数字电路课程设计报告书-计时器

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1、赣南师院物理与电子信息学院数字电路课程设计报告书姓名：班级：电子信息工程09级学号：时间：2011年6月3日论文题目计时器课程论文要求设计一个可以计天数的时钟，最多可计999天：(1)时钟至少能够显示天、时、分；(2)能够人为效准各显示值；(3)自己设计本实验所需的直流电源；设计过程(包括：设计方案、电路分析、仿真结果、软硬件结合测试步骤和结果、设计收获和体会)一、设计方案时钟是人们日常最为常见的生活所必须的日常用品，各种各样的电子钟产品充斥在我们身旁。本课程设计的目的就是要设计一个简易的时钟并且它还可以充当一日历，可以记下天数。方案一、运用单片机编程来实现

2、。我们可以将我们要实现的功能用编程语言描述出来，然后下载到单片机中，再附加相应的硬件电路如八字段数码显示管、驱动电路、单片机的各外围电路等，这样稍加调试便可实现。方案二、可以使用以555定时器为主芯片来实现，由于555定时器可以产生相应的计数脉冲，同时附加驱动电路和显示电路也可实现功能。方案选择：本课程设计选用方案一。理由如下：(1)方案一的系统采用MCS-51系列单片机80C51作为控制核心，该系统可以完成运输控制、信号识别及显示功能的实现。由于用了单片机，其技术比较成熟，应用起来比较方便、简单并且单片机周围的辅助电路也比较少，便于控制和实现。整个系统具有

3、极其灵活的可编程性，能够方便进行功能的扩展和更改。(2)MCS-51单片机特点：可靠性好、扩展性好、控制功能强。(3)方案一所要求的电路元器件较少这样有利于硬件电路的制作，能更好的实现功能。(4)而方案二不仅外围电路复杂且所要用到的元器件较多,不利于电路板的制作，更发时间。(5)方案二在实现功能上会有瑕疵，比如会有抖动、闪烁的现象。(6)方案一所要求的器件较常见且价格合理，而方案二中有些器件不常见。一：LED显示器A：LED显示器的结构和原理发光二极管简称LED（LightEmittingDiode）。LED显示器从外观可分为“8”字形的七段数码管、米字形数

4、码管、点阵块、矩形平面显示器、数字笔划显示器等。常用的是8段式LED数码管显示器。根据其公共端的链接方式，可分为共阴极和共阳极两种。共阳数码管每个段笔画是用低电平(“0”)点亮的，要求驱动功率很小；B：LED数码管显示器的译码方式译码方式是指由显示字符转换得到对应的字段码的方式。通常两种译码方式：硬件译码方式和软件译码方式。1.硬件译码方式使用具有译码功能的专用芯片作为LED显示的接口，如MC14495、CD4543、CD4511等，这些芯片还兼有驱动和锁存的功能。4锁存器地址译码和字段码ROM阵列ABCDLE569107VssVDD816abcdefgh+

5、iVCR11121314151234MC14495的内部结构框图2.软件译码方式软件译码方式就是通过编写软件译码程序，通过译码程序来得到要显示的字符的字段码。C：LED数码管的显示方式LED数码管显示器的工作方式：静态显示方式和动态显示方式1.静态显示方式LED静态显示时，其公共端直接接地（共阴极）或接电源（共阳极），各段选线分别与I/O口线相连。要显示字符，直接在I/O线送相应的字段码。静态显示方式的各数码管在显示过程中持续得到送显信号，与各数码管接口的I/O口线是专用的。其特点是显示稳定，无闪烁，用元器件多，占I/O线多，无须扫描。系统运行过程中，在需要

6、更新显示内容时，CPU才去执行显示更新子程序，节省CPU时间，提高CPU的工作效率，编程简单。2.动态显示方式LED动态显示是将所有的数码管的段选线并接在一起，用一个I/O口控制，公共端不是直接接地（共阴极）或电源（共阳极），而是通过相应的I/O口线控制。D：共阳八字段数字显示数码管二：80C51A：MCS-51系列单片机的基本组成v8位CPUv片内带振荡器，频率范围1.2-12MHZv片内带128字节的数据存储器v片内带4K的程序存储器v程序存储器的寻址空间为64K字节v片外数据存储器的寻址空间内64K字节v128个用户位寻址空间v21个字节特殊功能寄存器

7、。v4个8位的并行I/O接口：P0、P1、P2、P3v2个16位定时器/计数器v2个优先级别的5个中断源v1个全双工的串行I/O接口，可多机通信v111条指令，含乘法指令和除法指令v片内采用单总线结构v有较强的位处理能力v采用单一+5V电源B：MCS-51系列单片机的基本组成CPUROM/EPROMRAM定时/计数器并行接口串行接口中断系统P0P1P2P3TXDRXDINT0INT1T0T1XTAL1XTAL2时钟电路C：MCS-51系列单片机的内部结构D:外部引脚MCS-51系列单片机中，各类单片机都是相互兼容的，只是引脚功能略有差异。8051单片机有40

8、个引脚，采用双列直插式封装或方形封装。这里只讨论DI