【正文】 此次的電子時鐘設計給我奠定了一個實踐基礎 ，同時 在查找資料的過程中 我也 學到了許多 新的知識 ， 在 和同學 協(xié)作過程中增進同學間的友誼 ，使我對團隊精神的積極性和重要性有了更加充分的認識和理解。用到的 LED 顯示器接到了單片機的 P0 口線上和 P3 口線上。 總體硬件原理圖如圖所示 第二章 數(shù)字電子鐘的硬件系統(tǒng)的設計 硬件系統(tǒng)各模塊功能設計 該數(shù)字電子鐘由單片機最小系統(tǒng)、鍵盤模塊、 LED 顯示電路模塊、接口電路模塊組成。 數(shù)字鐘是采 用數(shù)字電路實現(xiàn)對“時”、“分”、“秒”數(shù)字顯示的計時裝置。 該課程設計為數(shù)字電子鐘的設計。各模塊的功能如下： 6 單片機最小系統(tǒng) 由 AT89C51 單片機、時鐘電路和復位電路構成。 8 各模塊功能簡要介紹 該數(shù)字電子鐘所用的軟件模塊有定時器模塊、按鍵模塊、 LED 顯示模塊。 16 致 謝 首先衷心感謝在此次課程設計中給予我?guī)椭睦蠋熂巴瑢W們，幫助我分析和解決問題。 雖然過程中遇到了一些困難，但是在解決這些問題的過程無疑也是對自己自身專業(yè)素質的一種提高。 由于電子鐘需要可以進行調節(jié)，因此，需要在單片機的 P 口上加上按鍵，本設計采用獨立式鍵盤，直接接在 P1 口上且按鍵的結果存貯在單片機的內部數(shù)據(jù)存儲器里面。 5 整個電子鐘的工作原理是：在正常的供電狀態(tài)下，首先利用單片機定時，到了相應的時間由單片機將所需要顯示的數(shù)據(jù)送到 LED 顯示器的輸入口，當有鍵按下時則 進入相應的按鍵顯示和調整狀態(tài)，進行按鍵調整。 此外，單片機在工商、金融、科研、教育、國防航空等領域都有著十分廣泛的用途。以 AT89C51 為核心，配合 LED 數(shù)碼管顯示器和按鍵為用戶提供長期、連續(xù)、可靠、穩(wěn)定的工作環(huán)境。 AT89C51 是一種帶 8K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（ FPEROM— Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能 CMOS8 位微處理器，俗稱單片機。 （ 1）定時器模塊 選擇定時器 0，設置定時方式為方式 1，設置定時時間為 50mS。在開始設計的時候，經(jīng)過老師悉心的指導和講解，讓我漸漸有自己的方案和選擇方向，在每一步的進展當中，我都碰到了很多的問題，畫原理圖的時候和分析電子鐘工作的原理以及怎么確定和修改，都是經(jīng)過一步步修改而成的。 通過單片機硬件電路的調試，實現(xiàn)了預先設定的功能，設計主要用到的元件不多，最主要的是程序也比較長比較麻煩，同時也遇到了不少困難，尤其是關于校時模塊的設計實現(xiàn)。 第三章 數(shù)字電子鐘的軟件系統(tǒng)的設計 使用的單片機資源的情況 該數(shù)字電子鐘用到了單片機的定時器的功能，此外用到了單片機的中斷功能，在數(shù)據(jù)的顯示時所采用的是查表的方法，因此需要將表格、數(shù)據(jù)存到單片機的程序存儲器中去。設計中是采用單片機的內部定時器進行定時，程序框圖如圖所示。單片機能大大地提高這些產(chǎn)品的智能性，易用性及節(jié)能性等主要性能指標，給我們的生活帶來舒適和方便的同時，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上也極大地提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質量。該數(shù)字電子鐘有時分秒顯示和日期顯示以及時間和日期調整的功能。時鐘電路由一個 12MHZ 的石英晶體振蕩器和兩個 22pF 的的電容組成振蕩電路和分頻電路，為單片機提供內部時鐘。 （ 2）按鍵模塊 采用獨立式鍵盤，共用四個按鍵對電路進行控制和操作，分別為 K0、 KK K3 來控制電子鐘的開 /關和調整。設計軟件的時候，因為是設計一個系統(tǒng)的程序，所以開始還沒形成系統(tǒng)的思維，但在老師的講解和同學的教導下，漸漸的將一個個 子程序聯(lián)系起來調試運行。 第五章 設計小結 從硬件電路的設計到軟件電路的設計，整個過程當中我學到了很多的東西，在繪制原理圖時我查找了相關軟件的使用方法，并悉心向老師和同學請教，學會對 PROTEL 和 PROTEUS 的使用；在軟件系統(tǒng)的設計中，我遇到了很多的問題， 不能把一些小模塊系統(tǒng)聯(lián)系起來，但通過不斷的探索，最終把整個程序完整的編出來了，并能進行仿真使用； 本次的設計使我學到如何從理論 轉化為實踐 ，怎樣將我所學到的知識運用到我以后的工作中。 各模塊拼接圖 7 元器件清單 見附錄。可采用 74LS244 或者晶體管；其中 74ls244 是用來驅動段選碼，晶體管是驅動位選碼 設計總體方案及工作原理 設計中采用 AT89C51 芯片及 LED 顯示器，一些獨立 式按鍵構成一個簡單的數(shù)字電子鐘。彩電、冰箱、空調、錄像機、 VCD、遙控器、游戲機、電飯煲等無處不見單片機的影子，單片機早已深深地融入我們每個人的生活之中。 系統(tǒng)軟件設計包括單片機計算機兩部分的編程。復位電路采用上電復位和按鍵復位結合的方式對電路進行復位，主要是通過 RST 引腳送入單片機。 （ 3） LED 顯示模塊 該電子鐘一通電即讓它顯示 P.，按開啟鍵即可顯示時分秒，再按切換鍵即可顯示年月日，然后結合鍵盤操作還可以對時間進行調整。在此，謹向給予我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W深表言謝。其二是晶振不夠標準，使得定時器定時時不夠精準。電路原理圖和 PCB 圖及元器件布局見附錄。但要注意所需的驅動電流比靜態(tài)驅動時要大，因此要增加驅動電路。現(xiàn)在，這種單片機的使用領域已十分廣泛。計算機軟件編程主要實現(xiàn)參數(shù)設置、串行口數(shù)據(jù)接收、指令發(fā)送以及數(shù)據(jù)的顯示和存儲。 鍵盤模塊 采用獨立式鍵盤接法，共有四個按鍵來對電路進行控制。 程序的流程圖 （ 1）整體設計流程圖 開始初始化設置電源接通則顯P.如果K0 鍵按下則顯示時分秒如果K2 鍵按下則顯示年月日如果K3 鍵按下一次則對時分秒進行調整如果K3 再按一下則對年月日進行調整如果再按下K3 則推出調整界面進圖調整界面時K0 、K1 、K2 可分別對每位進行增加結束 9 （ 2） 鍵盤 設計流程圖 圖 鍵盤設計流程圖 （ 3） 顯示設計流程圖 調用按鍵子程序開始K 0 按下？K 0 按下？顯示P .NY調用按鍵子程序調用顯示子程序N調用按鍵子程序YK 0 按下？K 1 按下？K 2 按下？K 3 按下？調用顯示子程序NNNN秒加一子程序分加一子程序時加一子程序YYYK 0 按下？K 1 按下？K 2 按下？K 3 按下？調用顯示子程序NNNN秒加一子程序分加一子程序時加一子程序YYYYY調用按鍵子程序 10 圖 顯示時分秒設計流程圖 開始開數(shù)碼管的秒十位顯示調用延時子程序關數(shù)碼管的秒十位顯示調用延時子程序開數(shù)碼管的秒個位顯示關數(shù)碼管的秒個位顯示開數(shù)碼管的分十位顯示調用延時子程序關數(shù)碼管的分十位顯示開數(shù)碼管的分個位顯示調用延時子程序關數(shù)碼管的分個位顯示開數(shù)碼管的時十位顯示調用延時子程序關數(shù)碼管的時十位顯示開數(shù)碼管的時個位顯示調用延時子程序關數(shù)碼管的時個位顯示結束 11 圖 顯示年月日設計流程圖 程序清單 見附錄。 17 參考文獻 ［ 1］彭勇 ,葉曉勇，王萬剛 單片機技術 北京 電子工業(yè)出版社 2020 ［ 2］李廣弟，朱月秀，冷祖祁 單片機基礎［Ｍ］ .北京：北京航空航天大學出版社， 2020 ［ 3］劉湘濤．江世明．單片機原理與應用 [M]. 北京 :電子工業(yè)出版社 ,2020. ［ 4］李光飛 .單片機課程設計實例指導［Ｍ］ .北京：北京航空航天大學出版社， ［ 5］朱定華．單片機原理及接口技術實驗 [M]．北京：北方交通大學出版社 ［ 6］張洪潤，蘭清華 .單片機應用技術教程［Ｍ］ .北京：清華大學出版社， 18 附 錄 ******************************************************************************* ***；按鍵接 ~ 分別為 K0、 K K K3。 圖 數(shù)字電子鐘正常工作時的顯示圖 P. 圖 數(shù)字電子鐘顯示時分秒的顯示圖 000000. 圖 數(shù)字電子鐘顯示日期的顯示圖 120223. 設計系統(tǒng)誤差分析 本數(shù)字電子鐘在跟標準的電子鐘比較時，時間稍微慢一點，產(chǎn)生此種情況的 15 原因有：其一是在執(zhí)行程序指令時，由于需要耗費一定的時間，因此會比標準的電子鐘要慢一點。 電路原理