单片机课程设计---单片机数字时钟

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1、目录目录目录1第一章课程设计内容与要求分析11.1课程设计内容11.2课程设计要求分析1第二章课程设计原理2第三章课程设计步骤3课程设计总结15参考文献17评语及成绩18第一章课程设计内容与要求分析第一章课程设计内容与要求分析1.1课程设计内容该课程设计是利用80C51单片机内部的定时／计数器、中断系统和LED显示器等部件，设计一个单片机数字时钟。设计的数字时钟通过数码管显示。采用共阳极LED的动态显示方式，用扩展74LS164的并行输出做段选，74LS164的CLK接P1.3，数据输入端接P1.2，通过软件编程，用P1.2、P1.3模拟

2、移位寄存器工作方式。P1.4～P1.7作位选。1.2课程设计要求分析功能要求：时间以24小时进制，时间误差小于2秒，保证计时的稳定及准确须由晶体振荡器提供表针时间基准信号。原理及方法：结合实验设备实现时硬件电路、原理、方法、说明（初始化、存储分配、工作方式）等。程序设计：计时、比较、显示。调试：遇到的问题、解决方法。最小计时单位是秒，获得1s的定时时间，可设置定时器工作在方式1，最大定时时间也只能131ms。可将定时器的定时时间定为5ms，中断方式进行溢出次数的累计，计满20次，即得秒计时。而计数20次可用循环程序的方法实现。从秒到分，从

3、分到时是通过软件累加并比较来实现。要求每满1秒，则“秒”单元32H中的内容加1；“秒”单元满60，则“分”单元31H中的内容加1；“分”单元满60，则将32H、31H的内容全部清“0”。19第二章课程设计原理第二章课程设计原理1.利用MCS-51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。计数初值计算:把定时器设为工作方式1，定时时间为5ms，则计数溢出20次即得时钟计时最小单位秒，而20次计数可用软件方法实现。假设使用T/C0，方式1，5ms定时，fosc=12MHz。则初值X满足（65536-X）×12/12MHz×100

4、Ms=55536μsX=55536→11000→EC78H采用中断方式进行溢出次数累计,计满10次为秒计时（1秒）；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.硬件原理图采用共阳极LED的动态显示方式，用扩展74LS164的并行输出做段选，74LS164的CLK接P1.3，数据输入端接P1.2，通过软件编程，用P1.2、P1.3模拟移位寄存器工作方式。P1.4～P1.7作位选。如图1所示。图1硬件电路原理图19第三章课程设计步骤第三章课程设计步骤一、设计方案的选择1.计时方案方案1：采用实时时钟芯片现在市场上有很多实时时钟集成电

5、路，如DS1287、DS12887、DS1302等。这些实时时钟芯片具备年、月、日、时、分、秒计时功能和多点定时功能，计时数据的更新每秒自动进行一次，不需要程序干预。因此，在工业实时测控系统中多采用这一类专用芯片来实现实时时钟功能。方案2：使用单片机内部的可编程定时器。利用单片机内部的定时计数器进行中端定时，配合软件延时实现时、分、秒的计时。该方案节省硬件成本，但程序设计较为复杂。2.显示方案对于实时时钟而言，显示显然是另一个重要的环节。通常LED显示有两种方式：动态显示和静态显示。静态显示的优点是程序简单、显示亮度有保证、单片机CPU的

6、开销小，节约CPU的工作时间。但占有I/O口线多，每一个LED都要占有一个I/O口，硬件开销大，电路复杂。需要几个LED就必须占有几个并行口，比较适用于LED数量较少的场合。当然当LED数量较多的时候，可以使用单片机的串行口通过移位寄存器的方式加以解决，但程序编写比较麻烦。LED动态显示硬件连接简单，但动态扫描的显示方式需要占有CPU较多的时间，在单片机没有太多实时测控任务的情况下可以采用。本系统需要采用4位LED数码管来分别显示分、秒，因数码管个数较多，故本系统选择动态显示方式。19第三章课程设计步骤二、硬件部分1、STC89C51单片

7、机介绍STC89C51单片机是由深圳宏晶公司代理销售的一款MCU，是由美国设计生产的一种低电压、高性能CMOS8位单片机，片内含8kbytes的可反复写的FlashROM和128bytes的RAM，2个16位定时计数器。STC89C51单片机内部主要包括累加器ACC(有时也简称为A)、程序状态字PSW、地址指示器DPTR、只读存储器ROM、随机存取存储器RAM、寄存器、并行I/O接口P0~P3、定时器/计数器、串行I/O接口以及定时控制逻辑电路等。这些部件通过内部总线联接起来，构成一个完整的微型计算机。其管脚图如图所示。STC89C51单

8、片机管脚结构图VCC：电源。GND：接地。19第三章课程设计步骤P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用