多功能數(shù)據(jù)鐘課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　微型計(jì)算機(jī)技術(shù)專業(yè)方向設(shè)計(jì)</p><p><b>　　任務(wù)書(shū)</b></p><p>　　題目名稱：多功能數(shù)字鐘</p><p>　　專業(yè) 班級(jí)</p><p>　　姓名 學(xué)號(hào) </p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)任

2、務(wù)書(shū)</b></p><p>　　課程名稱：微型計(jì)算機(jī)技術(shù)</p><p>　　設(shè)計(jì)題目：多功能數(shù)字鐘</p><p><b>　　系統(tǒng)硬件要求：</b></p><p>　　配置單片機(jī)的外部程序ROM空間，容量為16K（使用27128芯片）。</p><p>　　使用51單片機(jī)內(nèi)部時(shí)

3、鐘信號(hào)為系統(tǒng)提供計(jì)時(shí)信號(hào)。</p><p>　　配置LED數(shù)碼管或液晶顯示器顯示時(shí)間，設(shè)置操作按鍵。</p><p><b>　　系統(tǒng)功能要求：</b></p><p>　　在LED數(shù)碼顯示器或液晶顯示器上顯示：時(shí)：分：秒。</p><p>　　按鍵功能自定義，實(shí)現(xiàn)按鍵調(diào)整時(shí)間功能。</p><p&g

4、t;　　具有鬧鐘功能（選做）。</p><p>　　具有秒表功能（選做）。</p><p><b>　　其他要求：</b></p><p>　　每位同學(xué)獨(dú)立完成本設(shè)計(jì)。</p><p>　　2、依據(jù)題目要求，提出系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。</p><p>　　3、設(shè)計(jì)系統(tǒng)電路原理圖。</p>&

5、lt;p>　　調(diào)試系統(tǒng)硬件電路、功能程序。</p><p>　　編制課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)并裝訂成冊(cè)，報(bào)告書(shū)內(nèi)容（按順序）</p><p><b>　　（1）報(bào)告書(shū)封面</b></p><p>　?。?）課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</p><p>　?。?）系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的提出、分析</p><p>　?。?）系

6、統(tǒng)中典型電路的分析</p><p>　　（5）系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)框圖</p><p>　?。?）系統(tǒng)電路原理圖</p><p><b>　?。?）源程序</b></p><p>　?。?）課設(shè)字?jǐn)?shù)不少于2000字</p><p><b>　　一、系統(tǒng)方案選擇</b></p&g

7、t;<p><b>　?、贁?shù)字時(shí)鐘選擇：</b></p><p>　　方案一：本方案采用Dallas公司的專用時(shí)鐘芯片DS12887A。該芯片內(nèi)部采用石英晶體振蕩器，其芯片精度不大于10ms/年，且具有完備的時(shí)鐘鬧鐘功能，因此，可直接對(duì)其以用于顯示或設(shè)置，使得軟件編程相對(duì)簡(jiǎn)單。為保證時(shí)鐘在電網(wǎng)電壓不足或突然掉電等突發(fā)情況下仍能正常工作，芯片內(nèi)部包含鋰電池。當(dāng)電網(wǎng)電壓不足或突然掉

8、電時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)換到內(nèi)部鋰電池供電系統(tǒng)。而且即使系統(tǒng)不上電，程序不執(zhí)行時(shí)，鋰電池也能保證芯片的正常運(yùn)行，以備隨時(shí)提供正確的時(shí)間。</p><p>　　方案二：本方案完全用軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)字時(shí)鐘。原理為：利用定時(shí)器與軟件結(jié)合實(shí)現(xiàn)1秒定時(shí)中斷，每產(chǎn)生一次中斷，存儲(chǔ)器內(nèi)相應(yīng)的秒值加1；若秒值達(dá)到60，則將其清零，并將相應(yīng)的分字節(jié)值加1；若分值達(dá)到60，則清零分字節(jié)，并將時(shí)字節(jié)值加1；若時(shí)值達(dá)到24，則將十字節(jié)清零。該方案具有

9、硬件電路簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。但由于每次執(zhí)行程序時(shí)，定時(shí)器都要重新賦初值，所以該時(shí)鐘精度不高。而且，由于是軟件實(shí)現(xiàn)，當(dāng)單片機(jī)不上電，程序不執(zhí)行時(shí)，時(shí)鐘將不工作。</p><p>　　基于硬件電路的考慮，本設(shè)計(jì)采用方案二完成數(shù)字時(shí)鐘的功能。</p><p><b>　?、陲@示方案選擇：</b></p><p>　　方案一：采用6段數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示，數(shù)碼管動(dòng)態(tài)

10、掃描時(shí)，是利用人的視覺(jué)暫留使顯示看起來(lái)連續(xù)變化，優(yōu)點(diǎn)是程序操作簡(jiǎn)單 缺點(diǎn)：可操作性不強(qiáng)，并不美觀。</p><p>　　方案二：采用液晶1602，1602的特點(diǎn)是有兩行顯示，每行顯示16個(gè)字符，顯示比較清晰美觀，缺點(diǎn)是操作較為復(fù)雜。</p><p>　　出于顯示的考慮，本實(shí)驗(yàn)選擇方案二。</p><p><b>　?、坻I盤方案選擇：</b>&l

11、t;/p><p>　　方案一：采用獨(dú)立按鍵，獨(dú)立按鍵的特點(diǎn)是檢測(cè)較為簡(jiǎn)單，比較容易知道哪個(gè)按鍵被按下了，但是后續(xù)的鍵值處理較為復(fù)雜.。</p><p>　　方案二：采用矩陣鍵盤，矩陣鍵盤的特點(diǎn)是檢測(cè)較為復(fù)雜，但便于后續(xù)程序使用鍵值比較簡(jiǎn)單。</p><p>　　出于硬件的考慮本實(shí)驗(yàn)采用方案一。</p><p>　　二、系統(tǒng)典型電路分析</p

12、><p>　　①?gòu)?fù)位電路：?jiǎn)纹瑱C(jī)復(fù)位的條件是：必須使RST/VPD 或RST引（9）加上持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期（即24個(gè)振蕩周期）的高電平。例如，若時(shí)鐘頻率為12 MHz，每機(jī)器周期為1μs，則只需2μs以上時(shí)間的高電平，在RST引腳出現(xiàn)高電平后的第二個(gè)機(jī)器周期執(zhí)行復(fù)位。單片機(jī)常見(jiàn)的復(fù)位如圖所示。電路為上電復(fù)位電路，它是利用電容充電來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在接電瞬間，RESET端的電位與VCC相同，隨著充電電流的減少，RESET的電位逐

13、漸下降。只要保證RESET為高電平的時(shí)間大于兩個(gè)機(jī)器周期，便能正常復(fù)位。該電路除具有上電復(fù)位功能外，若要復(fù)位，只需按圖中的RESET鍵，此時(shí)電源VCC經(jīng)電阻R1、R2分壓，在RESET端產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位高電平。</p><p>　?、诰д耠娐罚河覉D所示為時(shí)鐘電路原理圖，在AT89S51芯片內(nèi)部有一個(gè)高增益反相放大器，其輸入端為芯片引腳XTAL1，輸出端為引腳XTAL2。而在芯片內(nèi)部，XTAL1和XTAL2之間跨接晶體

14、振蕩器和微調(diào)電容，從而構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。時(shí)鐘電路產(chǎn)生的振蕩脈沖經(jīng)過(guò)觸發(fā)器進(jìn)行二分頻之后，才成為單片機(jī)的時(shí)鐘脈沖信號(hào)。</p><p>　?、垡壕щ娐罚河覉D為液晶電路，將電源地和背光地連在一起，將電源和背光電源連在一起，數(shù)據(jù)口與51單片機(jī)的p0口相連，作為數(shù)據(jù)的傳送口，而液晶的讀寫和使能則采用其它普通IO口來(lái)連接</p><p>　?、馨存I電路：采用4個(gè)獨(dú)立按鍵分別用P1口的0,1,

15、2,3來(lái)進(jìn)行連接</p><p>　　，通過(guò)檢測(cè)這四個(gè)管腳的電平的變化，來(lái)確定按鍵是否被按下。</p><p>　　三、系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)圖：</p><p>　　四、系統(tǒng)總體硬件電路圖：</p><p><b>　　五、源程序代碼：</b></p><p>　　#include"reg52.

16、h"</p><p>　　#include"stdio.h"</p><p>　　#include"string.h"</p><p>　　#define rs sbit p1^4</p><p>　　#define rw sbit p1^5</p><p>　　#de

17、fine e sbit p1^6</p><p>　　sbit key1=P1^0;</p><p>　　sbit key2=P1^1;</p><p>　　sbit key3=P1^2;</p><p>　　sbit key4=P1^3;</p><p>　　sbit bell=P1^7;</p>&

18、lt;p>　　unsigned char num;</p><p>　　unsigned int m=0;</p><p>　　unsigned int sh=0;</p><p>　　unsigned int fen=0;</p><p>　　unsigned int t1=0;</p><p>　　unsig

19、ned int t2=0;</p><p>　　unsigned nfalg=0;</p><p>　　void delay(unsigned int z )</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned int x,y;</p><p>　　for(x=z;x&g

20、t;0;x--)</p><p>　　for(y=110;y>0;y--);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　////////////////////////////////////////////////////液晶初始化////////////////////////////////////////////

21、/////////////////////////</p><p>　　void write_com(unsigned char com)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　rs=0;</b></p><p><b>　　P0=com;</b>

22、</p><p><b>　　delay(5);</b></p><p><b>　　e=1;</b></p><p><b>　　delay(5);</b></p><p><b>　　e=0;</b></p><p><b

23、>　　}</b></p><p>　　write_data(unsigned char data)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　rs=1;</b></p><p><b>　　P0=data;</b></p>

24、<p><b>　　delay(5);</b></p><p><b>　　e=1;</b></p><p><b>　　delay(5)</b></p><p><b>　　e=0</b></p><p><b>　　}</

25、b></p><p>　　void ds(unsigned char dz unsigned char shu)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char ge ,shi;</p><p>　　ge=shu%10;</p><p>　　shi=s

26、hu/10;</p><p>　　wirte_com(dz+0x80);</p><p>　　write_data(0x30+shi);</p><p>　　write_data(0x30+ge);</p><p><b>　　delay(5);</b></p><p><b>　　}&

27、lt;/b></p><p>　　void lcd_init()</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　e=0;</b></p><p>　　write_com(0x38);//設(shè)置1602正常顯示</p><p>　　write_com(

28、0x0c);//設(shè)置開(kāi)顯示，不顯示光標(biāo)</p><p>　　write_com(0x06);//寫一個(gè)字符后，指針加1</p><p>　　write_com(0x01);//顯示清0，數(shù)據(jù)指針清0；</p><p>　　write_com(0x80);//首地址</p><p><b>　　}</b></p>

29、;<p>　　//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////定時(shí)器初始化////////////////////////////////////////////////</p><p>　　void shizhong(void)</p><p><b>　　

30、{ </b></p><p>　　ds(0x06,m)</p><p><b>　　if(m==60)</b></p><p><b>　　{m=0;</b></p><p><b>　　fen++;</b></p><p>　　ds(0x0

31、3,f);</p><p>　　if(fen==60)</p><p><b>　　{fen=0;</b></p><p><b>　　sh++;</b></p><p><b>　　ds(0,sh);</b></p><p>　　if(sh==24)&

32、lt;/p><p><b>　　{sh=0;}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(sh=t2;)</p><p>　　{if(fen=t1)</p><p&g

33、t;<b>　　{</b></p><p><b>　　bell=1;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　nflag++;</b></p>

34、<p>　　if(nflag=10)</p><p><b>　　{bell=0;</b></p><p><b>　　nfalg=0;}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void miaobiao(void)</p>

35、<p><b>　　{</b></p><p>　　ds(0x06,m)</p><p><b>　　if(m==60)</b></p><p><b>　　{m=0;</b></p><p><b>　　fen++;</b></p&g

36、t;<p>　　ds(0x03,f);</p><p>　　if(fen==60)</p><p><b>　　{fen=0;</b></p><p><b>　　sh++;</b></p><p><b>　　ds(0,sh);</b></p>&

37、lt;p>　　if(sh==60)</p><p><b>　　{sh=0;}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　

38、　void naozhong()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(key3=0)</p><p>　　{delay(5);</p><p>　　if(key3=0)</p><p>　　{write_com(0x0f);//顯示光標(biāo)</p><

39、p>　　write_com(0x04);//光標(biāo)左移一次</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(key1=0)</p><p>　　{delay(5);</p><p>　　if(key1=0)<

40、/p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　fen++;</b></p><p>　　ds(0x03,fen);</p><p>　　if(fen==60)</p><p><b>　　{fen=0;}</b></p>&

41、lt;p><b>　　}}</b></p><p>　　if(key2=0)</p><p>　　{delay(5);</p><p>　　if(key2=0)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　fen--;</b>

42、;</p><p>　　ds(0x03,fen);</p><p>　　if(fen==0)</p><p><b>　　{fen=60;}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　} </b></p>

43、<p>　　if(key1=0)</p><p>　　{delay(5);</p><p>　　if(key1=0)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　sh++;</b></p><p><b>　　ds(0,sh);&l

44、t;/b></p><p>　　if(sh==24)</p><p><b>　　{sh=0;}</b></p><p><b>　　}}</b></p><p>　　if(key2=0)</p><p>　　{delay(5);</p><p>

45、;　　if(key2=0)</p><p><b>　　{sh--;</b></p><p><b>　　ds(0,sh);</b></p><p><b>　　if(sh==0)</b></p><p><b>　　{sh=24;}</b></p&

46、gt;<p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　t1=fen;</b></p><p><b>　　t2=sh;</b></p><p><b>　　}</b>&

47、lt;/p><p>　　void main()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned int i=0;</p><p>　　unsigned char flag;</p><p>　　unsigned char m1[]="00:00:00"

48、;;</p><p>　　lcd_init();//液晶初始化</p><p>　　TMOD=0x01;//設(shè)置定時(shí)器工作在方式1</p><p>　　TH0=(65536-9174)/256;</p><p>　　TL0=(65536-9174)%256; //10ms時(shí)間間隔，便于正常時(shí)鐘和秒表通用</p><p>

49、;　　EA=1;//開(kāi)總中斷</p><p>　　ET0=1;//開(kāi)定時(shí)器0中斷</p><p>　　TR0=1;//啟動(dòng)定時(shí)器0</p><p>　　write_com(0x80);</p><p>　　for(i=0;i<8;i++)</p><p><b>　　{</b></p&

50、gt;<p>　　write_data(m1[i]);</p><p><b>　　delay(5);</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　while(1)</b></p><p><b>　　{</b>

51、;</p><p>　　shizhong();</p><p>　　if(key4=0)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　delay(5);</b></p><p>　　if(key4=0)</p><p><

52、b>　　{</b></p><p><b>　　flag=1;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(flag=1)</p><p>　　{ if(key1=0

53、)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　delay(5);</b></p><p>　　if(key4=0)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　flag1=1;</b>

54、;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(key2=0)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　delay(5);</b></p

55、><p>　　if(key2=0)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　flag1=2;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　} </b></p>&

56、lt;p>　　if(key3=0)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　delay(5);</b></p><p>　　if(key3=0)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>

57、　　flag1=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　flag=0; </b></p><p><b>　　}</b></p><p>

58、;　　switch(flag1)</p><p>　　{case 0:{shizhong();falg2=0;break;}</p><p>　　case 1:{naozhong();break;}</p><p>　　case 2:{miaobiao();flag2=1;break;}</p><p><b>　　}</b&

59、gt;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void T0_tmie()interrupt 1</p><p><b>　　{</b></p><p>　　TH0=(65536-9174)/

60、256;</p><p>　　TL0=(65536-9174)%256; //10ms時(shí)間間隔，便于正常時(shí)鐘和秒表通用</p><p>　　if(flag2=0)</p><p><b>　　{num++;</b></p><p>　　if(num=100)</p><p><b>　　

61、{</b></p><p><b>　　num=0;</b></p><p><b>　　m++;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(fl