单片机电子时钟课程方案设计书[1].docVIP

目录 设计目的 总体设计 系统硬件总框图 硬件单元设计 电路总设计图 NE55P模块 LED灯显示 数码管显示 DS1302模块 时钟控制 蜂鸣器键盘扫描 AT89C52 软件单元设计 程序清单 调试 软件调试、硬件调试 设计总结 参考文献 一、设计目的 1总体要求 (1) 独立完成设计任务 (2) 绘制系统硬件总框图 (3) 绘制系统原理电路图 (4) 制定编写设计方案，编制软件框图，完成详细完整的程序清单和注释； (5) 制定编写调试方案，编写用户操作使用说明书 (6) 写出设计工作小结。对在完成以上文件过程所进行的有关步骤如设计思想、指标论证、方案确定、参数计算、元器件选择、原理分析等作出说明，并对所完成的设计作出评价，对自己整个设计工作中经验教训，总结收获和今后研修方向。 2 具体要求 本次工程实践的校内部分主要以单片机为基础，进行单片机软件编程，目的是为了提高学生的软件编程和系统设计能力，整个设计系统包括两个部分，硬件及软件部分，硬件部分已经制作成功，学生只需要掌握其原理和焊接相应的元器件，掌握元器件的辨别和元器件的作用以及应用场所即可，另外对所焊接的电路还需要进行仔细的检查，判断是否有焊接错误的地方或者短路的地方，对出现的异常情况要能够根据现象判别原因，并具备解决问题的能力，从而切实提高学生的硬件电子电路的分析、判断能力。 软件编程是本次工程实践的重要环节。在为期两周的工程实践中，将占据主要时间，学生要完成的软件编程任务主要包括以下几点： 1）、熟悉Keil C51编程平台及相关编程软件 2）、编写、调试蜂鸣器、继电器动作、方波程序并进行软硬件联调 3）、编写、调试LED流水灯（循环显示）程序并进行软硬件联调 4）、编写、调试键盘扫描子程序并进行软硬件联调 5）、编写、调试数码管动态扫描程序并进行软硬件联调 6）、电子钟设计（包括键盘、时钟、显示等） 7）、温度测量控制系统设计（包括键盘、显示、控制、报警等） 其中前五个内容是后两个内容的基础，主要是编制一些子程序，为后继的整个系统设计打下基础。 电子钟设计一个简单的单片机编程设计，要求电子钟软件程序必须具备键盘扫描、数码管显示、时钟以及日历、秒表和闹钟功能。 温度测量与控制系统设计是一种非常简单而又应用普遍的温度控制系统、他包括温度采集、信号转换、单片机处理以及控制、报警等部分。要求学生采用声光报警方式。 二 、总体设计 2.1 系统硬件总框图 系统设计总框图 此次课程设计，AT89C52是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。 此次课程设计的电子钟就是由AT89C52单片机、时钟电路、报警电路，LED流水灯电路，动态数码管显示电路、音乐电路等组成。运用汇编语言来控制单片机AT89C52来实现LED流水灯、报警器、动态数码显示、电子音乐等功能，并在此基础上综合运用上述功能，实现电子钟的设计(包括键盘、时钟、显示等)，温度测量控制系统(包括键盘、显示、控制、报警等)。且本设计中的AT89C52单片机是整个工作过程的核心，是整个设计灵魂，它控制了脉冲时序的产生，显示信号的发送控制显示LED的选择。同时也考虑到AT89C52单片机来制作电子时钟其最大的好处就是可最大的调整时钟使其准确度更高。 三、硬件单元设计 3.1电路总设计图 电路总设计图 3.2 NE555P模块 555定时器可构成多谐振荡器，是一种性能较好的时钟源。调节电位器RW1，使在555输出端3获得频率为50—60Hz的矩形波信号，当基本RS触发器Q为1时，门5开启，此时脉冲信号通过门5作为计数脉冲加于计数器的计数输入端CP。 3.3 LED灯显示 Led灯原理图 本次课程设计中，“程序语言”通过“翻译”软件“翻译”成单片机所需的二进制代码。 DS1302管脚图 各引脚功能：Vcc1为后备电源，VCC2为主电源X1和X2是振荡源SCLK为输入端 时钟电路 3.7 蜂鸣器 蜂鸣器原理图 蜂鸣器发声原理是电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场来驱动振动膜发声的。因此需要一定的电流才能驱动它，单片机IO口输出的电流较小，其TTL电平基本上驱动不了蜂鸣器，因此需要增加一个电流放大的电路。程序中通过改变单片机对应IO口输出波形的频率，就可以调整控制蜂鸣器音调，产生各种不同音色、音调的声音。另外，改变其占空比，也可以控制蜂鸣器的声音大小。可以有两种驱动方式，即用PNP或NPN三极管电流放大电路驱动。本电路通过一个PNP三极管9012来