北交单片机课设-电子时钟.pdfVIP

单片机课程设计 实验课程 单片机原理与应用 实验名称 电子时钟 姓 名 学 号 指导教师 戴胜华 完成时间 2014.6.8 单片机课程设计 一、设计要求 利用JD51开发板上的4个LED数码管， 设计带有闹铃功能的数字时钟，要求： 1.在4位数码管上显示当前时间。显示格式 “时时分分”。 2.由LED 闪动做秒显示。 3.利用按键可对时间及闹玲进行设置，并可显示闹玲时间。当闹玲时间到蜂鸣器发出声响，按停止 键使可使闹铃声停止。 4.实现秒表功能 （百分之一秒显示）。 二、设计目的 通过电子时钟综合设计，学会利用 8051 定时器时间计时处理功能，了解按键扫描及控制 LED 数 码管显示原理，掌握单片机和按键以及 LED 数码管硬件电路设计及控制程序的设计方法。思考按键 消除抖动、LED动态显示与静态显示的特点，从而提高自身解决实际问题的能力。 三、设计原理 利用单片机定时器完成计时功能，定时器0计时中断程序每隔5ms中断一次并当作一个计数，每 中断一次计数加1，当计数200次时，则表示1s到了，秒变量加1，同理再判断是否1min钟到了， 再判断是否1h到了。为了将时间在LED数码管上显示，可采用静态显示法和动态显示法，由于静态 显示法需要数据锁存器等较多硬件，可采用动态显示法实现LED显示。 四、proteus仿真设计及描述 仿真电路图： 全速执行后，按下sw2进入时钟调整，sw3调整小时，sw4调整分，调好后按sw2确定。 - 1- 单片机课程设计 按下sw3进入闹铃时间调整，sw3调整小时，sw4调整分，调好后按sw2确定。 按下sw1进入秒表，按下sw3开始计时，sw1暂停，sw3继续，sw2重新开始计时，sw4退出，返 回时钟模式。 五、设计方案及思路 1乐曲的音调与节拍 （1）音调由不同频率的方波产生，音调与频率的关系如下表所示。要产生音频方波，只要算出某一 音频的周期 （1/频率），然后将此周期除以2，即为半周期的时间。利用计时器计时此半周期时间， 每当计时到后就将输出方波的I/O反相，然后重复计时此半周期时间再对I/O反相，就可在I/O脚 得到此频率的方波。在ZKS-03实验仪上，产生方波的I/O脚选用P1.7，通过跳线选择器JP1将单 片机的P1.7与蜂鸣器的驱动电路相连。这样P1.7输出不同频率的方波，蜂鸣器便会发出不同的声 音。 （2）音乐的节拍是由延时实现的，如果1拍为0.4秒，1/4拍是0.1秒。只要设定延时时间，就可 求得节拍的时间。延时作为基本延时时间，节拍值只能是它的整数倍。 音调 1 2 3 4 5 6 7 I 频率 262 294 330 349 392 440 494 523 X F921 F9E1 FA8C FAD8 FB68 FBE9 FC5B FC8F 注：频率以HZ为单位 表1 音调和发音频率及定时器初值X的对应 每个音节相应的定时器初值x可按下法计算。 1 1 12 16 ( )( ) ( )(2  x) 2 f f osc 16 f osc x 2 ( ) 24f 其中，f是音调频率，晶振fosc 11.0592Mhz。 2 定时器的使用及时间延迟 首先对定时器进行初始化 图1 TMOD控制寄存器 各控制位说明如下： GATE：门控位 GATE＝0，TR 1启动计数(软件启动)； -2 -