单片机课程动静态显示设计方案.doc

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1、单片机课程动静态显示设计方案一、设计任务与要求1.1设计背景随着科学技术的发展和电子技术产业结构调整，单片机开始迅速发展，由于家用电器逐渐普及，市场对于智能时钟控制系统的需求也越来越大。单片机以其芯片集成度高、处理功能强、可靠性高等优点，成功应用于工业自动化、智能仪器仪表、家电产品等领域。近些年，人们对数字钟的要求也越来越高，传统的时钟已不能满足人们的需求。多功能数字钟不管在性能还是在样式上都发生了质的变化，有电子闹钟、数字闹钟等等。单片机在多功能数字钟中的应用已是非常普遍的，人们对数字钟的功能及工作顺序都非常熟悉。但是却很少知道它的部结构以及工作原理。由单片机作为数字钟的核心控制器，可以通

2、过它的时钟信号进行计时实现计时功能，将其时间数据经单片机输出，利用显示器显示出来。通过键盘可以进行定时、校时功能。输出设备显示器可以用液晶显示技术和数码管显示技术。单片机系统作为一种典型的嵌入式系统，其系统设计包括硬件设计和软件编程设计两个方面，其调试过程一般分为软件调试、硬件测试、系统调试。1.2 课程设计目的通过《单片机原理与应用》课程设计，使学生掌握单片机及其扩展系统设计的方法和设计原则及相应的硬件调试的方法。进一步加深单片机及其扩展系统设计和应用的理解1.3设计要求1、主电路系统由秒信号发生器、“时、分、秒”计数器、译码器及显示器、校时电路、整点报时电路组成2、秒信号产生器是整个系统

3、的时基信号，它直接决定计时系统的精度，一般用石英晶体振荡器加分频器来实现。将标准秒信号送入“秒计数器”，“秒计数器”采用60进制计数器，每累计60秒发出一个“分脉冲”信号，该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。“分计数器”也采用60进制计数器，每累计60分钟，发出一个“时脉冲”信号，该信号将被送到“时计数器”。“时计数器”采用24进制计时器，可实现对一天24小时的累计3、译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态菁七段显示译码器译码，通过六位LED七段显示器显示出来4、校时电路时用来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整的二、总体方案设计2.1电路的总体原理框图根据以上的电子时

4、钟的设计要求可以分为以下的几个硬件电路模块：单片机模块、数码显示模块与按键模块，模块之间的关系图如下面得方框电路图1所示晶振数码管显示单片机时间调整器图1硬件电路方框图2.2实现时钟计时的基本方法利用STC系列单片机的可编程定时/计数器、中断系统来实现时钟计数。(1)计数初值计算:把定时器设为工作方式1，定时时间为50ms，则计数溢出20次即得时钟计时最小单位秒，而100次计数可用软件方法实现。假设使用T/C0，方式1，50ms定时，fosc=12MHz。则初值X满足（216-X）×1/12MHz×12μs=50000μsX=15536→10000→3CB0H(2)采用中断方式进行溢出次数累

5、计,计满20次为秒计时（1秒）；(3)从秒到分和从分到时的计时是通过累加和数值比较实现。2.3电子钟的时间显示电子钟的时钟时间在六位数码管上进行显示，因此，在部RAM中设置显示缓冲区共8个单元。LED8    LED7    LED6   LED5    LED4    LED3  LED2    LED137H     36H     35H    34H     33H     32H   31H     30H时十位  时个位  分隔   分十位  分个位  分隔  秒十位  秒个位2.4电子钟的时间调整电子钟设置3个按键通过程序控制来完成电子钟的时间调整。A键按一次调整时，按第二次调

6、整分钟，第三次推出时间调整；B键对小时或分钟进行加一；C键对小时或分钟进行减一；2.5总体方案介绍2.5.1计时方案利用STC89C52单片机部的定时/计数器进行中断时，配合软件延时实现时、分、秒的计时。该方案节省硬件成本，且能使读者在定时/计数器的使用、中断及程序设计方面得到锻炼与提高，对单片机的指令系统能有更深入的了解，从而对学好单片机技术这门课程起到一定的作用。2.5.2控制方案STC89C52的P0口和P1口外接由八个LED数码管(LED8～LED1)构成的显示器，用P0口作LED的段码输出口，P1口作八个LED数码管的位控输出线，P3口外接四个按键A、B、C构成键盘电路。STC89

7、C52是一种低功耗，高性能的CMOS8位微型计算机。它带有8KFlash可编程和擦除的只读存储器（EPROM），该器件采用ATMEL的高密度非易失性存储器技术制造，与工业上标准的80C51和80C52的指令系统及引脚兼容，片Flash集成在一个芯片上，可用与解决复杂的问题，且成本较低。简易电子钟的功能不复杂，采用其现有的I/O便可完成，所以本设计中采用此的设计方案。三、数字钟的硬件设计3.1最小系统3.1.1