《单片机原理及应用》课程设计报告-led数字显示电子时钟

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1、《单片机原理及应用》课程设计报告专业：电子信息工程班级：0901姓名：指导教师：二0XX年XX月XX日14任务书：一、设计题目LED数字显示电子时钟二、设计要求1、方案论证，确定总体电路原理图。2、元器件选择，设计PCB图（或用万能电路实验板搭线）。3、绘制程序流程图，编写汇编语言源程序（或C语言源程序）。4、安装调试，实现数字时钟的基本功能，即能正确显示时、分、秒；可调整时间；秒闪功能。14目录一．电路原理图和设计程序流程图11.单片机芯片选择方案12.时钟主程序流程图23.按键扫描程序流程图24.时钟程序流程图3二．设计方案分析31

2、.时钟电路32.复位电路43.按键电路44.显示电路55.LED的结构与原理5三．程序仿真6四．心得体会7附一：参考书目9附二：源程序914一．电路原理图和设计程序流程图单片机模块驱动模块按键模块LED显示模块时钟模块电源模块图一流程图系统由51系列单片机AT89C51、按键、数码管显示、电源等部分构成。单片机部分包括时钟电路、复位电路；按键部分能够实现对时间的调整、设定。三个按键的功能分别为:小时的调整，分钟的调整，复位。电源部分（USB充电器）可输出5V电压，给系统供电。1.单片机芯片选择方案方案一：AT89S51是一个低功耗，高性

3、能CMOS8位单片机，片内含4kBytesISP(In-systemprogrammable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器。主要性能有：与MCS-51单片机产品兼容、全静态操作：0Hz～33Hz、三级加密程序存储器、32个可编程I/O口线、三个16位定时器/计数器、八个中断源、全双工UART串行通道、掉电后中断可唤醒、看门狗定时器、双数据指针、掉电标识符、易编程。方案二：AT89C52是一个低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含8kbytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256bytes的随机存取数据存储

4、器（RAM）。主要性能有：兼容MCS51指令系统、32个双向I/O口、256x8bit内部RAM、3个16位可编程定时/计数器中断、时钟频率0-24MHz、2个串行中断、可编程UART串行通道、2个外部中断源、6个中断源、2个读写中断口线、143级加密位、低功耗空闲和掉电模式、软件设置睡眠和唤醒功能。从单片机芯片主要性能角度出发，本数字电子钟单片机芯片选择设计采用方案一。2.时钟主程序流程图时钟主程序流程图如图二所示。进入系统后首先实现程序的初始化，然后进入主程序，定时器开始计时，当定时器发生中断时刷新数码管同时显示，之后实现中断与显示

5、的循环。图二时钟主程序流程图3.按键扫描程序流程图按键扫描程序流程图如图三所示。主程序进入键盘扫描程序后判断是否按下了P1.0。若是按下了P1.0为了去除抖动再进行确认是否按下P1.0，当确认按下了P1.0后判断按下P1.0的次数，若按了一次则进行秒调整，若按了两次则进行分调整，若按了三次则进行时调整。然后进入显示程序段进行显示刷新。图三按键扫描流程图144.时钟程序流程图时钟程序流程如图四所示。设计中，采用51单片机的定时器的方式一定时，所以如图所示，当程序产生定时溢出中断时要重新赋初值。然后进行是否到一秒的判断，若到一秒则秒加一，若

6、未到则直接退出中断。一秒到了加一以后进行是否秒到六十的判断，若秒到六十则秒清零，同时分加一，若秒未到六十则退出中断。分加一以后进行分是否到六十的判断，若未到六十则退出中断，若分到六十则分清零，同时小时加一。小时加一后进行小时是否到二十四的判断，若未到二十四则退出中断，若到二十四则清零，然后退出中断。图四时钟程序流程图二．设计方案分析1.时钟电路时钟电路由外接谐振器的时钟振荡器、时钟发生器及关断控制信号等组成。时钟振荡器是单片机的时钟源，时钟发生器对振荡器的输出信号进行二分频。CPU的时钟振荡信号有两个来源：一是采用内部振荡器，此时需要在

7、XTAL1和XTAL2脚连接一只频率范围为0—33MHZ的晶体振荡或陶瓷振荡器及两只30pf电容。二是采用外部振荡，此时应将外部振荡器的输出信号接至XTAL1脚，将XTAL2脚浮空。14利用单片机内部的定时功能来实现时钟的走时，通过编程实现每50毫秒产生一次中断，中断20次后，秒单元加1，秒单元加到60时，跳回到零再继续加，同时分单元加1；当分单元加到60时，跳到零再继续加，同时时单元的个位加1，以次类推，从而实现秒、分、小时的走时。本次设计中采用的是内部振荡器，频率为12MHZ的晶体振荡器及30pf瓷片电容。2.复位电路复位是指在规定

8、的条件下，单片机自动将CPU以及与程序运行相关的主要功能部件、I/O口等设置为确定初始状态的过程。如果电路参数不符合规定的条件或干扰导致单片机不能正确的复位，系统将无法进行正常的工作，因此，复位电路除了要符