1、单片机原理及系统单片机原理及系统课程设计课程设计 专专 业：业：电气工程及其自动化 班班 级：级： 姓姓 名：名： 学学 号：号： 指导教师：指导教师： 2012 2012 年年 7 7 月月 1 1 日日 评语： 平时（40） 修改（30） 报告（30） 总成绩 单片机原理及系统课程设计 - 1 - 1 1 引言引言 1957 年,Ventura 发明了世界上第一个电子表，从而奠定了电子时钟的基础， 电子时钟开始迅速发展起来。现代的电子时钟是基于单片机的一种计时工具，采 用延时程序产生一定的时间中断，用于一秒的定义，通过计数方式进行满六十秒 分钟进一，满六十分小时进一，满二十四小时小时清零。
2、从而达到计时的功能， 是人民日常生活补课缺少的工具。现在高精度的计时工具大多数都使用了石英晶 体振荡器，由于电子钟、石英钟、石英表都采用了石英技术，因此走时精度高， 稳定性好，使用方便，不需要经常调试，数字式电子钟用集成电路计时时，译码 代替机械式传动，用 LED 显示器代替指针显示进而显示时间，减小了计时误差， 这种表具有时、分、秒显示时间的功能，还可以进行时和分的校对，片选的灵活 性好。 2 2 设计方案及原理设计方案及原理 2.12.1 系统方案介绍系统方案介绍 用 AT89C51 单片机设计一个简单的数字时钟，能进行时分秒的调整，能够较 准确地显示时间。用单片机控制 6 位 LED 数
3、码管显示时、分、秒；并且具有二十 四小时循环记时功能，走时要准。能够用按键开关可实现时、分调整。 2.2 2.2 系统原理系统原理 一个 AT89C51 单片机做为控制电路，用 P0、P2 口来控制数码管的段码和位 码，利用动态扫描来实现数码管的显示。开通定时器 T0 中断来对数码管的查表和 1 秒的准确计时，然后利用 P3 口的低三位作为判断程序，判断是否分时秒是否溢 出，若无溢出则显示当前值，若溢出则清零实现时分秒的加一。 3 3 硬件设计硬件设计 主要用到这些元件:AT89C51 单片机与单片机的最小系统，八位显示数字管， 74LS245 锁存器。用 12MHZ 的晶振和两个较小的 22
4、pF 的电容组成振荡器电路， 用一个按键，一个电解电容，一个 10K 电阻组成具有上电自动复位和手动复位两 种操作的复位电路。用 P0 口作为输出需接上拉电阻，即需 RESPACK-8 排阻， 74LS245 锁存器保存要开通的位码。通过控制 P0，P2，P3 口来控制时间的计时。 P0 口送入要显示的字段,P2 口送入要显示的位码，P3 口低三位即为查询是否需要 调整时分秒数。开通计时器中断 0 来查表得到要显示的数字。 单片机原理及系统课程设计 - 2 - 图 3.1 硬件电路图 4 4 软件设计软件设计 整个程序先给数码管送初值 120000,然后进行初始化工作。 程序由一个主函数， 一
5、个定时器中断程序，一个延时子程序，三个判断子程序，一个显示子程序构成。 程序通过按键扫描程序来确定是否调用中断程序来对时间进行调整。用一子程序 完成时分秒的调整，通过循环扫描三个按键的电平变化来判断对应按键是否按下， 并带有去抖动功能，当某个按键按下时，则对应的进行增一操作。若分秒增一到 达 60 次或者时增一到达 24 次， 将对其清零， 各个操作均实时的通过数码管显示。 单片机原理及系统课程设计 - 3 - 秒键按下 分键按下 时键按下 调用子程序 INT-T0 秒增一 分增一 时增一 Y N N N Y Y 图 4.1 显示程序流程图 开始 送显示初值 （120000） 定时器T0送 初
6、值 （50MS） 调用显示子 程序 启用定时器 T0 中断开启 调用显示程 序 结束 图 4.2 主程序流程图 单片机原理及系统课程设计 - 4 - 5 5 设计总结设计总结 课程设计还是很有挑战性的，从开始选择课题到最后的成型阶段遇到了很多 的困难。但在其中收获的比遇到的困难要多的多，因此还是非常乐意去将课程做 好。我所选的课程设计题目是数字时钟。刚拿到这个课题时，不只如何动手去做。 就去上网查询资料和源程序，认真研究了其他学长学姐的程序之后，才有了基本 的思路，先将整个系统根据不同的功能化分成模块，再分别进行设计，逐个攻破， 最后将其整合即可。知道最重要的是 1 秒定时部分和如何把时分秒在数码管中显 示出来，同时设计出来的产品还必须具备一些基本的人机交互功能。 在做的过程中用到 proteus 软件时，由于对软件的不熟悉，第一次做的时候 就将八管电子显示屏选错极性，反复测试都没有出理想的效果，在逐一排除错误 后，终于找到错误并改正，才有了合适的
