《单片机原理及接口》课程设计报告-时钟系统设计

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1、《单片机原理及接口》课程设计报告题目：时钟系统设计专业名称：xxx班级：莆田学院学号：xxxx姓名：xxxx2012年1月时钟系统设计一．设计说明1.1设计目的：（1）掌握C51单片机的结构及其内部的定时/计数器、中断系统、以及外围的行列式按键和LED数码管等部件（2）掌握定时/计数器的结构和原理、中断处理系统的工作原理及中断方式处理定时/计数的工作过程，数码管显示原理（3）设计时钟系统通过数码管显示及按键设置实现时间的准确显示、闹铃和修改（4）学会运用软件和硬件相结合来实现设计的需要1.2设计要求：设计一时钟系统，系统具有时钟功能，能准确显示时、分、

2、秒。1.3电子数字钟实现的主要功能1、实现正常走时2、能够设置时间且待设置位会闪烁显示3、具有闹铃及设定闹铃时间功能4、具有倒计时功能1.4设计环境（1）硬件：计算机一台（2）Windowns操作系统、KeilC51单片机仿真软件、proteus单片机系统仿真软件。二、整体设计方案1.硬件电路设计时钟的设计，主要采用了AT89S52、74HC573、74LS138、晶振、8只共阴LED数码管，包括显示模块，按键模块和扬声器模块以及单片机的基础电路。1.1方案设计所应用知识1.1.1.C51单片机介绍（如图1-1）89C51单片机有四组8位并行I/O口，

3、记作P0、P1、P2和P3。每组I/O口内部都有8位数据输入缓冲器、8位数据输出锁存器及数据输出驱动等电路。四组并行I/O端口即可以按字节操作，又可以按位操作。当系统没有扩展外部器件时，I/O端口用作双向输入输出口；当系统作外部扩展时，使用P0口作系统地址的低8位、P2口作系统地址的高8位；P0口还可作数据时分复用线，P3口有第二功能（如图1-2），大多与其内部功能部件有关，其中RD、WR是外部数据存储器的写、读控制信号。应注意：当四个并行口在作输入口使用时，均应先对其写“1”，以避免误读。图1-189C51单片机相关引脚图1-2P3口每一位的第二功能

4、1.1.2定时/计数器8051型单片机有两个十六位定时/计数器T0、T1，有四种工作方式，跟定时/计数器相关的特殊功能寄存器有这样几个：表一：方式控制寄存器TMODD7D6D5D4D3D2D1D0GATEC/TM1M0GATEC/TM1M0加法计数寄存器TH0、TH1（高八位）TL0、TL1（低八位）；定时/计数到标志TF0、TF1（中断控制寄存器TCON）；定时/计数器启停控制位TR0、TR1（TCON）；定时/计数器中断允许位ET0、ET1（中断允许寄存IE）；定时/计数器中断优先级控制位PT0、PT1（中断优IP）。TMOD的低四位为T0的方式字

5、，高四位为T1的方式字。TMOD不能位寻址，必须整体赋值。（1）工作方式选择位M1、M0表二：M1、M0的状态决定定时器的工作方式M1M0功能说明00110101方式0，为13位的定时／计数器方式1，为16位的定时／计数器方式2，为常数自动重装入的8位定时／计数器方式3，T0分为两个8位定时／计数器，T1在该方式时停止（2）定时和外部事件计数方式选择位C/TC/T＝0为定时器方式；C/T＝1为外部事件计数器方式（3）门控位GATEGATE=0时，且受定时器运行控制位（TR0、TR1）的控制时为软件启动。GATE=1时，除受TR0、TR1控制外，还受外部

6、引脚（INT0、INT1）输入电平的控制（为高）为硬启动。（4）初值的确定：a=–T×fosc/12（注意单位）；THx=a/256；TLx=a%256；根据确定初值的公式，三种工作方式下可得以下结论：a.同种方式下，频率越大，所定的最大时间越来越短；b.同种频率下，方式1所定的时间最长；c.晶振为6MHZ时能定的最大时间100ms,晶振为12MHZ时能定的最大时间为50ms1.1.3中断所谓中断是指，单片机内部有一个中断管理系统，它对内部的定时器事件、串行通信的发送和接收事件及外部事件（如键盘按键动作）等进行自动的检测判断，当有某个事件产生时，中断管

7、理系统会置位相应标志通知CPU，请求CPU迅速去处理。CPU检测到某个标志时，会停止当前正在处理的程序流程，转去处理所发生的事件（针对发生的事件，调用某一特定的函数，称为该事件的中断服务函数），处理完以后，再回到原来被中断的地方，继续执行原来的程序。1.1.4数码管显示原理数码管是一种把多个LED显示段集成在一起的显示设备，有两种类型：共阴和共阳如图1-3（a）和（b）。共阳极的就是把多个LED显示段的阳极接在一起，又称为公共端；共阴极的就是把多个LED显示段的阴极接在一起，称为公共端。通常数码管又分为8段，即8个LED显示段，分别为a~dp，其中dp

8、是小数点位段。N位LED显示器有N根位选线和8×N根段选线。根据显方式不同，位选线与段选线的连