课程设计报告-51单片机数字时钟

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1、HarbinInstituteofTechnology课程设计说明书（论文）课程名称：课程设计1设计题目：数字日历钟表的设计院系：电信学院通信工程专业班级：设计者：学号：指导教师：任广辉设计时间：2012.5.12至2012.6.10哈尔滨工业大学哈尔滨工业大学课程设计任务书姓名：院（系）：电信学院专业：通信工程班号：任务起至日期：2012年5月12日至2012年6月10日课程设计题目：数字日历钟的设计已知技术参数和设计要求：1．数码管显示：秒、分、时（可同时显示，也可轮换显示）2．能够设置时间，“设置按键”数量不限，以简单合理易用为好。3．误差：1秒／天（报告中要论述分析是否满

2、足要求）扩展（优秀必作）1．设置校准键：当数字钟显示在“整点±30秒”范围时，按动“校准键”，数字钟即刻被调整到整点，消除了±30秒的误差。2．加上“星期”显示（可以预置），并可以对其进行设置。其他要求：1．按动员老师的要求、课程设计报告规范进行设计2．不允许使用时数字钟表、日历专用IC电路。3．可以使用通用器件：模拟、数字、单片机、EPLD、模块电路等。4．设计方法不限。工作量：工作计划安排：1.查阅资料：2.方案论证3.设计、分析、计算、模拟调试、仿真、设计原理4.撰写报告：课程设计要求、方案论证、原理论述（原理框图、原理图）、分析、计算、仿真，PCB图的设计，误差分析、总结

3、，参考文献等5.上交课程设计论文2012-6-11前同组设计者及分工：指导教师签字___________________年月日教研室主任意见：教研室主任签字___________________年月日*注：此任务书由课程设计指导教师填写哈尔滨工业大学课程设计说明书（论文）数字日历钟的设计1．课程设计要求1.数码管显示：秒、分、时（可同时显示，也可轮换显示）2.能够设置时间，“设置按键”数量不限，以简单合理易用为好。3.误差：1秒／天（报告中要论述分析是否满足要求）4.设置校准键：当数字钟显示在“整点±30秒”范围时，按动“校准键”，数字钟即刻被调整到整点，消除了±30秒的误差。5

4、．加上“星期”显示（可以预置），并可以对其进行设置。2．方案论证1.通过单片机内部的计数/定时器，采用软件编程来实现时钟计数，一般称为软时钟，这种方法的硬件线路简单，系统的功能一般与软件设计相关，通常用在对时间精度要求不高的场合。2.采用时钟芯片，它的功能强大，功能部件集成在芯片内部，具有自动产生时钟等相关功能，硬件成本相对较高；软件编程简单，通常用在对时钟精度要求较高的场合。3．原理论述这里采用应用广泛的80C51单片机作为时钟控制芯片，利用单片机内部的定时/计数器T0实现软时钟的目的。首先将T0设定工作于定时方式1，对机器周期计数形成基准时间（50ms），然后使用循环的程序结

5、构使基准时间计数20次从而形成秒，秒计60次形成分，分计60形成小时，小时计到24形成一天，天计到7形成一星期，再重新循环。最后通过数码管把它们的内容在相应的位置显示出来，达到时、分、秒计时的功能。此外还要实现对时间的调整功能，80C51的P1.0、P1.1、P1.2、P1.3外接四个独立按键，当按下P1.0按键时，根据按此键次数的不同，系统分别进入调“星期”、“小时”、“分”状态的功能；当按下P1.1按键时，对显示的数码管进行加一的功能；当按下P1.2按键时，对显示的数码管进行减一的功能，达到调整星期的目的。当按下P1.3按键时，系统进入调整“秒”状态的功能，如果此时大于30秒

6、则直接清零“秒”显示的数码管，同时对“分”显示的数码管加一；如果小于等于30秒则直接清零“秒”显示的数码管。同时设置了复位按键，当电路发生故障时，按下此键，可对所有的显示数码管进行清零，达到“复位”的目的。所设计方案的流程图如下哈尔滨工业大学课程设计说明书（论文）4．分析4.1硬件部分采用7SEG-MPX8-CC八个共阴二极管显示器来显示日期和时间。通过设置功能按键来实现调整日期和整点调时的功能。电路连接使用PCB，使电路连接简洁美观。哈尔滨工业大学课程设计说明书（论文）4.2软件部分（1）“时钟”基准时间由单片机内部的定时中断T0提供，考虑因素：定时时间是“秒”的整除数，且长短

7、适宜。最长不能超过16位定时器的最长定时时间；最短不能少于中断服务程序的执行时间。基准时间越短，越有利于提高时钟的运行精确度。基准时间定为0.05秒。（2）用一个计数器对定时中断的次数进行计数，由基准时间为0.05秒知计数值为20即可实现“秒”定时，同理进行“分”﹑“时”定时，以及“星期”定时。5．计算该部分主要是对51单片机内部定时中断T0的计时初值进行计算。该单片机使用的晶振为内部晶振，因此晶振频率为fosc=12MHz，机器周期为Tj=12/fosc=12/12×106=1