单片机课程设计报告---多功能电子钟

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1、 基于单片机的电子时钟设计基于单片机的电子时钟设计 摘 要 20 世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几 乎渗透了社会的 各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也 使现代电子产 品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。 现代生活的人们越来越重视起了时间观念，可以说是时间和金钱划上了等 号。对于那些 对时间把握非常严格和准确的人或事来说，时间的不准确会带来非常大的麻烦， 所以以数码 管为显示器的时钟比指针式的时钟表现出了很大的优势。数码管显示的时间简 单明了而且读 数快、时间准确显示到秒。而机械式的依赖于晶体震荡器，可能会导致误差。 数字

2、钟是采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装 置。数字钟的精度、 稳定度远远超过老式机械钟。在这次设计中，我们采用 LED 数码管显示时、 分、秒，以 24 小时计时方式，根据数码管动态显示原理来进行显示，用 12MHz 的晶振产生 振荡脉冲，定 时器计数。在此次设计中，电路具有显示时间的其本功能，还可以实现对时间 的调整。数字 钟是其小巧，价格低廉，走时精度高，使用方便，功能多，便于集成化而受广 大消费的喜爱， 因此得到了广泛的使用。 关键字：数字电子钟 单片机 目 录 第一部分 整体设计方案 1.1 课程设计任务 1.2 单片机的选择 1.3 单片机的基本结构 第二部分 数

3、字钟的硬件设计 2.1 最小系统设计 2.2 LED 显示电路 第三部分 数字钟的软件设计 3.1 系统软件设计流程图 3.2 主程序 3.4 时钟设置子程序 3.5 定时器中断子程序 3.6 LED 显示子程序 3.7 按键控制子程序 第四部分 调试与功能说明 4.1 系统性能测试与功能说明 4.2 系统时钟误差分析 4.3 硬盘调试 4.4 软件调试问题及解决 心得体会 附件 第一部分 整体方案的设计 1.1 课程设计的任务： 设计一个多功能数字时钟完成以下功能 1、 走时（能实现时分秒，年月日的计时） 2 、显示（分屏显示时分秒，年月日，修改定位闪烁显示） 3、校时（能用按键修改和校准时

4、钟） 4、定时报警 1.2 单片机的选择 单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力的机种。 单片机微型计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称为微控制器。 通常，单片机由单块集成电路芯片构成，内部包含有计算机的基本功能部 件：中央处理器、存储器和 I/O 接口电路等。因此，单片机只需要和适当的软 件及外部设备相结合，便可成为一个单片机控制系统。 单片机经过 1、2、3 代的发展，正朝着多功能、高性能、低电压、低功耗、 低价格、大存储容量、强 I/O 功能及较好的结构兼容性方向发展。其发展趋势 不外乎以下几个方面： 1、多功能 单片机中尽可能地把所需要的存储器和 I/O 口

5、都集成在一块芯片上，使得 单片机可以实现更多的功能。比如 A/D、PWM、PCA（可编程计数器阵列）、WDT （监视定时器-看家狗）、高速 I/O 口及计数器的捕获/比较逻辑等。 有的单片机针对某一个应用领域，集成了相关的控制设备，以减少应用系统 的芯片数量。例如，有的芯片以 51 内核为核心，集成了 USB 控制器、SMART CARD 接口、MP3 解码器、CAN 或者 I*I*C 总线控制器等，LED、LCD 或 VFD 显示 驱动器也开始集成在 8 位单片机中。 2、高效率和高性能 为了提高执行速度和执行效率，单片机开始使用 RISC、流水线和 DSP 的设 计技术，使单片机的性能有了

6、明显的提高，表现为：单片机的时钟频率得到提 高；同样频率的单片机运行效率也有了很大的提升；由于集成度的提高，单片 机的寻址能力、片内 ROM（FLASH）和 RAM 的容量都突破了以往的数量和限制。 由于系统资源和系统复杂程度的增加，开始使用高级语言（如 C 语言）来开 发单片机的程序。使用高级语言可以降低开发 难度，缩短开发周期，增强软件 的可读性和可移植性，便于改进和扩充功能。 3、低电压和低功耗 单片机的嵌入式应用决定了低电压和低功耗的特性十分重要。由于 CMOS 等 工艺的大量采用，很多单片机可以在更低的电压下工作（1.2V 或 0.9V），功耗 已经降低到 uA 级。这些特性使得单片机系统可以在更小电源的支持下工作更长 的时间。 4、低价格 单片机应用面广，使用数量大，带来的直接好处就是成本的降低。目前世 界各大公司为了提高竞争力，在提高单片机性能的同时，十分注意降低其产品 的价格。 下面大致介绍一下单片机的主要应用领域和特点。 （1）家用电器领域 用单片机控制系统取代传统的模拟和数字控制电路，使家用电器（如洗衣 机、空调、冰箱、微波炉、和电视机等）