课程设计-基于单片机的电子计时器设计.docVIP

课程设计(论文) 题 目 名 称 基于单片机的电子计时器设计 课 程 名 称 单片机原理及其在电气测控学科中的应用 学 生 姓 名 学 号 系 、专 业 工程系 09电气 指 导 教 师 2012 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、发展很快。单片机体积小、重量轻、抗干扰能力强、环境要求不高、价格低廉、可靠性高、灵活性好、开发较为容易。由于具有上述优点，在我国，单片机已广泛地应用在工业自动化控制、自动检测、智能仪器仪表、家用电器、电力电子、机电一体化设备等各个方面，而51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。这次毕业设计通过对它的学习、应用，以AT89C51芯片为核心，辅以必要的电路，设计了一个简易的电子时钟，它由4.5V直流电源供电，通过数码管能够准确显示时间，调整时间，从而到达学习、设计、开发软、硬件的能力。 关键词：单片机；AT89C51；电子时钟；数码管 目 录 摘 要 0 1 绪论 1 2 系统概述及总体设计 2 2.1系统概述 2 2.2总体设计 2 3 硬件设计 3 3.1系统工作原理 3 3.2 单片机的复位电路 3 3.3单片机的晶振电路 4 3.4按键电路 4 3.5 时钟显示电路 5 4 软件设计 6 5 系统仿真调试说明 11 6 仿真结果与分析 12 参考文献 13 致 谢 14 附录Ａ（电路原理图） 15 附录Ｂ（程序清单） 16 1 绪论 电子计时器，自从它发明的那天起，就成为人类的朋友，但随着时间的推移，科学技术的不断发展，人们对时间计量的精度要求越来越高，应用越来越广。怎样让时钟更好的为人民服务，怎样让我们的老朋友焕发青春呢？这就要求人们不断设计出新型时钟。 现今，高精度的计时工具大多数都使用了石英晶体振荡器，由于电子计时器，石英表，石英钟都采用了石英技术，因此走时精度高，稳定性好，使用方便，不需要经常调校，数字式电子钟用集成电路计时时，译码代替机械式传动，用LED显示器代替显示器代替指针显示进而显示时间，减小了计时误差，这种表具有时，分，秒显示时间的功能，还可以进行时和分的校对，片选的灵活性好。 电子计时器电路在计算机系统中起着非常重要的作用，是保证系统正常工作的基础。在一个单片机应用系统中，时钟有两方面的含义：一是指为保障系统正常工作的基准振荡定时信号，主要由晶振和外围电路组成，晶振频率的大小决定了单片机系统工作的快慢；二是指系统的标准定时时钟，即定时时间，它通常有两种实现方法：一是用软件实现，即用单片机内部的可编程定时/计数器来实现，但误差很大，主要用在对时间精度要求不高的场合；二是用专门的时钟芯片实现，在对时间精度要求很高的情况下，通常采用这种方法，典型的时钟芯片有：DS1302，DS12887，X1203等都可以满足高精度的要求。 本文主要介绍用单片机内部的定时/计数器来实现电子计时器的方法，本设计由单片机AT89C51芯片和LED数码管为核心，辅以必要的电路，构成了一个单片机电子计时器。 2 系统概述及总体设计 2.1系统概述 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、发展很快。单片机具有体积小、重量轻、抗干扰能力强、环境要求不高、价格低廉、可靠性高、灵活性好、开发较为容易。  目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。电子计时器是一种利用数字电路来显示秒、分、时的计时装置，与传统的机械钟相比，它具有走时准确、显示直观、无机械传动装置等优点，因而得到广泛应用。随着人们生活环境的不断改善和美化，在许多场合可以看到电子钟。在城市的主要营业场所、车站、码头等公共场所使用的电子计时器已经成为一种时尚。但目前市场上各式各样的电子钟大多数用全硬件电路实现，电路结构复杂，功率损耗大等缺点。因此有必要对数字电子钟进行改进。 2.2总体设计 微处理器的设计选择89C51；显示电路的设计选用数码显示，将数码显示与驱动集成在一块芯片上；校时电路的设计，通过两个按钮来控制，一个使时钟加一，另一个使分钟加一；闹铃的设计，软件方面需通过不断比较当前时间与闹铃设定的时间来实现闹铃；硬件方面，同样需要用到一个按钮来设置闹铃时间以及停闹铃；秒表的设计，硬件通过一个按钮控制秒表的开、停，软件利用外部中断0来实现停秒表。还有一些其他控制电路如复位电路、时钟电路等。通过这些控制电路的连接构成