數(shù)字電子鐘的設(shè)計(jì)_課程設(shè)計(jì)論文

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1、XX學(xué)院課程設(shè)計(jì)論文論文題目：數(shù)字電子鐘的設(shè)計(jì)姓名：所在院系：電信學(xué)院班級：學(xué)號：指導(dǎo)教師：XX學(xué)院二〇一三年一月六日27摘要單片機(jī)又稱單片微控制器，它不是完成某一個(gè)邏輯功能的芯片，而是把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)芯片上。概括的講，一塊芯片就成了一臺計(jì)算機(jī)。單片機(jī)具有體積小、功能強(qiáng)、應(yīng)用面廣等優(yōu)點(diǎn)，為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開發(fā)提供了便利條件?，F(xiàn)在，這種單片機(jī)的使用領(lǐng)域已十分廣泛。彩電、冰箱、空調(diào)、錄像機(jī)、VCD、遙控器、游戲機(jī)、電飯煲等無處不見單片機(jī)的影子，單片機(jī)早已深深地融入我們每個(gè)人的生活之中。單片機(jī)能大大地

2、提高這些產(chǎn)品的智能性，易用性及節(jié)能性等主要性能指標(biāo)，給我們的生活帶來舒適和方便的同時(shí)，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上也極大地提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。此外，單片機(jī)在工商、金融、科研、教育、國防航空等領(lǐng)域都有著十分廣泛的用途。數(shù)字鐘是采用數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)對“時(shí)”、“分”、“秒”數(shù)字顯示的計(jì)時(shí)裝置。該課程設(shè)計(jì)為數(shù)字電子鐘的設(shè)計(jì)。以AT89C51為核心，配合LED數(shù)碼管顯示器和按鍵為用戶提供長期、連續(xù)、可靠、穩(wěn)定的工作環(huán)境。該數(shù)字電子鐘有時(shí)分秒顯示和日期顯示以及時(shí)間和日期調(diào)整的功能。系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)包括單片機(jī)計(jì)算機(jī)兩部分的編程。計(jì)

3、算機(jī)軟件編程主要實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)置、串行口數(shù)據(jù)接收、指令發(fā)送以及數(shù)據(jù)的顯示和存儲(chǔ)。單片機(jī)軟件編程主要實(shí)現(xiàn)鍵盤、LED顯示等各模塊的功能，采用匯編語言編程。數(shù)字鐘是其小巧，價(jià)格低廉，走時(shí)精度高，使用方便，功能多，便于集成化而受廣大消費(fèi)的喜愛，因此得到了廣泛的使用。關(guān)鍵詞數(shù)字電子鐘；單片機(jī)；LED顯示27第一章設(shè)計(jì)目的和方案41.1設(shè)計(jì)任務(wù)41.1.1設(shè)計(jì)題目：數(shù)字電子鐘41.1.2設(shè)計(jì)目的與任務(wù)41.2功能要求說明41.3設(shè)計(jì)總體方案及工作原理4第二章數(shù)字電子鐘的硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)52.1硬件系統(tǒng)各模塊功能設(shè)計(jì)5

4、2.1.1單片機(jī)最小系統(tǒng)62.1.2鍵盤模塊62.1.3LED顯示電路62.1.4接口電路62.2電路原理圖、PCB圖和元器件布局62.3元器件清單7第三章數(shù)字電子鐘的軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)73.1使用的單片機(jī)資源的情況73.2各模塊功能簡要介紹83.3程序的流程圖83.4程序清單12第四章設(shè)計(jì)仿真和結(jié)果分析134.1設(shè)計(jì)結(jié)論和功能使用說明134.1.1設(shè)計(jì)結(jié)論134.1.2功能及使用說明134.2仿真結(jié)果144.3設(shè)計(jì)系統(tǒng)誤差分析15第五章設(shè)計(jì)小結(jié)16致謝16參考文獻(xiàn)17附錄1927第一章設(shè)計(jì)目的和方案1.

5、1設(shè)計(jì)任務(wù)1.1.1設(shè)計(jì)題目：數(shù)字電子鐘1.1.2設(shè)計(jì)目的與任務(wù)通過理論設(shè)計(jì)和實(shí)物制作解決相應(yīng)的實(shí)際問題，鞏固和運(yùn)用在《單片機(jī)原理及接口技術(shù)》中所學(xué)的理論知識和實(shí)驗(yàn)技能，掌握單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的一般設(shè)計(jì)方法，提高設(shè)計(jì)能力和實(shí)踐動(dòng)手能力，為以后從事電子電路設(shè)計(jì)、研發(fā)電子產(chǎn)品打下良好的基礎(chǔ)。1.2功能要求說明1、顯示準(zhǔn)確的北京時(shí)間（時(shí)、分、秒），可用24小時(shí)制式；2、隨時(shí)可以調(diào)校時(shí)間。3、增加公歷日期顯示功能（年、月、日），年號只顯示最后兩位；4、隨時(shí)可以調(diào)校年、月、日；5、允許通過轉(zhuǎn)換功能鍵轉(zhuǎn)換顯示時(shí)間或日

6、期。硬件方案：⑴顯示器采用6位LED數(shù)碼管（共陽），可分別顯示時(shí)間或日期；（通過KB鍵可切換）⑵顯示器的驅(qū)動(dòng)采用動(dòng)態(tài)掃描電路形式，以達(dá)到簡化電路的目的。但要注意所需的驅(qū)動(dòng)電流比靜態(tài)驅(qū)動(dòng)時(shí)要大，因此要增加驅(qū)動(dòng)電路?？刹捎?4LS244或者晶體管；其中74ls244是用來驅(qū)動(dòng)段選碼，晶體管是驅(qū)動(dòng)位選碼1.3設(shè)計(jì)總體方案及工作原理設(shè)計(jì)中采用AT89C51芯片及LED顯示器，一些獨(dú)立式按鍵構(gòu)成一個(gè)簡單的數(shù)字電子鐘。設(shè)計(jì)中是采用單片機(jī)的內(nèi)部定時(shí)器進(jìn)行定時(shí)，程序框圖如圖所示。27整個(gè)電子鐘的工作原理是：在正常的供

7、電狀態(tài)下，首先利用單片機(jī)定時(shí)，到了相應(yīng)的時(shí)間由單片機(jī)將所需要顯示的數(shù)據(jù)送到LED顯示器的輸入口，當(dāng)有鍵按下時(shí)則進(jìn)入相應(yīng)的按鍵顯示和調(diào)整狀態(tài)，進(jìn)行按鍵調(diào)整。總體硬件原理圖如圖所示第二章數(shù)字電子鐘的硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2.1硬件系統(tǒng)各模塊功能設(shè)計(jì)該數(shù)字電子鐘由單片機(jī)最小系統(tǒng)、鍵盤模塊、LED顯示電路模塊、接口電路模塊組成。各模塊的功能如下：272.1.1單片機(jī)最小系統(tǒng)由AT89C51單片機(jī)、時(shí)鐘電路和復(fù)位電路構(gòu)成。AT89C51是一種帶8K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（FPEROM—FalshProgramm

8、ableandErasableReadOnlyMemory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機(jī)。時(shí)鐘電路由一個(gè)12MHZ的石英晶體振蕩器和兩個(gè)22pF的的電容組成振蕩電路和分頻電路，為單片機(jī)提供內(nèi)部時(shí)鐘。復(fù)位電路采用上電復(fù)位和按鍵復(fù)位結(jié)合的方式對電路進(jìn)行復(fù)位，主要是通過RST引腳送入單片機(jī)。2.1.2鍵盤模塊采用獨(dú)立式鍵盤接法，共有四個(gè)按鍵來對電路進(jìn)行控制。分別接在單片機(jī)的P1口線上。一個(gè)鍵控制開和關(guān)，一個(gè)鍵負(fù)責(zé)調(diào)整，另外兩個(gè)鍵輔助調(diào)整。2