单片机原理及应用课程设计--基于单片机的电子时钟设计

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文档编号：1417280

上传时间：2019-07-25

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1、单片机原理及应用课程设计报告学学院：院：水利与能源动力工程学院水利与能源动力工程学院班班级：级：学学号：号：姓姓名：名：时间：2014-1-6 2014-1-10 目录任务书 1 第一章方案设计 . 2 第二章硬件系统设计 3 第三章软件设计 . 4 第四章系统调试 . 6 小结 8 附录 1：原理图 9 附录 2：源程序 10 单片机原理及应用课程设计第 1 页共 12 页任务书任务书题目：基于单片机的电子时钟设计设计要求：（1）利用单片机的定时器，实现时、分、秒显示及设定；（2）显示采用 ZLG7290；（3）讨论本系统计时误差。课程

2、设计进度安排：本次课程设计为期一周。周一周二周三周四周五上午布置任务、分组硬件设计软件设计、调试验收成果下午查资料，定方案整理资料，写报告单片机原理及应用课程设计第 2 页共 12 页第一章第一章方案设计方案设计本次课程设计任务是设计一个电子时钟。电子时钟可以用数码管来显示时、分、秒的数字，其中用小数点分隔。若采用二十四小时计时， “时”的范围是 0 到 24；若采用十二小时计时， “时”的范围则是 0 到 12，但要另外用一个数码管来显示 “A”或者“P”来表示上下午。程序设计时可采用三个寄存器来存放时、分、秒的当前数值，每过一秒，代表秒的寄

3、存器加一，秒满 60 则清零，同时分钟加一，小时亦然。若采用二十四小时计时，时满 24 清零；若采用十二小时计时，时满 12 清零，但要同时翻转一个保存上下午状态的位变量来表示上下午状态的改变。用按钮接外部中断来控制时和分钟的调整，每按一下秒清零且相应数字加一；同时保证数值满了就清零不进位，但要改变上下午状态。该方案计时有误差，误差来源于单片机外接的晶振误差和执行指令带来的微秒级延时。单片机原理及应用课程设计第 3 页共 12 页第二章第二章硬件系统设计硬件系统设计 CPU 选 AT89C51，该单片机有 3 个并行 I/O 口，2 个外接中断源， 2个定时/计

4、数器，可外接 24MHz 以下的晶振。实验时，可用定时/计数器 1来计时（因为定时/计数器 1 的中断优先级较低，避免了在设置时钟时进入改变秒的中断，也避免了有时无法修改小时），用外部中断 0 来修改分钟，用外部中断 1来修改小时。外部中断全部设为边沿触发方式，因为，每按一下按钮，只需改变相应的值一次。显示数码管可以用 ZLG7290。它可以方便地驱动 8 个 8段的共阴极 LED 数码管，显示时只需向缓冲区中放入要显示的值即可，并且能够自动刷新，不需要像常规办法一样先通过查表找到段码再循环点亮。因此，使用这种方法显示时钟可是程序简洁易懂。连接时只需依次将 8

5、951 的 (3.0)RXD P 、 (3.1)TXD P 、 (3.6)W R P 分别与 7290 的SD A、SC L、R ST相连，8951 的外部中断 0 (3 . 2 )I N TP、1(3.3)IN TP分别接外部按钮即可。实验时选择 6MHz 的晶振。单片机原理及应用课程设计第 4 页共 12 页第三章第三章软件设计软件设计选用 R5、R6、R7 作为存放时、分、秒的寄存器，可寻址位 07H 存放上下午的状态。在 6MHz 的晶振下，选用定时/计数器 1 在方式 1 下工作，定时 0.1s，初值设定： 16 6 0.1 2 210 =15535，即

6、3CB0H。因为每次只能定时 0.1s，所以要使用一个专用的寄存器 R4 来判定定时是否到了 1s。主程序的任务仅为设定初始化并等待中断到来。在定时/计数器 1 的中断服务子程序里，要先判断 1s 的定时是否完成，未完成则直接结束，完成的话则秒加一，如果秒溢出则考虑分和时的改变。改变后则调用显示子程序刷新显示。在外部中断 0 的中断服务子程序里，将分加一，并判断溢出（溢出后仅置零而不复位），最后调用显示子程序刷新显示。外部中断 1 的中断服务子程序与外部中断 0 类似，只不过要注意改变上下午的状态。下页图分别为主程序、定时/计数器中断子程序、外部中断 0 子程序、外部中断 1 子程序的流程图单片机原理及应用课程设计第 5 页共 12 页开始寄存器、中断源、 ZLG7290 等初始化启动定时/计数器1 等待中断进入中断关中断秒清零分加1 中断返回分是否满 60？分置0 送数码管显示、开中断 Y N 进入中断