《單片機原理及應(yīng)用》電子時鐘課程設(shè)計報告

1、<p>　　單片機原理及應(yīng)用 課程設(shè)計報告</p><p>　?。?013—2014學年 第一學期）</p><p>　　題 目 基于單片機的電子時鐘設(shè)計 </p><p>　　系 別 電子與電氣工程系 </p><p>　　專 業(yè) 通信工程 </p><p>

2、;　　班 級 </p><p>　　學 號 </p><p>　　姓 名 </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　完成時間 2013-11-

3、28 </p><p>　　評定成績 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　一、設(shè)計的目的3</p><p>　　二、設(shè)計的內(nèi)容與要求3</p><p><b>　　三、設(shè)計方案4&l

4、t;/b></p><p>　　四、硬件、軟件設(shè)計4</p><p><b>　　五、設(shè)計總結(jié)4</b></p><p><b>　　六、參考文獻4</b></p><p><b>　　設(shè)計的目的</b></p><p>　　在基本掌握

5、了《單片機原理及應(yīng)用》課程知識的基礎(chǔ)上，完成課程設(shè)計項目的設(shè)計。通過課程設(shè)計環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，包括設(shè)計方案的論證、硬件設(shè)計、程序編寫和設(shè)計報告的撰寫，掌握單片機應(yīng)用項目的設(shè)計流程和方法，加深對《單片機原理及應(yīng)用》課程知識的理解和掌握，培養(yǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計能力，初步積累單片機系統(tǒng)開發(fā)經(jīng)驗，以及分析問題和解決問題的方法，并進一步拓寬專業(yè)知識面，培養(yǎng)實踐應(yīng)用技能和創(chuàng)新意識。 </p><p><b>　　設(shè)計的內(nèi)容與

6、要求</b></p><p>　　根據(jù)《單片機原理及應(yīng)用》課程設(shè)計教學大綱、《單片機原理及應(yīng)用》課程設(shè)計指導(dǎo)書，開展課程設(shè)計環(huán)節(jié)。有四個設(shè)計項目供選擇：步進電機控制、直流電機調(diào)速、電子琴或電子時鐘。</p><p><b>　　設(shè)計內(nèi)容與要求：</b></p><p>　　（1）選擇其中一個設(shè)計項目，進行設(shè)計方案的比較和論證，確定設(shè)

7、計思路和方案；</p><p>　?。?）進行硬件設(shè)計，畫出硬件結(jié)構(gòu)框圖，完成電路原理圖的設(shè)計和元器件選型，必要時應(yīng)給出重要電路參數(shù)的設(shè)計和計算過程，以及元器件參數(shù)的選型依據(jù)；</p><p>　?。?）編寫單片機的軟件程序，先理清軟件設(shè)計思路并繪制程序流程圖，再編寫具體的匯編語言或C語言程序語句，并注釋說明。</p><p>　　成績評定依據(jù)：（分值百分比）<

8、;/p><p>　　（1）確定設(shè)計思路和方案——20%；</p><p>　?。?）畫出硬件結(jié)構(gòu)框圖、原理圖的設(shè)計、元器件選型，給出電路參數(shù)的設(shè)計依據(jù)——30%；</p><p>　　（3）繪制程序流程圖，再編寫程序語句，并注釋說明——30%；</p><p>　?。?）設(shè)計成果的功能完善程度、創(chuàng)新點、演示效果，撰寫設(shè)計報告的規(guī)范性——20%。&

9、lt;/p><p><b>　　設(shè)計方案</b></p><p>　　根據(jù)定時中斷的原理，數(shù)碼管顯示和鍵盤掃描電路，以及和MCS51單片機的接口方式，通過軟件編程，實現(xiàn)時間初值設(shè)置，時鐘運行和顯示。</p><p>　　可供使用的硬件電路：</p><p>　　七段數(shù)碼管顯示電路；</p><p>　

10、　8155和74LS164“串轉(zhuǎn)并”實現(xiàn)的鍵盤掃描和數(shù)碼管控制顯示電路；</p><p>　　串并轉(zhuǎn)換數(shù)碼管顯示電路：通過74LS164實現(xiàn)串入并出，控制四個七段數(shù)碼管的顯示。MCS-51單片機有一個全雙工的串行通信接口，當工作于方式0時，為同步移位寄存器輸入/輸出方式，常用于擴展I／O口，這時串行數(shù)據(jù)通過RxD引腳輸入或輸出，引腳TxD輸出同步移位信號，收/發(fā)數(shù)據(jù)都為8位，低位在前，波特率為振蕩頻率的1/12。

11、</p><p>　　七段數(shù)碼管的字型代碼表如下表： </p><p><b>　　硬件和軟件設(shè)計</b></p><p><b>　　總原理圖</b></p><p>　　1-1數(shù)碼管顯示部分</p><p><b>　　1-2按鍵部分</b><

12、/p><p><b>　　操作步驟</b></p><p><b>　　2-1硬件操作</b></p><p><b>　　LED環(huán)境</b></p><p><b>　　PC環(huán)境</b></p><p>　　與PC聯(lián)機狀態(tài)，在keil

13、c軟件輸入程序。點擊圖標，設(shè)置“輸出”項。</p><p>　　點擊圖標編譯文件，編譯通過后，點擊 圖標開始調(diào)試，等待下載完成。</p><p><b>　　3）觀察運行結(jié)果</b></p><p>　　點擊圖標用連續(xù)方法運行該程序。此時數(shù)碼管上實時顯示時間值。并按相關(guān)按鈕對時間進行調(diào)整</p><p><b&g

14、t;　　終止運行</b></p><p>　　按 “暫停圖標”或?qū)嶒炏渖系摹癛ST”按鍵，使系統(tǒng)無條件退出該程序的運行返回監(jiān)控狀態(tài)。</p><p><b>　　2-2軟件仿真操作</b></p><p>　　1)進入Proteus仿真系統(tǒng)</p><p>　　2）點擊File/Open Design,導(dǎo)入

15、設(shè)計好的仿真原理圖。右擊AT89C51芯片，選擇“Edit Properties/Program File”載入在keilc軟件產(chǎn)生的 .HEX文件，并“OK”。 </p><p><b>　　3）觀察仿真結(jié)果</b></p><p>　　點擊“Play”, 數(shù)碼管上實時顯示時間值。</p><p><b>　　時間調(diào)整</b&

16、gt;</p><p>　　按“暫停/開始”按鈕，數(shù)碼管停止計時。按一次“選擇”按鈕，選中“秒”，并按“上調(diào)”或“下調(diào)”按鈕調(diào)整秒；再按一次“選擇”按鈕，將選中“分”，按相關(guān)按鈕對分上調(diào)/下調(diào)。 調(diào)整完后，再按 “暫停/開始”按鈕，數(shù)碼管繼續(xù)實時計時。</p><p><b>　　3 程序源代碼</b></p><p>　　/*********

17、*********************電子時鐘********************************/</p><p>　　#include<reg51.h></p><p>　　#define uint unsigned int</p><p>　　#define uchar unsigned char</p><p&

18、gt;　　sbit CLK=P1^1; </p><p>　　sbit DIN=P1^2;</p><p>　　sbit k1_up=P1^3;//設(shè)置 上調(diào) 按鈕</p><p>　　sbit k2_down=P1^4;//下調(diào) 按鈕</p><p>　　sbit k_3=P1^5;//暫停/開始 按鈕</p><p&g

19、t;　　sbit k_4=P1^6;//選擇 按鈕</p><p>　　bit flag=0;</p><p>　　uchar code table1[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F}; /* 共陰極0~9 */ </p><p>　　uchar zzq[4]={0};//顯示緩存</p

20、><p>　　uchar second,minute; </p><p>　　uchar num_stop=0,us,k_num;</p><p>　　void delay(uint t) //延遲子程序 </p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　uint

21、j; </b></p><p>　　while(t--) </p><p>　　for(j=125;j>0;j--); </p><p><b>　　} </b></p><p>　　void Write_164(uchar Data) </p><p>　　//寫入7

22、4LS164芯片</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　uchar i;</b></p><p>　　CLK =1; </p><p>　　for(i=0;i<8;i++)</p><p><b>　　{<

23、;/b></p><p>　　if((Data>>7)&0x01) </p><p><b>　　DIN =1;</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　DIN =0;</b></p>

24、<p><b>　　CLK =0;</b></p><p><b>　　CLK =1;</b></p><p>　　Data <<=1;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p&

25、gt;<p>　　void number_m_s(uchar s,char m)</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　zzq[0]=s%10;</p><p>　　zzq[1]=s/10;</p><p>　　zzq[2]=m%10;</p><p>　　z

26、zq[3]=m/10;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void speak_164(void) //164送數(shù)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　Write_164(table1[zzq[0]]);</p><p>　　

27、Write_164(table1[zzq[1]]);</p><p>　　Write_164(table1[zzq[2]]|0x80);</p><p>　　Write_164(table1[zzq[3]]);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void t0_1()//T0初始化 子程序 &

28、lt;/p><p><b>　　{ </b></p><p>　　TMOD=0x01; //定時器T0工作方式1 </p><p>　　TH0=(65535-50000)/256; //50ms </p><p>　　TL0=(65535-50000)%256; </p><p>　　EA=1

29、; //開總中斷 </p><p>　　ET0=1; </p><p><b>　　TR0=1;</b></p><p><b>　　} </b></p><p>　　void k_stop()//按鍵——暫停/開始</p><p><

30、;b>　　{</b></p><p>　　if(k_3==0)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　delay(5);</b></p><p>　　if(k_3==0)</p><p>　　while(!k_3);&

31、lt;/p><p>　　flag=!flag;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void choose_m_s()//按鍵——選擇</p><p><b>　　{</b><

32、/p><p>　　if(k_4==0)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　delay(5);</b></p><p>　　if(k_4==0)</p><p>　　while(!k_4);</p><p><b>

33、;　　k_num++;</b></p><p>　　if(k_num==3)</p><p><b>　　k_num=1;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void

34、key_m_s()//按鍵---上/下調(diào)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　k_stop();//暫停</p><p>　　while(flag)//只有在暫停狀態(tài)才能調(diào)整</p><p><b>　　{</b></p><p>　　TR0=0;//

35、停止計時</p><p>　　choose_m_s();//調(diào)用選擇按鍵</p><p>　　if(k_num!=0)//當有按下選擇鍵 </p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(k1_up==0)//上調(diào) </p><p>　　{

36、 </p><p>　　delay(5); </p><p>　　if(k1_up==0)//去抖 </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　while(!k1_up); /*按鍵彈起有效 */

37、 </p><p>　　if(k_num==1) //上調(diào)秒</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　second++;</b></p><p>　　if(second==60) </p><p>　　second= 0;</p>

38、<p><b>　　}</b></p><p>　　if(k_num==2) //上調(diào)分</p><p><b>　　{</b></p><p>　　minute++;if(minute==60) minute= 0;</p><p><b>　　} </b>&l

39、t;/p><p><b>　　}</b></p><p>　　} </p><p>　　if(k2_down==0)//下調(diào) </p><p>　　{ </p><p>　　delay(5); </p

40、><p>　　if(k2_down==0) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　while(!k2_down); </p><p>　　if(k_num==1) //下調(diào)秒</p><p><b>

41、　　{ </b></p><p><b>　　second--;</b></p><p>　　if(second==0) </p><p>　　second= 59;</p><p>　　} </p><p>　　if(k_num == 2) //下調(diào)分<

42、/p><p><b>　　{ </b></p><p>　　minute--; </p><p>　　if(minute== 0) </p><p>　　minute=59;</p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　

43、}</b></p><p>　　}</p><p>　　number_m_s(second,minute);//更新數(shù)據(jù) speak_164();//顯示數(shù)據(jù) </p><p>　　delay(200);}</p><p>　　k_stop();//取消暫停

44、 </p><p>　　} </p><p>　　k_num=0;/*保證每次暫停時，都要按“選擇鍵”才能調(diào)整*/</p><p>　　TR0=1; //恢復(fù)計時</p><p><b>　　} </b></p><p>　　void main() &

45、lt;/p><p><b>　　{ </b></p><p>　　t0_1(); // 定時中斷</p><p>　　while(1) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　key_m_s(); //按鍵掃描</p><p&g

46、t;<b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void time0() interrupt 1 //中斷服務(wù)子程序</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　TH0=(65535-50000)/256; /

47、/重新賦值 </p><p>　　TL0=(65535-50000)%256; </p><p><b>　　us++; </b></p><p>　　if(us==20) // 1秒鐘 </p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　s

48、econd++;</b></p><p>　　if(second==60)//1分鐘</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　second=0;</b></p><p><b>　　minute++;</b></p><

49、;p>　　if(minute==60)//1小時</p><p>　　minute=0; </p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　us=0;</b></p><p>　　number_m_s(second,minute);/*以1秒為單位更新數(shù)據(jù) */

50、 </p><p>　　speak_164();//顯示數(shù)據(jù)</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　效果圖</b></p><p><b>　　設(shè)計

51、總結(jié)</b></p><p>　　通過這幾天的單片機的實訓(xùn)，我在理論的基礎(chǔ)上更深刻的掌握了單片機的深層內(nèi)容及實際生活中的應(yīng)用，讓我對這門課有了許多新的了解彌補了在課堂上學習的不足。實訓(xùn)鍛煉了自己動手能力和思維能力，還有在軟件方面的編程能力，讓我受益匪淺，同時也暴露出一些平時學習上的問題，讓我深刻反思。這些問題的發(fā)現(xiàn)將為我以后的學習和工作找明道路，查漏補缺為進一步學習作好準備。通過實訓(xùn)，讓我懂得了如何編

52、寫一些簡單的程序，學會了如何制作單片機應(yīng)用程序，并且可以在今后的日常生活中靈活運用。相信這對我們以后的學習和工作都會有很大的幫助。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　單片機原理及接口技術(shù)（第二版），李全利，北京：高等教育出版社，2009年。</p><p>　　單片機原理及應(yīng)用（第二版），李建忠，西安：西安電子科