单片机原理及系统课程设计--电子时钟

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1、单片机原理及系统课程设计单片机原理及系统课程设计 专专 业：业：电气工程及其自动化 班班 级：级： 电气 1001 班 姓姓 名：名： 学学 号：号： 指导教师：指导教师： 2013 2013 年年 3 3 月月 7 7 日日 评语： 考勤（10） 守纪（10） 过程（40） 设计报告（30） 答辩（10） 总成绩（100） 摘要摘要 此设计以 AT89C51 单片机为核心控制元件，与数码管和蜂鸣器和按键结合， 在应用C 语言来实现电子时钟的显示和调制功能。 本次设计运用了KEIL和Protues 仿真软件来进行调试，并给出了完整的设计电路和 KEIL 程序代码，并画出了编程 的逻辑流程图。通

2、过调试和运行，最终完成了一个完整的电路仿真，其功能是实 现时间和日历的现实并且都能进行相应的调整，同时还能进行闹铃的设置并在达 到预定的时间时闹铃。 一、电子时钟功能概述一、电子时钟功能概述 本次电子时钟作品分由单片机部分、数码管显示部分、按键部分和蜂鸣器电 路相互连接组成。这样硬件部分就组成了一个电子时钟的基本完整的电路。电子 时钟的工作过程是：接通电源时时钟开始工作，时钟分为三个状态：正常计时、 显示日历、显示闹铃，分别按下闹铃按键和日历按键就可以显示当前的日历和设 置的闹铃时间。在这三个状态下按下设置键就可以对相应的状态进行设置，同时 对应的数码管位开始闪烁，当按下调时键时就可以对相应的

3、位进行调整，当再次 切换相应的功能时数码管就停止闪烁，同时设置完成。当时间到达闹铃设置时间 视蜂鸣器就会响起并响一分钟结束。 二、硬件电路和资料二、硬件电路和资料 1、AT89C51 单片机单片机 本设计采用 Atmel公司生产的单片机 AT89C51 实现主要功能, AT89C51 的引 脚图如 2-1 所示: 图 2-1 单片机的引脚 各引脚功能情况为: Vcc：供电电压。 GND：接地。 P0 口：P0 口为一个 8 位漏级开路双向 I/O 口，每脚可吸收 8TTL 门流。当 P1 口的管脚第一次写 1 时，被定义为高阻输入。 P2 口：P2 口为一个内部上拉电阻的 8 位双向 I/O

4、口，P2 口缓冲器可接收，输 出 4TTL 门电流，当 P2 口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。 并因此作为输入时，P2 口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的 缘故。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器 进行读写时，P2 口输出其特殊功能寄存器的内容。 P3 口：P3 口管脚是 8 个带内部上拉电阻的双向 I/O 口，可接收输出 4 个 TTL 门电流。当 P3 口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输 入，由于外部下拉为低电平，P3 口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。 P3 口功能引脚简介： P3.0:

5、RXD（串行口输入） P3.1:TXD（串行口输出） P3.2:INT0（外部中断 0） P3.3:INT1（外部中断 1） P3.4:T0（定时器 0 外部脉冲输入） P3.5:T1（定时器 1 外部脉冲输入） P3.6:WR（外部数据存储器写选通） 2、LED 数码管数码管 为了节省 I/O 口的使用，本设计采用的是动态显示，其工作原理为：采用各数 码管循环轮流显示的方法，当循环显示的频率较高时，利用人眼的暂留特性，看 不出闪烁显示现象。将所有 LED 的段选线并联在一起，由一个八位 IO 口控制， 而位选线分别由相应的 IO 口线控制。其中一个控制段选码，另一个控制位选。 动态显示器电路

6、如图 2-2 所示。 图 2-2 八位 LED 动态显示电路 3、独立键盘、独立键盘 利用 4 个自复式常开按钮开关作为功能键，KEY0KEY3 分别为设置、调时、 闹铃、日历三、硬件电路设计图。 三、总体电路设计三、总体电路设计 图 3-1 总体电路图 四、程序流程图四、程序流程图 根据以上硬件电路和单片机控制原理，搭建编程思路，程序流程图如图 4-1 所 示： 图 4-1 程序流程图 五、仿真及其结果五、仿真及其结果 仿真方法是： (1)在 Keil C51 仿真软件下创建项目，并把上述源程序添加到项目中，通过编 译产生一个“.hex“为后缀的文件，此文件就是用于烧写到 Proteus 软件中 AT89C51 芯片的文件，参考文献2。 (2)把生成的“.hex“为后缀的文件添加到Proteus软件中绘制的 AT89C51芯片中 作为控制程序。 (3)在 Proteus 软件仿真电路图中点击左下角的运行按钮，电子时钟就会开始计 时，并显示如图所示： 图 5-1