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1、-基于单片机AT89C51控制的电子时钟_课题设计报告-第 13 页课 程 设 计 报 告论文题目 单片机-电子钟 专业班级 学生姓名 学 号 指导教师 宁波技师学院电气技术系二零一三 年 九月摘 要数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,在现实生活中,各种数字钟已得到非常广泛的使用.数字钟的设计方法有许多种，例如可用中小规模集成电路组成数字钟，也可以利用好单片机来实现数字钟等。这些方法都各有特点，其中利用中小规模集成电路组建数字钟，原理简单，但由于集成电路集成度有限，对于需要实现较多功能的电路设计比较复杂，对于制作者焊接和布线有比较高的要求。用单片机实现的电子钟具有结构简单，并便
2、于功能的扩展，但需要涉及到汇编以及C语言编写程序，对设计者有较高的要求。1 引 言数字钟是采用数字电路实现对时、分、秒，数字显示的计时装置广泛用于个人家庭，车站，码头，办公室等公共场所，成为人民日常生活中不可少的必须品，由于数字集成电路的发展和石英振荡器的广泛应用，使得数字钟的精度远远超过老式钟表，钟表的数字化给 人们生活带来极大的方便，而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。比如定时自动报警，校时自动打铃，自动启闭路灯等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，研究数字钟及扩大其应用有着非常现实的意义。2.总体设计方案2.1 系统设计方案本次设计的题目是可以正常的显示时、分、秒。本系统利用单片
3、机实现具有计时、校时等功能的数字时钟，是以单片机AT89C51为核心元件，同时采用四位一体数码管动态显示“时”、“分”、“秒”的现代计时装置。它具有显示直观，校时功能等特点，利用单片机实现的数字时钟具有编程灵活，便于功能的扩充等优点。本次设计可分为两部分：硬件部分、软件部分。硬件部分包括：AT89C51单片机四位一体显示器。主要由AT89C51单片机、显示输出电路、按钮输入电路等几大部分组成。具体说来，系统智能控制部分由单片机及其相关的外围电路组成，外围电路包括复位电路、数字钟电路、键盘设计。利用单片机将复位电路、显示电路等正确的连接在一起，并通过单片机的编程来实现本次设计任务中的要求。2.2
4、 结构框图3 硬件设计3.1 时钟电路89C51片内没有一个由反向放大器所构成的震荡电路，XTAL1和XTAL2分别是振荡电路的输入端和输出端。内部方式时钟电路只要在XTAL1和XTAL2引脚上外接定时元件，内部振荡电路就能产生自激震荡，晶体频率可以在1.2MHZ到12MHZ之间，电容值在5PF到30PF之间，电容可起频率微调作用，在5PF到30PF之间，频率越高，电容值越小32复位电路按键电平复位是通过复位端经电阻与VCC接通而实现的，也是一个高电平有效电路，无极电容C的两端不能突变，所以Ua=Vcc,Uab=Ua-Ub,Ub=Ua-Uab3.3 四位一体数码管显示4 软件设计4.1 主程序
5、流程图开始正常计时调节时间初始化NY功能键结束LED显示yY请在此放置您的文字4.2初始化voidcsh(void)TMOD=0X11;TH0=0XF8;TL0=0X30;smg=0xff;EA=1;ET0=1;minute=0;minute1=0;TH1=0xd8;TL1=0xf0;TR1=1;ET1=1;lsd_4=1;4.3 数码管显示voidsmgxs(void)if(xtw=1)xt_en4=1;smg=smgxsmqw;xt_en1=0;if(xtw=2)xt_en1=1;smg1=smgxsmbw;if(dp_en=1)smg=smg1&0x7f;elsesmg=smg1;xt_
6、en2=0;if(xtw=3)xt_en2=1;smg=smgxsmsw;xt_en3=0;if(xtw=4)xt_en3=1;smg=smgxsmgw;xt_en4=0;4.4数码管关闭voidsmggb(void)smg=0xff;4.5按键处理voidkey_cl(void)if(zqz=0)if(ziqz=1&dqz=1)smg_en=!smg_en;TR0=1;if(ziqz=2&dqz=2)smg_tz=!smg_tz;if(ziqz=3&dqz=3)sj_xz=!sj_xz;if(ziqz=4&dqz=4)sjsz+;if(sjsz=5)sjsz=0;if(ziqz=7&dqz=
7、7) clock_en=1;if(sjsz=1)lsd_1=0;if(ziqz=5&dqz=5)minute1+;if(minute1=10)minute1=0;minute+;if(minute=6)minute=0;minute1=0;if(ziqz=6&dqz=6) minute1-; if(minute1=-1) minute1=9;minute-;if(minute=-1)minute1=9;minute=5;if(sjsz=2)lsd_1=1;lsd_2=0;if(ziqz=5&dqz=5)hour1+;if(hour1=10)hour1=0;hour+;if(hour=2&hou
8、r1=4)hour=0;hour1=0;if(ziqz=6&dqz=6)hour1-;if(hour1=-1)hour1=9;hour-;if(hour=-1)hour=2;hour1=3;if(sjsz=3) lsd_3=0; lsd_2=0; if(ziqz=5&dqz=5) c_hour1+; if(c_hour1=10)c_hour1=0;c_hour+; if(c_hour=2&c_hour1=4)c_hour=0;c_hour1=0; if(ziqz=6&dqz=6)c_hour1-;if(c_hour1=-1)c_hour1=9;c_hour-;if(c_hour=-1)c_ho
9、ur=2;c_hour1= 3;if(sjsz=4)lsd_3=0;lsd_1=0;lsd_2=1;if(ziqz=5&dqz=5)c_minute1+;if(c_minute1=10)c_minute1=0;c_minute+;if(c_minute=6)c_minute=0;c_minute1=0;if(ziqz=6&dqz=6) c_minute1-; if(c_minute1=-1) c_minute1=9;c_minute-;if(c_minute=-1)c_minute1=9;c_minute=5;5制作与调试在决定做数字钟的时候，先在PROTUES上画好图，进行仿真，刚开始的时候
10、出现了几个错误，用错了了几个元器件，经过几次修改之后，终于在PROTUES上做好了，接着到Protel99S进行画图，因为已经在PROTUES上画好图了，所以只要对着PROTUES画图就可以了，基本上没什么困难，但有些图在图库上没有，要自己手动去画，花了比较上的时间，还有一个四位一体数码管的管脚，只要一画错，基本上就很麻烦了，所以画封装的时候，一定要搞懂四位一体数码管管脚是怎么接的，另外有几个元器件封装也要自己画。在Protel99S上画完图之后打印给老师看，老师看了之后给我指出了几个小错误，而且跟我一样的有很多，以前根本没注意到过，总是认为自己看的懂就行了，现在知道不仅要自己看的懂，别人也一
11、样要看得懂，不然画图就没意义了，改好之后又给老师看了一遍，老师觉得没问题就给我签字了，去把器件领好。领好之后在Protel99S上画原理图，画完之后发现因为封装原因有好几个地方需要修改，浪费了比较长的时间，画好之后去打印出来给老师去看，老师说三极管的封装不对，太小了，会出问题，看了一下，发现真的有点小，改好之后检查一下，看看还有没有不够大的，发现按键貌似也有点小，很难放进去，于是把按钮的封装也改了一下，经过元器件一个一个放置之后，又给老师看了看，老师说没问题就去做电路板吧，于是当天晚上就开始加夜班，争取把电路板早点完成，还好晚上人也不是很多，也就十多个，也就在腐蚀电路板的时候等了一些时间，其余
12、的时候没人跟你抢，板完成之后就开始焊元器件了，不过因为之前腐蚀和打孔的时候有几个孔比较难焊，所以那几个焊的比较难看，之前数字钟的程序写过，已经烧进单片机里面了，所以直接插进去就行了，结果是失望的，但庆幸的是，最起码电路没接错，只是反应跟预期的不一样而已，反了一下，老师说有人看表是这样看的，还不累死，只能程序改一下，把位选通改了一下，又把程序烧到单片机内，还好，成功了，不然估计要崩溃了，确定没问题之后给老师看过，就把电路板上交了。6 结 论通过这次实习，我发现了自己的很多的坏习惯，有一些是经常犯的，已经不是一次两次了，明明知道是你对的，但有时候就是控制不住去犯了，比如粗心大意，经常出一些小问题，可是出的问题不是很难的那种，只要注意点根本就可以避免。还发现自己的很多不足，有时候有点懒散，专业知道学的也不够扎实，希望经过以后的时间能够改正这些坏习惯。附录1 系统实物图附录2 仿真图附录三 原理图附录四 PCB图