单片机课程设计（论文）-微机控制实现多功能数字时钟.docVIP

摘 要 单片机自 20 世纪 70 年代问世以来，以其极高的性能价格比，受到人们的重视和关注 ，应用很广泛、发展很快。 Intel公司生产的 MCS-8051 系列单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。本次设计以 MCS-8051 芯片为核心，辅以必要的外围电路，设计了一个结构简单，功能齐全的数字时钟,它由 5V 直流电源供电。 在硬件方面，单片机外接 12MHz 晶振，使用八个七段数码管来进行显示。LED 采用动态扫描显示，使用 74LS245 芯片进行位驱动。通过 LED 能够准确明亮地显示时、分、秒；四个简单的按键实现对时间的调整；蜂鸣器实现闹钟响铃功能；软件方面采用 C 语言编程。 整个电子钟系统能完成时间的显示、调时和一组定时闹钟的功能。 设计过程中使用 Kei uVision 4 单片机模拟调试软件编写调试程序，并用 EDA 工具软件 Proteus ISIS 7 进行仿真。硬件简明，程序正确，仿真结果满足设计要求。 关键词： 51单片机，定时器，中断，闹钟，LED 目 录 摘 要 1 绪 论 3 第一章 系统设计 3 一、器件选型 3 二、硬件接线设计 3 三、系统综述 3 1.3.1 上电界面 3 1.3.2 调时界面 3 1.3.3 闹钟设定界面 3 1.3.4 正常走时界面 3 1.3.5 闹钟响应 3 四、软件部分 3 1.4.1 主函数流程图 3 1.4.2 定时器T0中断服务程序流程图 3 1.4.3 闹钟响应程序流程图 3 1.4.4 键盘扫描程序流程图 3 第二章 参数计算 3 一、定时器T0 3 2.1.2 定时器T0初值计算 3 二、数码管驱动码 3 2.2.1 位选码 3 2.2.2 段选码 3 第三章 结 论 3 参考文献 3 附 录 3 绪 论 20 世纪末，电子技术获得了飞速的发展。在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高。同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。 时间对人们来说总是那么宝贵，随时提醒那些容易忘记时间的人，电子钟无疑最为直观。 数字钟通过数字电路实现时、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们日常生活中不可少的必需品。由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度远远超过老式钟表。 多功能数字钟的应用非常普遍。由单片机作为数字钟的核心控制器，通过它的时钟信号进行实现计时功能，将其时间数据经单片机输出，利用显示器显示出来，通过键盘可以进行校时、定时闹钟等功能，输出设备显示器可以用液晶显示技术和数码管来显示技术。 本次设计的数字时钟利用 51 单片机作为核心芯片，辅以按键、蜂鸣器和LED显示器，以实现具有计时、校时、闹钟设定等功能。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。 本设计应解决的主要问题有两大方面，即硬件电路设计和软件设计两大方面。 其中硬件电路部分又可分为四大模块：键盘模块、显示模块、计时模块和响铃模块。硬件电路部分致力于低成本、低功耗和易实现性；软件部分则应做到代码的精简、准确、易读、可移植性强。 最后通过软、硬件的结合实现数字钟的精确计时、校时、闹钟功能。 第一章 系统设计 一、器件选型 1.1.1 单片机选型 根据选题芯片采用MCS-8051单片机，Intel公司生产的 51 系列 8 位单片机，凭借其成熟的技术标准和很高的性价比得到了广泛的普及与应用，其功能强大，用来做电子表硬件易实现，编程规范。 1.1.2 按键模块 方案一：4×4行列式键盘 如果选择此方案，那么在修改时钟或设置闹铃时间时就可以直接从键盘输入，方便、快捷。缺点也很明显，一是浪费按键，用全键盘来实现设定时间的小功能不免大材小用；二是从实用性考虑，全键盘体积大，明显不经济不方便。故放弃。 方案二：独立式按键 如果设置过多按键，将会占用较多I/O口，而且会给布线带来不便，同时浪费按键，不高效，程序繁琐。本次设计适用于按键较少的情况。 为了尽量实现按键的高效性，此次设计采用四个独立式按键，分别定义为key_mode、key_add、key_move，key_confirm，依次是模式键、加数键、移位键、确认键。 1.1.3 显示模块 方案一：液晶显示器LCD 如果选择此方案，将会降低系统的功耗，可以用电池供电，便于携带，但液晶显示器的驱动电路复杂，使用起来有一定的难度。 方案二：数码管LED 数码管的驱动电路简单，使用方便，如果选择了此方案，那么在夜间看时间的时候就不需要有光源，非常方便。其缺点是功耗较大。 按照此次任务书设计要求，选择共阳 8 位七段蓝色数码管