资源描述：
《单片机课程设计（论文）-数字钟设计》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、一、数字钟设计 1.1课程设计目的●了解数字钟的组成及其工作原理；●巩固、加深和扩大单片机应用的知识面，提高综合及灵活运用所学知识解决实际问题的能力；●培养针对课题需要，选择和查阅有关手册、图表及文献资料的自学能力，提高组成系统、编程、调试的动手能力；●通过对课题设计方案的分析、选择、比较，熟悉单片机应用系统的开发。研制的过程，掌握软件设计的方法、内容及步骤；●通过对单片机程序的设计，基本掌握51单片机开发系统的操作、编程技巧，完成数字钟的控制功能，掌握寄存器/定时器与中断的使用，实现对单片机的了解从感性认识
2、上升为理性认识。1.2课程设计的设计任务和基本要求☆设计任务●掌握AT89C51实验开放系统中的实验模块原理，画出电路原理图；●综合运用实验模块，用AT89C51开发设计具有一定功能的单片机控制系统，进行软件的设计与调试；☆基本要求●能直接显示时、分、秒的数字钟，要求二十四为一计数周期。●当电路发生走时误差时，要求电路具有校时功能。●设计数字电子钟，电子钟时间格式为：XX-XX-XX,由左向右分别为：时、分、秒。完成显示由秒01一直加1至59，再恢复为00；分由00一直加1至59，再恢复为00；分由00一直加
3、1至59，再恢复为00。●设计数字电子钟，电子钟日期格式为：XX-XX-XX,开机显示当日设计日期11-06-09，由左向右分别为：年、月、日。完成显示由日01一直加1至30（28,29,31因具体情况而定），再恢复为00；月由01一直加1至12，再恢复为00；年则一直进行累加运算。●设计控制按键k0实现计时、时间与日期的切换功能,k1实现按键转移进而进行校时的功能,k2,k3,分别实现加1、减1的功能。２５1.3课程设计原理数字钟实际上是一个对标准频率（1HZ）进行计数的计数电路。标准的频率时间信号必须做到
4、准确稳定，通常使用石英晶体振荡电路构成数字钟。本次课程设计的内容是设计一个多功能的数字钟，要综合实现时间校准，正常计时，显示日期、时间显示与日期显示切换等功能。多功能数字钟就是基于单片机的特性来实现其功能的。本系统采用的单片机是AT89S51型号。主要实现可调整时间的24小时数字钟。电路设计时，采用了8个数码管，4个按键开关，本系统需实现4个功能，所以需要通过按键进行切换。数字钟是一种精确计算时间的仪器，需要较高的精度，并要削去人为的抖动，防止因此产生的延时误差。所以开始设置初时置为00，等待按键按下，有键按
5、下，就开始计时，特此在编程设计时，应加入延时去抖动的子函数，计数单元则采用中断定时方式，对于校时部分，一般都是手动进行，通过按键来控制时、分、秒的快速校准。至于，显示时间的部分可由8位数码管来完成。1.4课程设计的电路原理图按键的开关状态通过一定的电路转换为高、低电平状态。按键闭合过程在相应的I/O端口形成一个负脉冲。闭合和释放过程都要经过一定的过程才能达到稳定，这一过程是处于高、低电平之间的一种不稳定状态，称为抖动。抖动持续时间的长短与开关的机械特性有关，一般在5-10ms之间。为了避免CPU多次处理按键的
6、一次闭合，应采用措施消除抖动。本次课程设计采用的是独立式按键，直接用I/O口线构成单个按键电路，每个按键占用一条I/O口线，每个按键的工作状态不会产生互相影响。时钟是单片机的心脏，单片机各功能部件的运行都是以时钟频率为基准，有条不紊的一拍一拍地工作。因此，时钟频率直接影响单片机的速度，时钟电路的质量也直接影响单片机系统的稳定性。常用的时钟电路有两种方式：一种是内部时钟方式，另一种为外部时钟方式。本次课程设计采用的是内部时钟方式。２５图1总电路图基于以上电路图，数字钟的操作如下：按键k0状态1：k0=1,数字钟
7、正常时钟显示状态。状态2：k0=2,数字钟调整时钟状态。状态3：k0=3,数字钟正常日期显示状态。状态4：k0=4,数字钟调整日期状态。按键k1状态1：k1=1,调整数字钟的时/年值。状态2：k1=2,调整数字钟的分/月值。状态3：k1=3,调整数字钟的秒/日值。状态4：k1=4,数字钟复位。按键k2：状态1：k2=1,调整数字钟的值，完成加一操作。按键k3：状态1：k3=1,调整数字钟的值，完成减一操作。说明：状态N次表示该键按下N次。２５1.5课程设计的参考流程图设计过程流程图：在本次课程设计中，首先我们
8、在电脑上应用Keil软件，进行数字钟程序的编程和编译，然后使用Protues软件绘制好本次课程设计的电路原理图，程序调试完毕，编译没问题后，我们再通过应用Protues软件进行软件仿真，在Protues已绘制好的电路原理图中，调入已编译好的目标代码文件：*.HEX，然后可以在Protues的电路原理图中看到模拟的实物运行状态和过程，并进行测试，并分析程序，直到完成要求为止。２５本次课程设计的软件程序
