的低5位和TH的8位构成13位的计数器，TL的高3位未用。 工作方式1。工作方式1是16位的定时/计数方式，M1M0为01，其他特性与工作方式0相同。 工作方式2。工作方式2是16位加法计数器，TH0和T

13、L0具有不同功能，其中，TL0是8位计数器，TH0是重置初值的8位缓冲器。方式2具有初值自动装入功能，每当计数溢出，就会打开高、低8位之间的开关，预置数进入低8位。这是由硬件自动完成的，不需要由人工干预。 工作方式3。定时/计数器工作于方式3时，定时器T0被分解成两个独立的8位计数器TL0和TH0。（3）三种工作方式定时时间的比较晶振频率fosc=12MHz方式0(13位)：8192us方式1(16位)：65536us方式2(8位)：256us当晶振频率为12M时最长定时时间为65.536ms，怎样才能实现1秒定时。（2）定时/计数器的编程和应用例1 用定时器1方式0实现1s的延时。解：因方式

14、0采用13位计数器，其最大定时时间为：81921 s = 8.192ms，因此，定时时间不可能像方式1一样选择50ms，但可选择定时时间为5ms，再循环200次。定时时间选定后，再确定计数值为5000，则定时器1的初值为：X = M计数值= 8192 5000 = 3192 = C78H = 0110001111000B因13位计数器中TL1的高3位未用，应填写0，TH1占高8位，所以，X的实际填写值应为：X = 0110001100011000B = 6318H即TH1 = 63H，TL1 = 18H，又因采用方式0定时，故TMOD = 00H。例2 利用T0方式0产生1ms的定时，在P1.

15、0端口上输出周期为2ms的方波。设晶振频率为6MHz。解：要在P1.0得到周期为2ms的方波，只要使P1.0端口每隔1ms取反一次 即可。 设置T0的方式字。T0的方式字为：TMOD00H。TMOD.0、TMOD.1 M1M0=00，T0工作在方式0；TMOD.2 =0，T0为定时状态；TMOD.3 GATE=0，表示计数不受控制；TMOD.4TMOD.7可为任意字，因不用T1，这里均取“0”值。 计算1ms定时T0的初值。晶振频率为6MHz，则机器周期为2s，设T0的初值为X，则：（213X）2106=1103，这样X7692D1111000001100B0F00CH。因此，TH0的初值为F

16、0H，TL0的初值为0CH。 编程。能力拓展1、到计时秒表的设计与制作2、8只数码管显示不同的数字设计与制作3、8只数码管滚动显示数字（移位显示）设计与制作任务二 按键变数的设计与制作学习目标通过学习任务二，熟悉单片机的按键控制技术等。任务描述按键变数的设计与制作由电路和程序构成。从硬件上看，它主要由:最小系统、数码管、按键等器件组成。本任务为使用三个独立按键，按下按键A使数字变大，按下按键B使数字变小，按下按键C清零。要求使用按键识别方法、按键抖动消除等技术。学习地点 单片机实训室课时 16学习过程（一）技能要点1、硬件电路制作电路原理图2、元器件清单代号名称实物图规格R1/R2电阻2k /

17、200 RP1排阻81K C1、C2瓷介电容30pFC3电解电容22FS1、S2、S3、S4轻触按键CY晶振12MHzIC1单片机AT89C52IC插座40脚VD1数码管四位一体共阴数码管（3）按键简介 按键简单的说就是一个开关。按键根据结构可分为两类，一类是触点式开关按键，如机械式开关、导电橡胶式开关等；另一类是无触点式开关按键，如电气式按键，磁感应按键等。目前，单片机系统中最常见的是触点式开关按键。（4）按键的检测 直接用万用表， R1电阻挡，检测按键的通断即可。（二）程序编写1、程序编写#include /头文件unsigned char Numb; /定义变量 void delay10

18、ms(void) /延时10ms unsigned char i,j;for(i=20;i0;i-) for(j=248;j0;j-); void delay02s(void) /延时0.2s unsigned char i; for(i=20;i0;i-) delay10ms(); /调用延时10ms void main(void) /主程序 while(1) if(P3_7=0) delay10ms(); if(P3_7=0) Numb+; if(Numb=4) Numb=0; while(P3_7=0); switch(Numb) /提供四种选择 case 0: P1_0=P1_0; d

19、elay02s(); break; case 1: P1_1=P1_1; delay02s(); break; case 2: P1_2=P1_2; delay02s(); break; case 3: P1_3=P1_3; delay02s(); break; 2、程序仿真3、烧写芯片（三）按键变数制作要点1）根据自己设计的电路图，完成焊接与组装任务。焊接注意事项：（1）元件的成形，电阻采用卧式安装法。（2）数码管注意方向和管脚。（3）所有集成电路先装IC座，严禁将IC直接焊接在电路板上。（4）排阻注意第一脚的位置。（5）按键注意方向。2）程序设计。程序设计训练步骤：（1）独立按键程序设计与

20、调试。（2）矩阵按键程序设计与调试。（3）数码管显示、按键控制的综合程序设计与调试。知识要点1、独立式键盘 单独按键键盘很简单：只需要测试与按键相连接口线的电平即可。如果是高电平则没有被按下；如果是低电平则该按键被按下。2、行列式键盘单个按键在键盘上的结构 （1）行列式键盘工作原理 行列式键盘电路原理如上图所示。按键设置在行列式交点上，行列线分别连接到按键开关的两端。当行线通过上拉电阻接+5伏时，被钳位在高电平状态。 键盘中有无按键按下是由列线送入全扫描字、行线读入行线状态来判断的。键盘中哪一个键按下可由列线逐列置低电平后，检查行输入状态来判断。 （2）行列式键盘工作过程A 判断有没有键被按下

21、B 键盘抖动的消除C 键盘按下键的辨认D 键盘松开的等待A 判断案键的按下首先判断是否有按键动作P10、P11、P12三线有上拉电阻，平时高电平输出P13、P14、P15、P16低电平，如果没有键盘按下， P10、P11、P12 仍高电平如果有键盘按下， P10、P11、P12 就有低电平出现 B 机械按键的抖动消除抖动现象：按键按下过程，列线的状态如下按下按键前，列线为高电平 松开按键之后按键按下与送开后，列线处于抖动的不稳定状态根据机械键盘的特性，抖动的时间在1030毫秒之间所以，一般在判断到有可能是按键按下之后，再延时1030毫秒，再判断，这时已经是键盘按下的稳定时期。没有抖动了！下面的

22、事情就是判断是哪个键被按下了C 判断是哪个按键被按下一行一行地扫描：什么叫扫描？送出低电平给行线，再判断列线状态比如：P13 低电平，如果 P11 被检测到也是低则说明在P13与P11的交叉点上的按键，被按下了！四行全扫一遍，就得到全部情况D 等待按键松开原因：如果按键没有松开就退出程序则又检测到有按键被按下了，如果等松开再退出，则只得到唯一一个被按下的按键值。3、键盘工作方式键盘的工作方式： 编程扫描方式、定时扫描方式、中断扫描方式三种。在键盘扫描子程序中完成下述几个功能。（1）判断键盘上有无键按下（2）去键的机械抖动影响。 （3）求按下键的键号。 （4）键闭合一次仅进行一次键功能操作中断式

23、查询式中断方式键盘接口能力拓展1、个位数的加减乘除计算器的设计与制作2、密码锁的设计与制作任务三 电子钟的设计与制作学习目标通过学习任务三，熟悉单片机输入与输出控制技术等。任务描述电子钟的设计与制作由电路和程序构成。从硬件上看，电子钟采用八位数码管显示，能够显示小时，分钟和秒，用三个按键来调整时、分、和秒，你还可以增加定时闹钟等功能。涉及数码管显示的方法、独立式按键识别、计时和中断处理方法等 。学习地点 单片机实训室课时 16学习过程（一）技能要点1、硬件电路制作2、元器件清单代号名称实物图规格R1/R2电阻2k /200 RP1排阻81K C1、C2瓷介电容30pFC3电解电容22FS1、S

24、2、S3、S4轻触按键CY晶振12MHzIC1单片机AT89C52IC插座40脚VD1数码管四位一体共阴数码管（二）程序编写#include #define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit key1=P35;sbit key2=P36;sbit key3=P37;/sbit buzzer=P30;uchar cnt,shi,fen,miao,shi_shi,shi_ge,fen_shi,fen_ge,miao_shi,miao_ge;uchar code ledcode=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d

25、,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71,0x40; / 共阴dpa/uchar code ledcode=0xFC,0x60,0xDA,0xF2,0x66,0xB6,0xBE,0xE0,0xFE,0xF6,0x40;/共阴adp/uchar code ledcode=0x03,0x9F,0x25,0x0D,0x99,0x49,0x41,0x1F,0x01,0x09,0x40;/共阳adp/uchar code ledcode=0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0x40

26、;/共阳dpauchar code ledwei=0XEF,0XDF,0XBF,0X7F,0XFE,0XFD,0XFB,0XF7;void delay(uint z) while(z-);void led(uchar duan,wei) P2=ledweiwei; P0=ledcodeduan; void timer0() interrupt 1 TH0=0x3C; /50ms定时 TL0=0xB0; cnt+; if(cnt=20) cnt=0; miao+; if(miao=60) miao=0; fen+; if(fen=60) fen=0; shi+; if(shi=24) shi=0; if(key1=0) /调秒按键