单片机原理及系统课程设计：电子时钟设计

《单片机原理及系统课程设计：电子时钟设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、单片机原理及系统课程设计专业：电气工程及其自动化班级：姓名：学号：指导教师：评语：平时（40）修改（30）报告（30）总成绩兰州交通大学自动化与电气工程学院2012年7月1日单片机原理及系统课程设计报告电子时钟摘要本设计所用的硬件有8051、74HC373驱动芯片、74LS21、LED数码管、门电路、按钮线等。利用单片机内部的定时器/计数器T0产生50MS作为适中的最小计时单位，每到50MS，T0的中断溢出，在中断服务程序中用软件计数器计数，当技术到20次时，即为1S，使秒单元内容加1；当秒单元内容为60时，使分单元内容加1，同时秒单元内容复位，当秒单元内容为60时，使分单元内容加1，同时秒

2、单元内容复位;当分单元内容为60时，使小时单元内容加1，同时秒、分单元内容复位，当小时单元内容为24时，使时、分及秒单元内容均复位，本设计用以上原理设计电子时钟。可以实现电子钟的走时和校对；电子钟上电时开始走，通过6个LED显示时、分、秒；通过按键可以进行时间的调整。-12-单片机原理及系统课程设计报告1.引言单片机作为微型计算机发展的一个重要分支，以其高可靠性，高性能价格比，低电压，低功耗等优势，赢得了广泛的应用。单片机已经成为衡量工业发展水平的标志之一。并且可以使用汇编语言或C语言开发程序软件，所以被广泛应用在工业控制上。基于单片机课程的学习，在本次课程设计中利用单片机实现时钟的显示，利

3、用键盘和门电路控制时间的调整，在设计上采用硬件计数与软件计数相结合的方式，并且定时器T0采用了中断方式。采用二十四小时制计时。充分利用单片机的资源和空间，较大限度的实现了功能。2.系统方案及原理本次课程设计是用80C51单片机CPU及接口电路设计一个数字时钟，其核心部件是80C51，时钟的显示采用6个共阴极LED显示灯，四个开关方便的对秒、分、时分别调整，保证功能完善，工作可靠。硬件方面：独立式键盘可以消除时间误差的和方便时间的调整；显示电路采用LED动态显示方式，共阴极端由P2口线控制，分为段选线和位选线，利用人的视觉停留达到显示的效果，段选线控制字符选择，位选线控制显示位的亮或暗，从而简

4、化串行口线的连接。软件方面：四个键盘输入与门74LS21,其输出用作中断信号，当四个键盘有一个键按下后就会向CPU申请中断，这样就可以提高CPU工作效率，达到调整时间的快速性与准确性；定时采用片内定时器定时，提高了电子时钟的准确度。显示电路可以采用点阵液晶显示模块（LED）。一上电，数码管显示的起始时间为0时0分0秒，也就是数码管显示000000，然后每过一秒，秒位加一，到9后10秒位加一，秒位回0.10秒位显示5，秒位显示9后一秒，分钟加一，秒位回0。以此类推，时钟显示的最大值位23小时59分钟59秒。3.硬件设计3.1硬件原理图根据要求，设计一个时钟。能够显示时间格式为时.分.秒,并且设

5、置键盘，根据按键任意调整时间。利用8051内部定时器0与软件结合来实现1秒定时中断，每产生一次中断，存储器内相应的秒值加1；若秒值达到60，则将其清零，并将相应的分字节值加1；若分值达到60，则清零分字节，并将时字节值加1；若时值达到24，则将时字节清零。显示部分用共阴极的LED显示等显示。硬件原理图如图一所示。四个开关方便的对秒、分、时分别调整，保证功能完善，工作可靠，定时采用片内定时器定时，提高了电子时钟的准确度。根据题目要求设计的总体框图，如图1所示。-12-单片机原理及系统课程设计报告图1硬件原理图3.2Proteus仿真图根据硬件原理电路，用在Keil生成hex的可执行文件，Pro

6、teus中画图的仿真结果，如图2所示。图2Proteus仿真结果-12-单片机原理及系统课程设计报告4.软件设计3.1序包括以下几个部分：（1）主程序：主程序主要完成系统的初始化，以及对数码显示管和键盘子程序的调用。主程序流程图如图3所示。图3主程序流程图（2）键盘断子程序：判断有无按键按下，若有按键按下时，返回键值键盘扫描子程序流程图如图4所示。图4键盘扫描子程序流程图-12-单片机原理及系统课程设计报告（3）处理子程序：确定按键的位置，并进行处理。（4）显示子程序：将显示缓冲区的数据送到LED显示器显示。时间显示是先秒个位计算显示，然后是秒十位计算显示，再是分个位计算显示，再然后是分十位

7、显示，再就是时个位计算显示，最后是时十位显示。显示子程序流程图如图5所示。图5显示子程序流程图（5）定时器中断服务程序：判断1S是否到，如果到了就修改时间。中断程序流程图如图6所示。-12-单片机原理及系统课程设计报告图6中断程序流程图5.总结历时一周的单片机课程设计结束了，此次课程设计中，我所做的是要用8051单片机及其他部件完成一个电子时钟。可以实现电子钟的走时和校对；电子钟上电时开始走，通过6个LED显