基于單片機(jī)數(shù)字時(shí)鐘課程設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-11-29 18:24 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 碼。字型碼與 LED 顯示器各段的關(guān)系為 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 dp g f e d c b a 表 11 dp為小數(shù)點(diǎn)，字符 0、 2?? F 的段碼如表 12所示 字符 段碼（共陰） 段碼（共陽(yáng)） 字符 段碼（共陰） 段碼（共陽(yáng)） 0 3FH C0H 8 7FH 80H 1 06H F9H 9 6FH 90H 2 4FH A4H A 77H 88H 3 66H B0H B 7CH 83H 4 6DH 99H C 39H C6H 5 7DH 92H D 5EH A1H 6 07H 82H E 79H 86H 7 7FH F8H F 71H 8EH 表 12 下圖是本系 統(tǒng)采用的共陰極 LED 七段數(shù)碼顯示器： 圖 23 電路設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)輸入輸出電路 該系統(tǒng)輸入電路采用的是 P1 口中的 、 、 作為校正的輸入分別為秒校正、分校正、時(shí)校正。（如圖 24） 圖 24 系統(tǒng)的輸出電路采用的是 P0 口 、 P3 和 P2口分別是 段碼輸出、循環(huán)彩燈輸出和位選輸出。 段碼輸出 P0 口外界一個(gè) 74ls373 作為輸出鎖存保證數(shù)據(jù)輸出穩(wěn)定 圖 25 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)說(shuō)明 該系統(tǒng)軟件程序主要有主程序模塊，定時(shí)中斷服務(wù)程序， 中斷等待服務(wù)程序，鍵盤服務(wù)程序，顯示子程序服務(wù)程序等六大模塊組成。 圖 24 中按鍵從上往下設(shè)定為 S1,S2,S3。 S1 與 相連， S2 與 相連 ,S3 與 。當(dāng)需要設(shè)定當(dāng)前時(shí)間時(shí)，按一下 S2 鍵， 時(shí) 鐘加 1；按一下 S1， 分鐘 加 1；按一下 S1,秒鐘加 1。 LED 的編程思想 本設(shè)計(jì)使用 LED 數(shù)碼管顯示， LED 顯示器具有耗電少、成本低、配置簡(jiǎn)單靈活、安裝方便、耐震動(dòng)、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，因而應(yīng)用廣泛。該方案控制最簡(jiǎn)單，但是只能顯示有限的符號(hào)和數(shù)字，對(duì)于設(shè)計(jì)中復(fù)雜的顯示功能顯然不能勝任。雖然點(diǎn)陣液 晶可以顯示多種字符和圖形，擁有友好的人機(jī)界面及強(qiáng)大的顯示功能。特別適用于智能控制的可編程人性化顯示。但是考慮到本設(shè)計(jì)的實(shí)際要求，使用數(shù)碼管顯示就足以達(dá)到要求了。七段 LED 由七個(gè)發(fā)光二極管按日字排開，所有發(fā)光二極管的陽(yáng)極連在一起成共陽(yáng)極，陰極連在一塊稱共陰極接法。當(dāng)采用芯片驅(qū)動(dòng)時(shí)不需要加限流電阻，其他情況下一般應(yīng)外接限流電阻。動(dòng)態(tài)顯示電路有顯示塊，字形碼封鎖驅(qū)動(dòng)器，字位鎖存驅(qū)動(dòng)器三部分組成。 程序調(diào)試 1）將程序輸入到 KEIL 的環(huán)境下； (如圖 26 所示 ) 2）用單步運(yùn)行和斷點(diǎn)運(yùn)行方式調(diào)試程序； 3）調(diào)試 T0 中斷服務(wù)程序，首先在記數(shù)單元 39H、 3AH、 3BH、 3CH 單元中預(yù)置數(shù)，調(diào)試秒單元向分單元進(jìn)位及分單元向時(shí)單元的進(jìn)位，最后將 T0 中斷服務(wù)程序統(tǒng)調(diào)通過(guò)； 4）在 39H、 3AH、 3BH、 3CH 單元中預(yù)置數(shù)，調(diào)試顯示程序； 5）調(diào)試主程序，使鬧鐘走時(shí)系統(tǒng)工作正常。 圖 26 Proteus 軟件仿真 ①仿真步驟 第一步：用 KEIL 軟件對(duì)程序進(jìn)行編譯，編譯通過(guò)后，會(huì)自動(dòng)生成 HEX 文件。 第二步：在 Proteus 的元件庫(kù)中找到 STC89C52 以及相應(yīng)的元件，按照硬件設(shè)計(jì)中的說(shuō)明把各 部件連接起來(lái)組成一個(gè)時(shí)鐘的硬件系統(tǒng) 。 第三步：把在偉福環(huán)境調(diào)試下生成的 .HEX 文件裝入到 STC89C52 里，點(diǎn)擊運(yùn)行符號(hào)就可以使軟硬件的配套設(shè)施在 Proteus 的環(huán)境下仿真實(shí)現(xiàn)。 第四步：驗(yàn)證系統(tǒng)能否實(shí)現(xiàn)所要求的功能 ,并檢驗(yàn)錯(cuò)誤。 ② 仿真過(guò)程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤及解決措施 1）當(dāng)把程序生成的 .HEX 文件裝入到 STC89C52 后運(yùn)行時(shí)，顯示模塊出現(xiàn)數(shù)字顯示錯(cuò)誤，但是軟硬件都沒有錯(cuò)誤，經(jīng)檢查是它們不配套，在修改掃描顯示控制字而且改變硬件布線順序后方顯示正常。 2） P0 口是漏極開路的并行 I/O 口和分時(shí)復(fù)用數(shù)據(jù)地址總線，在用作 I/O口是必須接上拉電阻，否則造成電平不穩(wěn)地，從而顯示出亂碼。由于對(duì)硬件不了解產(chǎn)生錯(cuò)誤。 3）在設(shè)計(jì)的初期把主程序設(shè)計(jì)成順序結(jié)構(gòu)，但是在運(yùn)行的時(shí)候沒有注意到這個(gè)問(wèn)題，沒有按照軟件說(shuō)明中的順序操作 。 ③ 仿真結(jié)果 開始仿真時(shí)，顯示如圖 27所示： 圖 27 按一下 minute 按鍵，分鐘加一。如下圖 28 圖 28 按一下 hour 按鍵，時(shí)鐘加一。如下圖 29 圖 29 protel99 制作 原理圖 ： PCB 圖： 如 果能制作到 PCB 板，那么焊接和連接都非常的簡(jiǎn)單，而且制作出的作品性能穩(wěn)定，美觀。 課程設(shè)計(jì)元器件清單 元器件名稱 類型 數(shù)量 價(jià)格（元） 單片機(jī) STC89C52 1 5 底座 DIP40 1 DIP16 1 數(shù)據(jù)鎖存器 74LS373 1 瓷片電容 22pf 2 晶振 12MHZ 1 按鍵 開關(guān) 4 LED 燈 紅色 9 排阻 A09471 470 歐 1 自鎖開關(guān) 單刀雙擲 1 若干導(dǎo)線 銅線 若干 數(shù)碼管 4位 5461AS 共陰 2 單排座 1*40 1 課程設(shè)計(jì)體會(huì) 單片機(jī)是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科，課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí) ,發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決實(shí)際問(wèn)題，鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié) ,是對(duì)我們實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過(guò)程，為自己今后從事與單片機(jī)控制系統(tǒng)有關(guān)的工作打下了基礎(chǔ)。雖然在做課程設(shè)計(jì)以前已經(jīng)系統(tǒng)的把單片機(jī)課本認(rèn)真的學(xué)習(xí)了一下，但是在剛開始時(shí)還是有點(diǎn)一頭霧水，不知道該從哪里下手。令人欣慰的是經(jīng)過(guò)幾周的學(xué)習(xí)，雖然過(guò)程很艱辛，問(wèn)了很多朋友，但是總算實(shí)現(xiàn)了定時(shí)鬧鐘的功能，所有的努力都很值得。這幾周的大部分時(shí)間都在研究程序怎么處理，在這個(gè)過(guò)程中加深了我對(duì)匯編語(yǔ)言命令的應(yīng)用，而且也更加了解到軟硬件配套的重要性。以下是我本次單片機(jī)課程設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)心得與體會(huì)： 1. 在設(shè)計(jì)程序之前 ,務(wù)必要對(duì)所 學(xué) 單片機(jī) 課程的內(nèi)容 有一個(gè)系統(tǒng)的了解 ,知道單片機(jī)片內(nèi) 片外的內(nèi)容及其功能。 2. 設(shè)計(jì)程序采用什么編程語(yǔ)言并不是非
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