1、 单片机技术课程设计说明书单片机技术课程设计说明书 题 目 数字电子钟的设计 2 前 言 该课程设计为数字电子钟的设计。以 AT89S52 为核心，配合 LED 数码管显 示器和按键为用户提供长期、连续、可靠、稳定的工作环境。该数字电子钟有时 分秒显示和学号显示以及时间调整的功能。系统软件设计包括单片机、计算机两 部分的编程。计算机软件编程主要实现参数设置、串行口数据接收、指令发送以 及数据的显示和存储。单片机软件编程主要实现键盘、LED 显示等各模块的功 能，采用汇编语言编程。 3 目目 录录 第一章 设计任务和方案 1 1.1 设计任务. 1 1.2 功能要求说明. 1 1.3 设计课题总
2、体方案及工作原理说明. 1 第二章 数字电子钟的硬件系统的设计 3 2.1 硬件系统各模块功能设计 3 2.2 设计课题电路原理图、PCB 图、元器件布局图 3 2.3 元器件清单 4 第三章 数字电子钟的软件系统的设计 5 3.1 使用的单片机资源的情况. 5 3.2 各模块功能简要介绍. 5 3.3 程序的流程图. 5 3.4 程序清单. 8 第四章 系统仿真与分析 9 4.1 设计结论和使用说明. 9 4.2 仿真结果. 9 4.3 误差分析. 10 4.4 设计难点和体会. 11 参考文献 13 附录 A 系统原理图与 PCB 图 14 附录 B 元器件清单 15 附录 C 程序清单
3、16 1 第一章第一章 设计任务和方案设计任务和方案 1.1 1.1 设计任务设计任务 （一）设计题目：数字电子钟 （二）设计目的与任务： 学生通过理论设计和实物制作解决相应的实际问题，巩固和运用在单片机 技术中所学的理论知识和实验技能，掌握单片机应用系统的一般设计方法， 提高设计能力和实践动手能力，为以后从事电子电路设计、研发电子产品打下 良好的基础。 1.2 1.2 功能要求说明功能要求说明 设计一个具有特定功能的电子钟。该电子钟按键复位后能自动显示设计者 的学号；第一次按电子钟启动/调整键，电子钟从 0 时 0 分 0 秒开始运行计时， 进入时钟运行状态；再次按电子钟启动/调整键，则电子
4、钟进入时钟调整状态， 此时可利用各调整键调整时间，当按下键 2，秒钟加一，按下键 3 分钟加一， 按下键四时钟加一，调整结束后可按启动/调整键再次进入时钟运行状态。 1.3 1.3 设计课题总体方案及工作原理说明设计课题总体方案及工作原理说明 设计中采用 AT89S52 芯片及 LED 显示器，独立式按键构成一个简单的数 字电子钟。设计中是采用单片机的内部定时器进行定时，程序框图如图 1-1 所 示 整个电子钟的工作原理是：在正常的供电状态下，首先利用单片机定时， 到了相应的时间由单片机将所需要显示的数据送到 LED 显示器的输入口， 当有 键按下时则进入相应的按键显示和调整状态，进行按键调整
5、。 2 图 1-1 总的设计的框图 A T 89S52 P 0 P 3 P 1 三 极 管 驱 动 限 流 电 阻 时 钟 电 路 复 位 电 路 下 载 电 路 4位 独 立 式 键 盘 L E D 数 码 管 3 第二章第二章 数字电子钟的硬件系统的设计数字电子钟的硬件系统的设计 2.12.1 硬件系统各模块功能设计硬件系统各模块功能设计 该数字电子钟以单片机最小系统为核心，其他主要电路有键盘电路、LED 数码管显示电路、USB 接口电路模块、蜂鸣电路。主要模块的功能： （1）单片机最小系统的组成以及功能介绍 由 AT89S52 单片机、时钟电路和复位电路构成。AT89S52 是一种带 8
6、K 字 节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROMFalsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能 CMOS8 位微处理器，俗称单片机。时 钟电路由一个12MHZ的石英晶体振荡器和两个33pF的的电容组成振荡电路和 分频电路，为单片机提供内部时钟。复位电路采用上电复位和按键复位结合的 方式对电路进行复位，主要是通过 RST 引脚送入单片机。 （2）键盘模块 采用独立式键盘接法，共有八个按键来对电路进行控制。分别接在单片机 的 P1.0-P1.7 口线上。电子钟只使用其中的 4 个按键，一个控制启动与调整，其 余三个分别为调时、调分、调秒。 （3）LED 显示电路 采用 2 个八位一体的共阳数码管显示器进行显示，由于单片机可以直接驱 动数码管， 所以不必设置数码管的驱动电路， 16 个 470的电阻起限流的作用。 将段控口接在 P0 口上，位控口接在 P2 口上，实现对显示的控制（设计为动态 显示） 。 （4）USB 接口电路 接上一个可以连接电脑的 USB 电源接口， 该电源电压很稳定， 为单片机
