基于单片机的时钟计——单片机入门.docVIP

电气综合课程设计 PAGE 2 PAGE 1 信息科学与工程学院 课程设计报告 ( ～ 学年 第 学期 ) 题 目 基于单片机的时钟设计——单片机入门 院（系、部） 课 程 名 称 专 业 年 级 学 号 姓 名 2007 年 基于单片机的时钟设计——单片机入门 摘要：本文介绍了单片机的一些比较基础的，比较常用的一些资源的应用，同时也对单片机所涉及的一些简单硬件有一定的介绍，基于单片机的原理设计电路，在了解硬件的基础上完成程序设计，使自己掌握对一个系统的初步规划和设计，提高自己分析问题的能力。 关键词：AT89C51单片机 系统规划 软件设计 软件设计流程 硬件设计 一．引言 此次课程设计可以选择做PLC方面和单片机方面，由于自己以前没有独立的完成单片机从硬件到软件的设计，只是做过部分的软件和硬件，所以此次课程设计选择做单片机方面，选择的课题是做单片机基础方面的时钟设计，我个人认为只有把基础的原理和单片机的引脚和功能弄清楚，才能为以后设计更复杂的系统作好充分的准备。 二．系统控制要求及设计 1．系统控制要求： 在接上市电220v后： (1), 通过稳压电源给单片机提供+5V的电压，允许电压有+2%到—2%的误差。 (2), 6个LED数码管显示00时00分00秒，1个LED数码管将显示是正常计时还是进入调分或调时操作。 (3), 可以通过调时和调分按纽进入设定时和分，相应的设置标志将显示。 (4), 进入设定时间后，假如2秒没有任何键按下，将跳出设定时间，回到主程序执行主程序。 2．系统设计： LED数码管时钟电路采用24H计时方式，时，分，秒用6个数码管显示，工作模式用1个数码管显示。该电路采用AT89C51单片机，使用5V电源供电，使用两个按纽进行时间的设定。 三.系统设计 1．时钟电路的硬件设计 (1).+5V电源的设计 图1.+5V电源电路 7805是一个性能极佳的芯片。它是能够输出稳定电流的线性稳压器(即使在噪声很大的情况下)，其中J1是经变压后电压即输入应大于9V，以保证无论负载多大，7805都能正常工作。 本电源的所有器件在市场上均可购到，避免了像其他电子设计杂志中那些只有作者才有的特殊器件。 (2)单片机外围电路的设计 图2 单片机外围电路设计 单片机的外围电路包括单片机的电源接口，单片机的起振，以及单片机的复位，单片机的I/O口的接入和引出等，在制作这块板时要十分细心，要注意线的电气布局，以免产生干扰，焊接晶振的时候要快，以免烧坏脆弱的晶振。 (3)显示与键盘的硬件设计 图3 单片机键盘与显示电路 图4. 74164的原理 采用的是静态显示的原理，主要采用的芯片是74LS164，利用的是移位寄存的原理。CLK端每来一次脉冲，DATE端即1，2脚串行输入端数据便会移到Q0，然后根据脉冲的情况依次移位并会锁存。其原理已在图4中详细列出。 2．时钟电路的软件设计 (1)主程序 本设计中的计时采用定时器T0中断完成，中断T1用来每隔0.3S调用显示子程序，同时也可以使调时的时候每隔0.3S闪烁显示所调的单元。当P0.4和P0.3端口有键按下时，转入调时功能程序。系统主程序流程图入图5所示。 开始 开始 显示单元清0 T0，T1设置为16位计数模式 使能T0中断 1S计时 使能T1中断 P0.4=0？ P0.5=0？ 调用显示程序 进入调时程序 N Y 图5 主程序流程图 (2)显示子程序 数码管显示的数据放在内存单元70H—75H中，其中70H—71H存放秒数据，72H—73H存放分数据，74H—75H存放时数据，每一地址单元内均为十进制BCD码。显示时先取出70H—75H某一地址中的数据，然后查的对应的显示段码从P0.0口输出。 (3)T0中断服务子程序 定时器T0用于时间计时。定时溢出中断周期设为50ms，中断累计20次（即1s）时对秒单元进行加1操作。时间计数单元地址分别在70H—71H(s)，76H—77H(min)，78H—79H(h),7AH单元存放“熄灭符”数据。在计时单元中采用BCD码计数，满60进位。T0中断服务子程序流程图如图6所示。 T0中断 T0中断 保护现场 1s到？ 秒单元加1 =60s? 秒单元清0，分加1