数字钟课程工作方案设计书.docVIP

Proteus与Keil C课程设计 题目:数字钟课程设计 院系：机电工程学院 专业：应用电子技术 班级：零九一班 姓名： 学号 指导老师：杨志邦 日期:2011.11.17 1 引言 单片机因将其主要组成部分集成在一个芯片上而得名，就是把中央处理器、随机存储器、只读存储器、中断系统、定时器/计数器以及I/O接口电路等部件集成在一个芯片上。 在我国，单片机的开发应用已有15年左右，已经形成一支庞大的技术开发队伍，为我国单片机应用积累了丰富的经验。随着电子技术、计算机芯片技术和微电子技术的飞速发展促进了单片机技术一日千里的变化。 随着半导体技术的飞速发展，以及移动通信、网络技术、多媒体技术在嵌入式系统设计中的应用，单片机从4位、8位、16位到32位，其发展历程一直受到广大电子爱好者的极大关注。单片机功能越来越强大，价格却不断下降的优势无疑成为嵌入式系统方案设计的首选，同时单片机应用领域的扩大也使得更多人加入到基于单片机系统的开发行列中，推动着单片机技术的创新进步。 21 整体设计思路 这部分主要介绍工作安排和整体设计的思想。工作过程规划如下：熟悉硬件 了解各引脚功能 熟悉硬件 了解各引脚功能 分块设计各部分电路 将分块的电路组合 认真学习单片机汇编语言 完成整体电路图 确定变成结构和思路 综合各程序完成整体程序 编辑各个程序模块 用Proteus画出电路图 调试程序，进行修改 对仿真中出现的问题进行改正 画出仿真图进行仿真 准备器件、搭接电路 仿真成功 软硬件结合，完成任务书要求 验证硬件电路 成功 进行扩展 图2.1 整体设计思路 针对要实现的功能，拟采用STC89C51单片机进行设计，STC89C51单片机是一款低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含4KB在线可编程（ISP）的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS- 51指令系统及STC80C51引脚结构。这样，既能做到经济合理又能实现预期的功能。 在程序方面，采用分块设计的方法，这样既减小了编程难度、使程序易于理解，又能便于添加各项功能。程序可分为闹钟的声音程序、显示程序、闹钟显示程序、调时显示、定时程序。本电子钟设计主要是依照图2.1中的流程做出来的，时间分配比较均匀。首先，在编程之前必须了解硬件结构尤其是各引脚的用法，以及内部寄存器、存储单元的用法，否则，编程无从下手，电路也无法设计。这是前期准备工作。第二部分是硬件部分：依据想要的功能分块设计设计，比如输入需要开关电路，输出需要显示驱动电路和数码管电路等。第三部分是软件部分：先学习理解汇编语言的编程方法再根据设计的硬件电路进行分块的编程调试，最终完成程序设计。第四部分是软件画图部分：设计好电路后进行画图，包括电路图和仿真图的绘制。第五部分是软件仿真部分：软硬件设计好后将软件载入芯片中进行仿真，仿真无法完成时检查软件程序和硬件电路并进行修改直到仿真成功。第六部分是硬件实现部分：连接电路并导入程序检查电路，若与设计的完全一样一般能实现想要的功能。 2 主要元件的使用 下面就本次设计中用到的主要元件的所有功能进行简单的介绍，包括STC89C51单片机、74LS07芯片、以及数码管的特性和用法。 3STC89C51单片机： 该单片机功能强大，不仅能满足设计的需要，也可以在设计要求的基础上进行一些扩展。单片机的结构如下： 图3.1.1 单片机引脚图 在使用时VCC接电源电压，GND接地。P0，P1，P2，P3可作为输入或输出端口，RST是复位输入，接复位电路。XTAL1和XTAL2接复位电路。这些可以在硬件设计部分体现出来。 4 电路设计 4.1整体设计 此次设计主要是应用单片机来设计电子时钟，硬件部分主要分以下电路模块：显示电路用六个数码管分别显示小时（年份）、分钟（月份）和秒（日），通过动态扫描进行显示，从而避免了译码器的使用，使电路更加简单。单片机采用AT89C51系列，这种单片机应用简单，适合电子钟设计。 电路的总体设计框架如下： 单片机 单片机 输入部分 晶振和复位 输出部分 图4.1.1 电路模块图 4.2 分块设计 这部分介绍各模块电路的设计方法和成果，主要分为：输入部分、输出部分、复位和晶振电路。 4．2.1 输入部分 在电子钟的输入部分，设置相应的置数功能，通过外部设备的输入，如按键，实现时间的修改。除此之外，调整闹铃、定时、日期时也需要按键进行输入。在选用输入端口时，将P3引脚与按键相连进行输入。 设计的输入部分如下： 图4.2.1 输入部分 4．2.2 输出部分（显示电路） 该部分电路图如下所示： 图4.2.2 显示部分 在