单片机课程设计--电子时钟系统设计

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1、课程设计题目：电子时钟系统设计姓名：院系：电子信息工程学院时间：2014年12月25日至2015年1月5日课程设计任务书题目电子时钟系统设计主要内容、基本要求、主要参考资料等：一、主要内容：①熟悉单片机应用系统的设计方法和规范，达到综合的目的。②学习文件检索和查找数据手册的能力。③学习protel软件的使用。④学会整理和总结设计文档报告。二、基本要求：①以MCS-51系列单片机为核心，组成一个电子时钟系统。②系统显示由6位数码管显示组成，分别显示时间值的十、分、秒。③能够随时对当前时间进行调整。④能够随时输入定时（闹钟）时间。⑤定时（闹钟）时间到，发出闹钟提醒信号。⑥闹

2、钟提醒信号的声音为断续形式，最长不超过1分钟。三、主要参考资料：①张毅坤等单片微型计算机原理及应用西安西安电子科技大学出版社②李建忠编著单片机原理及应用西安西安电子科技大学出版社完成期限：指导教师签名：课程负责人签名：年月日-22-目录1.总体设计方案11.1设计原理11.2设计思路12.详细设计方案22.1硬件电路设计22.2主程序设计22.3功能模块的设计与实现23.结果测试及分析83.1结果测试83.2结果分析8参考文献9附录A10附录B18附录C19-22-郑州轻工业学院课程设计报告第1章总体设计方案1.总体设计方案1.1设计原理根据课程设计任务书的内容，要求实

3、现在MCS51单片机上对数字电子钟的基本功能设计，对当前时间正确显示，并可根据需要对时间进行更改，以完成时间的校对和闹钟的设置。时钟时间以时、分、秒在6位数码管上显示，小时以24小时计时模式，分秒均为60进位。用6MHz晶振产生振荡脉冲，定时器进行秒计时。调整设置时间的过程运用可编程键盘上的按键进行控制，共设有5个按键，首先按键A进入校时模式或E进入闹钟模式，再分别按键B对小时或C分钟进行更改，每按键一次数码管计数显示加一，更改结束后按键D退出设置，时钟正常显示。闹钟时间到时，蜂鸣器鸣响10秒后时钟正常显示。1.2设计思路采用C语言程序设计结合硬件电路设计方法，利用La

4、b6000实验箱来实现数字电子钟的设计。(1）提出方案根据设计要求，可将本次设计分为3个模块进行：时钟显示模块：主要用于时间的正确显示。校时模块：此模块用于时钟的校对，以完成用户更改时间的需求。闹钟模块：用于实现闹钟的时间设置和定点闹铃的功能。(2）方案论证时钟显示模块中，利用可编程定时器中断进行秒计时，将时间显示在6位数码管上。校时模块主要利用键盘上5个键的控制完成各项功能，并在数码管上动态显示改变结果，完成设置后进入时钟显示模块。闹钟模块的设置过程与校时模块相似，但设置完成进入时间显示模块后则等待闹铃时间，到规定时间后，通过数码管闪烁及蜂鸣器的鸣响来实现定点闹铃提醒

5、功能。总设计原理框图如下图1-1所示：校时模块时钟显示模块闹钟模块图1-1总设计原理框图-22-2.详细设计方案2.1硬件电路设计硬件电路由MCS51单片机，可编程键盘，六位数码管以及蜂鸣器四部分组成，如图2-1所示。图2-1硬件电路连线图MCS51单片机由CPU、振荡器和时序电路、4KB程序存储器、128字节数据存储器、两位16位定时器/计数器、64KB总线扩展控制、可编程并行I/O、可编程全双工串行口组成。可编程键盘与数码管经过MC1314反向驱动连接，做LED的位选通信号，需将KEY/LED_CS接到响应的地址译码器CS0上，位码输出的地址为8002H，段码输出地

6、址为8004H，键盘行码都会地址为8001H。音频放大电路则通过P1_0口产生的脉冲产生不同频率的声音。2.2主程序设计主程序主要用于系统初始化：设置定时器初值、工作方式等参数，开启中断进入时钟显示状态，等待定时器中断。具体流程图如图2-2所示。2.3功能模块的设计与实现根据上述电子钟的设计原理与方案，软件设计可分为以下几个功能模块实现：（1）定时器模块的设计与实现定时器模块即定时器中断服务子程序，完成刷新计时缓冲区的功能。系统使用6MHz的晶振。由于定时器工作在方式０时最大定时时间为不足1s，程序采用定时器与软件循环相结合的定时方法。设定时器0工作在方式０，每隔100

7、ms-22-溢出中断一次，则循环中断10次延时时间是1s，以达到秒增加的效果。程序运行开始后，定时器中断程序与其他子程序并发执行，在完成其他功能的过程中，时钟也正常运行，更大降低时钟误差。具体流程图如图2-3所示：图2-2主程序流程图图2-3定时器“秒”计时模块（2）时钟显示模块的设计与实现此模块主要用于时钟的显示，六位数码管以“时时.分分.秒秒”显示当前时间，按键A输出“------”进入校时模式，按键E输出已设定闹钟并进入闹钟模式。具体流程图如图2-4所示。-22-图2-4时钟显示模块(3）设置小时模块的设计与实现设置小时模块中，主要