【正文】 單片機課程設(shè)計 I 單片機技術(shù)課程設(shè)計說明書 基于單片機的時鐘電路設(shè)計 專業(yè) 電氣工程及自動化 學生姓名 班級 學號 指導教師 完成日期 2020 年 6 月 9 日 單片機課程設(shè)計 II 摘 要 隨著生活節(jié)奏的加快，人們時間觀念的加強，時鐘已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡囊徊糠?，而如何在時鐘的基礎(chǔ)上，根據(jù)人們生活的需要增加相應的功能以方便人們的生活，成為時鐘設(shè)計方面的重點。單片機以其強大的功能，低廉 的價格成為許多多功能電子產(chǎn)品的首選。本設(shè)計結(jié)合我所學的單片機原理及接口技術(shù)這門課程而拓展的電子方面的研究，在單片機時鐘的基礎(chǔ)上通過軟件記時，實現(xiàn)時鐘功能，同時通過按鍵開關(guān)來擴展功能，實現(xiàn)定時鬧鐘與秒表功能。 C51 語言作為高級語言 C 語言的移植，易于理解和操作，且結(jié)構(gòu)化較高，本設(shè)計即采用 C51 語言作為編程語言，流程比較清晰。 本設(shè)計 是 以 一片 40 引腳的單片機 AT89C51 為主體，結(jié)合 16 位定時器 /計數(shù)器 、I/O 口擴展和 LCD 數(shù)碼管共同設(shè)計完成電子數(shù)字鐘（ 與 MCS51 兼容 ）。給出具體電路圖對其做出詳細的分析和說 明。 論 文 主要 介紹了 Protel 軟件 的仿真功能。并 以 數(shù)字電子鐘 設(shè)計為例 ， 闡述如何應用該軟件進行數(shù)字電路的設(shè)計與仿真 。 Proteus 是深受廣大電路設(shè)計者喜愛而成為家喻戶曉的電路設(shè)計工具。它不但使繪制原理圖、 仿真 等功能更加完備，而且它為用戶提供功能強大、使用方便的電路仿真器。它可以對當前所畫的電路原理圖進行即時仿真，因此在電路的整個設(shè)計周期都可以仿真查看和分析電路的性能指標，以便及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計中所存在的問題并加以改正，從而更好的完成設(shè)計。 關(guān)鍵詞 ： AT89C51 芯片 數(shù)碼管 鬧鈴 設(shè)計與 仿真 ABSTRACT With the quickening pace of life, it enhanced sense of time, the clock has bee an indispensable part of daily life. How the clock basis, according to people39。s lives need to increase accordingly, function to facilitate people39。s lives, bee the focus of the clock design. Microcontroller with its powerful features, low price to bee the first choice for many multifunctional electronic products. The design bines the science and application of the principle amount of SCM such courses to expand the eresearch, based on the clock in the microcontroller software in mind, the realization of the clock function, and to extend the functionality through the key switch, alarm and stopwatch time to achieve function. C51 highlevel language C language as the language of transplantation, easy to understand and operate, and the structure of the higher, the design of the C51 language as a programming language used, the process clearer. Keyword: electric o’clock multifuntional AT89C51 單片機課程設(shè)計 1 第 1章 多功能數(shù)字時鐘的功能 設(shè)計背景及目的 數(shù)字鐘已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚谋匦杵?，廣泛應用于個人家庭以及辦公室公共場所，給人們的生活、學習、工作、娛樂帶來了極大地方便。由于數(shù)字集成電路技術(shù)的發(fā)展和采用了新進的石英技術(shù)，是數(shù)字鐘具有走時準確、性能穩(wěn)定、攜帶方便等優(yōu)點。它還用于計時、自動報時等各個領(lǐng)域。盡管目前市場上已有現(xiàn)成的數(shù)字集成電路芯片出售，價格便宜，使用也方便，但鑒于單片機的定時器功能也可以完成數(shù)字中電路的設(shè)計，因此進行數(shù)字鐘的設(shè)計是必要的。在這里我們將以學過的比較零散的電路知識郵寄的、系統(tǒng)的結(jié)合 起來用于實際，來培養(yǎng)我們的綜合分析和設(shè)計電路，寫程序、調(diào)試電路的能力。 單片機具有體積小、功能可靠性高、價格低廉等一系列優(yōu)點，不僅已成為工業(yè)測控領(lǐng)域普遍采用的智能化控制工具，而且已深入到人們的工作和生活的各個角落，有力地圖動了個行業(yè)的技術(shù)改造和產(chǎn)品的更新?lián)Q代，應用前景廣闊。 （ 1）在學習了《數(shù)字電子技術(shù)》和《單片機原理及接口技術(shù)》課程后，為了加深對理論 知識的理解，學習理論知識在實際中的運用，培養(yǎng)動手能力和解決實際問題的能力。 （ 2）熟悉 Ptoteus 及 Keil 軟件的調(diào)試和仿真。 （ 3）通過實驗提高對單片機 的認識。 （ 4）通過實驗提高軟件調(diào)試能力。 （ 5）進一步熟悉和掌握單片機的結(jié)構(gòu)及工作原理。 （ 6）通過課程設(shè)計，掌握以單片機為核心的電路設(shè)計的基本方法和技術(shù)，了解電路參數(shù) 的計算方法。 （ 7）通過實際程序設(shè)計和調(diào)試，逐步掌握模塊化程序設(shè)計方法和調(diào)試技術(shù)。 （ 8）通過完成一個包括電路設(shè)計和程序開發(fā)的完整過程，了解開發(fā)一單片 機應用系統(tǒng)的全過程，為今后從事相應打下基礎(chǔ)。 具體要求： （ 1）、實時顯示秒、分、時、年等（可自動或手動設(shè)置顯示） （ 2）、具有定時功能 （ 3）、能調(diào)整時間、日期 單片機課程設(shè)計 2 （ 4）、能調(diào)整定時時間 （ 5）、時鐘走時誤差一天少于 1 分鐘 課題研究的意義 數(shù)字時鐘是采用數(shù)字電路實現(xiàn)對時、分、秒。數(shù)字顯示計時裝置，廣泛用于個人家庭、車站、碼頭辦公室等公共場所，成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚谋匦杵?，由于?shù)字集成電路的發(fā)展和石英晶體振蕩器的廣泛應用，使得數(shù)字鐘的精度，遠遠超過老式鐘表，鐘表的數(shù)字化給人們生產(chǎn)生活帶來了極大的方便，而且大大地擴展了鐘表原先的報時功能。諸如定時自動報警、按時自動打鈴、時間程序自動控制、定時廣播、自動啟閉路燈、定時開關(guān)烘箱、通斷動力設(shè)備、甚至各種定時電器的自動啟用等，所有這些都是以鐘表數(shù)字 化為基礎(chǔ)的。因此，研究數(shù)字時鐘及擴大其運用，有著非常現(xiàn)實的意義。 通過 89C51 電子時鐘的設(shè)計，可以對 51 單片機有了更加深刻的認識，對其各個引腳功能掌握的更為透徹。也再次認識到單片機的應用具有使用范圍廣的特點，對各個行業(yè)的技術(shù)改造和產(chǎn)品智能化的更新?lián)Q代起著重要的推動作用。由于設(shè)計的電子時鐘起定時，計時作用，所以在設(shè)計過程中，可以很好的了解其原理，掌握時鐘芯片的結(jié)構(gòu)和實現(xiàn)方法。 在設(shè)計電子時鐘的過程中，需要完成硬件設(shè)計和軟件設(shè)計，所以需要設(shè)計電路硬件原理圖。在繪制原理圖過程中，再次對 PROTUES 軟件進行了熟 悉和復習，對軟件中的各個文件編輯器進行了掌握，并且知道了在原理圖設(shè)計和繪制時，要對元件有合理的布局和放置。另外，在導線的繪制和網(wǎng)絡(luò)標號的放置時，也要符合設(shè)計的要求。在PCB 圖設(shè)計過程中，復習了元件的封裝步驟和由原理圖生成網(wǎng)絡(luò)表的過程，明確了 PCB圖設(shè)計和自動布線前的準備工作，這些對完成整個硬件電路設(shè)計過程有很大的幫助。 在軟件設(shè)計時，再次熟悉了匯編語言，了解了匯編語言程序設(shè)計步驟： （ 1） 建立數(shù)學模型 （ 2） 確定算法 （ 3） 制訂程序流程圖 （ 4） 確定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) （ 5） 寫 出源程序 （ 6） 上機調(diào)試程序 另外，通過這次研究，在自己動手設(shè)計硬件原理圖和軟件編程的過程中，可以很好的了解到電子時鐘的總體設(shè)計過程和功能的實現(xiàn)過程，自己著手硬件和軟件的制作，一定程度上提高了自己的動手能力和解決問題的能力。這次課題研究，可以很好的把大學四年所學的知識得以應用，自己查閱資料，在碰到問題時，想辦法去解決，讓自己在學習知識的同時，明白學以致用這個道理。 單片機課程設(shè)計 3 數(shù)字電子鐘簡介 數(shù)字電子鐘是一個將 “ 時 ” ， “ 分 ” ， “ 秒 ” 顯示于人的視覺器官的計時裝置。它的計時周期為 24 小時，顯示滿刻度為 23 時 59 分 59 秒，另外應有校時功能和報時功能。因此，一個基本的數(shù)字鐘電路主要由譯碼顯示器、 “ 時 ” ， “ 分 ” ， “ 秒 ” 計數(shù)器、校時電路、報時電路和振蕩器組成。主電路系統(tǒng)由秒信號發(fā)生器、 “ 時、分、秒 ” 計數(shù)器、譯碼器及顯示器、校時電路、整點報時電路組成。秒信號產(chǎn)生器是整個系統(tǒng)的時基信號，它直接決定計時