单片机课程设计---多功能电子时钟设计

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1、 单片机系统课程设计报告单片机系统课程设计报告 专 业： 学 生 姓 名： 学 号： 指 导 教 师： 完成日期：2012 年 1 月 5 日 1 设计任务设计任务 1.1 设计任务设计任务 多功能电子时钟设计 1.2 基本要求基本要求 1、准确计时，以数字形式显示时、分、秒的时间。 2、小时以 24 小时计时形式，分秒计时为 60 进位。 3、校正时间功能,即能随意设定走时时间。 4、闹钟功能，一旦走时到该时间，能以声或光的形式告警提示。(未实现) 2 设计方案设计方案 2.1 任务分析任务分析 本次设计时钟电路， 使用了 ATC89C51 单片机芯片控制电路， 单片机控制电路简 单且省去了

2、很多复杂的线路，使得电路简明易懂，使用键盘键上的按键来调整时 钟的时、分、秒，用一扬声器来进行定时提醒，同时使用汇编语言程序来控制整 个时钟显示，使得编程变得更容易，这样通过四个模块：键盘、芯片、扬声器、 LED 显示即可满足设计要求。 2.2 方案设计方案设计 1.硬件方案 （1）.计时方案 使用单片机内部的可编程定时器。 利用单片机内部的定时计数器进行中端定时，配合软件延时实现时、分、秒的计 时。该方案节省硬件成本，但程序设计较为复杂。 （2）.显示方案 对于实时时钟而言，显示显然是另一个重要的环节。通常 LED 显示有两种方式： 动态显示和静态显示。 静态显示的优点是程序简单、显示亮度有

3、保证、单片机 CPU 的开销小，节约 CP U 的工作时间。但占有 I/O 口线多，每一个 LED 都要占有一个 I/O 口，硬件开销 大，电路复杂。需要几个 LED 就必须占有几个并行口，比较适用于 LED 数量较 少的场合。当然当 LED 数量较多的时候，可以使用单片机的串行口通过移位寄 存器的方式加以解决，但程序编写比较麻烦。 LED 动态显示硬件连接简单， 但动态扫描的显示方式需要占有 CPU 较多的时间， 在单片机没有太多实时测控任务的情况下可以采用。 本系统需要采用 6 位 LED 数码管来分别显示时、分、秒，因数码管个数较多， 故本系统选择动态显示方式 2. 软件方案 利用单片机

4、自带的 Keil uvision2 软件编程， 在用 STC_ISP 进行程序烧写下载到 单片机里。 3 系统硬件设计系统硬件设计 STC89C52STC89C52 单片机介绍单片机介绍 STC89C52 单片机是由深圳宏晶公司代理销售的一款 MCU， 是由美国设计生产 的一种低电压、 高性能 CMOS 8 位单片机， 片内含 8kbytes 的可反复写的 FlashROM 和 256bytes 的 RAM，2 个 16 位定时计数器 5。 STC89C52 单片机内部主要包括累加器 ACC(有时也简称为 A)、程序状态字 PSW、地址指示器 DPTR、只读存储器 ROM、随机存取存储器 RA

5、M、寄存器、并行 I/O 接口 P0P3、定时器/计数器、串行 I/O 接口以及定时控制逻辑电路等。这些 部件通过内部总线联接起来，构成一个完整的微型计算机。其管脚图如图所示。 STC89C52单片机管脚结构图 各个端口对照朱照优老师编写的单片机原理与应用 4 系统软件设计系统软件设计 根据上述电子时钟的工作流程，软件设计可分为以下几个功能模块： （1）主程序模块。主程序主要用于系统初始化：设置计时缓冲区的位置及 初值，设置 8155 的工作方式、定时器的工作方式和计数初值等参数。主程序流 程如下图所示。 开始 定义堆栈区 8155、T0、数据缓冲区、标志位初始化 调用键盘扫描程序 否 是 C

6、/R 键？ 是 地址指针指向计时缓冲区 调用时间设置程序 主程序流程图主程序流程图 （2）计时模块。即定时器 0 中断子程序，完成刷新计时缓冲区的功能。 系统使用 6MHz 的晶振，假设定时器 0 工作在方式 1，则定时器的最大定时 时间为 65.536ms，这个值远远小于 1s。因此本系统采用定时器与软件循环相结 合的定时方法。设定时器 0 工作在方式 1，每隔 50ms 溢出中断一次，则循环中 断 20 次延时时间是 1s，上述过程重复 60 次为 1 分，分计时 60 次为 1 小时，小 时计时 24 次则时间重新回到 00：00：00。 因定时器 0 工作在方式 1，则 50ms 定时对应的定时器初值为：65536 50ms/2us=40536=9E58H，即 TH0=9EH，TH0=58H。 但应当指出：CPU 从响应 T0 中断到完成定时器初值重装这段时间，定时器 T0 并不停止工作，而是继续计数。因此，为了确保 T0 能准确定时