第一篇：單片機課程論文設計-電子鐘課程設計
單片機課程論文設計 ——電子鐘
一 課程設計的主要內容 1 設計思想 1.1硬件設計思想 1.1.1電路設計思想
電路原理圖見圖1，由動態(tài)數碼顯示組成時、分、秒的顯示。把“單片機系統(tǒng)”區(qū)域中的P1.0－P1.7端口用8芯排線連接到“動態(tài)數碼顯示”區(qū)域中的A－H端口上；把“單片機系統(tǒng)：區(qū)域中的P3.0－P3.7端口用8芯排線連接到“動態(tài)數碼顯示”區(qū)域中S－S8端口上；“單片機系統(tǒng)”區(qū)域中的P0.0/AD0、P0.1/AD1、P0.2/AD2端口分別用導線連接到“獨立式鍵盤”區(qū)域中的SP3、SP2、SP1端口上。
1.1.2鍵盤設計思想
鍵盤是微機的主要設備，按鍵的讀取容易引起錯誤動作?？刹捎密浖ザ秳拥姆椒ㄌ幚恚浖挠|點在閉合和斷開的時候會產生抖動，這時觸點的邏輯電平是不穩(wěn)定的，如不采取妥善處理的話，將引起按鍵命令錯誤或重復執(zhí)行，在這里采用軟件延時的方法來避開抖動，延時時間20ms.1.2軟件設計思想
本系統(tǒng)的主程序主要完成時間顯示和修改時間的功能。而時間單元進位，時間設定時，調定時間設定時等功能全部在中斷服務程序中完成。
1.2.1數據與代碼轉換
由前述可知，從P2口輸出位選碼，從P0口輸出段選碼，LED就會顯示出數字來。但P0口的輸出的數據是要BCD碼，各存儲單元存儲的是二進制數，也就是和要顯示出的字符表達的含義是不一致的?？梢?，將要顯示的存儲單元的數據直接送到P0口去驅動LED數碼管顯示是不能正確表達的，必須在系統(tǒng)內部將要顯示的數據經過BCD碼行轉換后，將各個單元數據的段選代碼送入P0口，給CD4511譯碼后去驅動數碼管顯示。具體轉換過程如下：
我們先將要顯示的數據裝入累加器A中，再將A中的數據轉換成高低兩位 的BCD碼，再放回A中，然后將A中的值輸出。如：有一個單元存儲了45這樣一位數，則需轉換成四位的BCD碼：（0100）（0101）然后放入A中。A中BCD碼，高位四位代表?4?低四位代表?5?同時送給兩個譯碼器中，譯碼后? 45? 字就在兩個LED中顯示出來。
1.2.2計時功能的實現(xiàn)與中斷服務程序
時間的運行依靠定時中斷子程序對時鐘單元數值進位調整來實現(xiàn)的。計數器T0打開后，進入計時，滿100毫秒后，重裝定時。中斷一次，滿一秒后秒進位，滿60秒后即為1分鐘，分鐘單元進位，60分到了后，時單元進位。得到時、分、秒存儲單元的值，并經譯碼后，通過掃描程序送LED中顯示出來，實現(xiàn)時鐘計時功能。累加是用指令INC來實現(xiàn)的。進入中斷服務程序以后，執(zhí)行PUSH PSW和PUSH A將程序狀態(tài)寄存器PSW的內容和累加器A中的數據保存起來，這便是所謂的? 保護現(xiàn)場?.以保護現(xiàn)場和恢復現(xiàn)場時存取關鍵數據的存儲區(qū)叫做堆棧。在軟件的控制之下，堆棧可在片內RAM中的任一區(qū)間設定，而堆棧的數據存取與一般的RAM存取又有區(qū)別，對它的操作，要遵循? 后進先出? 的原則。
1.2.3時間控制功能與比較指令
系統(tǒng)的另一功能就是實現(xiàn)對執(zhí)行設備的定時開關控制，其主要控制思想是這樣的：先將執(zhí)行設備開啟的時間和關閉時間置入RAM某一單元，在計時主程序當中執(zhí)行幾條比較指令，如果當前計時時間與執(zhí)行設備的設定開啟時間相等，就執(zhí)行一條CLR指令，將對應的那路P3置為高電位，開啟；如果當前計時時間與執(zhí)行設備設定的關閉時間相等，就執(zhí)行SETB對應的P3置低電位，二極管截止。實現(xiàn)此控制功能用到的比較指令為CJNE A，#direct，rel，其轉移條件是累加器A中的值與立即數不等則轉移。
二 課程設計的目的
實現(xiàn)的功能：
①開機時，電子鐘從12：00：00開始自動計時。②設置按鍵，能對時、分、秒進行調整。
三設計方案的論證
3.1電路原理與電路圖 3.1.1電路原理
電路原理圖見圖1，由動態(tài)數碼顯示管組成時、分、秒的顯示。P0口的8條數據線P0.0至P0.7分別與兩個CD4511譯碼的ABCD口相接，P2口的P2.0至P2.2分別通過電阻R10至R13與VT1至VT3的基極相連接。這樣通過P0口送出一個存儲單元的高位、低位BCD顯示代碼，通過P2口送出掃描選通代碼輪流點亮LED1至LED6，就會將要顯示的數據在數碼管中顯示出來。從P0口輸出的代碼是BCD碼，從P2口輸出的就是位選碼。這是掃描顯示原理。
電路原理圖
C130pFU1X119CRYSTAL18XTAL1P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P3.0/RXDP3.1/TXDP3.2/INT0P3.3/INT1P3.4/T0P3.5/T1P3.6/WRP3.7/RD*********617S-0S-1S-2S-3S-4S-5S-6S-7C230pFXTAL2R210kR310kR410kR110k9RSTC310uF293031PSENALEEARP1987654321RESPACK-***78P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7AT89C51時分秒S-7S-6S-5S-4S-3S-2S-1S-001234567
圖 1 電路原理圖
3.2 流程圖與算法描述 3.2.1流程圖
3.3軟件設計
SECOND
EQU 30H;MINITE EQU 31H;HOUR
EQU 32H;HOURK
BIT P0.2 MINITEK BIT P0.1 SECONDK BIT P0.0 DISPBUF EQU 40H DISPBIT EQU 48H 流程圖
秒寄存器
分寄存器
時寄存器 圖
T2SCNTA
EQU 49H
T2SCNTB EQU 4AH TEMP
ORG 00H;
程序執(zhí)行開始EQU 4BH 地址
LJMP
START;
執(zhí)行
ORG
0BH;T0
LJMP
INT_T0;
;主程序
START: MOV
SECOND，#00H;
得單元
MOV
MINITE，#00H
MOV
HOUR，#12
MOV
DISPBIT，#00H
MOV
T2SCNTA，#00H
MOV
T2SCNTB，#00H
MOV
TEMP，#0FEH
LCALL
DISP;
子程序
MOV
TMOD，#01H
MOV
TH0，#(65536-2000)/ 256;
MOV
TL0，#(65536-2000)/ 256
SETB
TR0;
SETB
ET0;
SETB
EA;
WT:
跳轉到標號START
中斷程序入口
跳至IN-T0執(zhí)行
清0存放秒分時值
在2KB范圍內長調用 顯示2毫秒
允許TO中斷
開啟T0定時器
總中斷開放
按鍵掃描子程序及校時調整
JB
SECONDK, NK1;SECONDK為1（sp1建按下）時跳到
LCALL
DELY10MS
JB
SECONDK，NK1
INC
SECOND;
對計數器加1
MOV
A，SECOND
CJNE
A，#60, NS60;沒到60秒返回，到60秒清0;判斷計數器是否滿59
MOV
SECOND，#00H NS60:
LCALL
DISP
JNB
SECONDK,$;
NK1: JB
MINITEK，NK2;
LCALL
DELY10MS
JB
MINITEK，NK2;
INC
MINITE
MOV
A，MINITE
CJNE
A，#60, NM60
MOV
MINITE，#00H NM60:
LCALL DISP
JNB
MINITEK, $;
NK2:
JB
HOURK，NK3
LCALL
DELY10MS
JB
HOURK，NK3
INC
HOUR
MOV
A, HOUR
CJNE
A, #24，NH24
MOV
HOUR，#00H
不滿60秒就循環(huán)執(zhí)行 分控制鍵按下時跳轉
分控制鍵按下時跳轉
不滿60分就循環(huán)執(zhí)行
NH24:
LCALL
DIS
JNB
HOURK，$;
不滿24小時就循環(huán)執(zhí)行
NK3 LJMP
WT DELY10MS:;
延時1毫秒的子程序
MOV D1:
MOV
;顯示子程序
DISP:
;
地址
MOV
ADD
DEC
MOV
MOV
MOV
DIV
MOV
DEC
MOV
MOV
DEC
MOV
MOV
DEC
MOV R6, #10 R7, #248 DJNZ
R7, $ DJNZ
R6, D1 RET
A, #DISPBUF;
A, #8 A R1, A A, HOUR;
B, #10;
AB @R1, A;
R1 A, B @R1, A R1;A, #10 @R1, A R1 A, MINITE;
將得出的時間存入40H(DISPBUF)之后的將temp中的十六進制數轉換成10進制 時送A
10進制/10=10進制 累加器送內部RAM單元
分送A
MOV B, #10
DIV
AB;
十進制調整
MOV @R1, A
DEC
R1
MOV
A, B
MOV
@R1, A
DEC
R1
MOV
A, #10
MOV
@R1，A
DEC
R1
MOV
A, SECOND;
MOV
B, #10
DIV
AB;
MOV @R1, A
DEC
R1
MOV A, B
MOV @R1, A
DEC
R1
RET INT_T0:;T0
MOV TH0,#(65536-2000)/ 256;
MOV TL0,#(65536-2000)/ 256
MOV A, #0FFH
MOV P3, A
MOV A, #DISPBUF
ADD
A, DISPBIT;
MOV R0, A
MOV A, @R0;
MOV DPTR, #TABLE;
MOVC A，@A+DPTR;
秒送A
十進制調整 TIME子程序 2毫秒 地址加，并將時間的各位送到p1 取顯示數據到A 取段碼表地址
查顯示數據對應段碼
中斷服務子程序，即計時
MOV
P1, A;
分十位送P1口顯示
MOV
A, DISPBIT
MOV
DPTR, #TAB;
表地址送數據指針
MOVC A，@A+DPTR
MOV
P3, A
INC
DISPBIT
MOV A, DISPBIT
CJNE A, #08H, KNA
MOV
DISPBIT, #00H KNA:
INC
T2SCNTA;
MOV A, T2SCNTA
CJNE
A, #100, DONE
MOV T2SCNTA, #00H
INC T2SCNTB
MOV A, T2SCNTB
CJNE A, #05H, DONE
MOV T2SCNTB，#00H
INC
SECOND;秒加一
MOV A, SECOND;
CJNE A, #60, NEXT;
MOV SECOND, #00H;
INC
MINITE;分加1
MOV A, MINITE;
CJNE A, #60, NEXT;
MOV
MINITE, #00H;
INC
HOUR;
時加1
MOV A, HOUR
CJNE A, #24, NEXT;
MOV
HOUR, #00H
時間的增加與進位 到60秒了嗎？ 到60秒清0 到60分了嗎？ 到60分清0 到24小時了嗎？
NEXT:
LCALL
DISP DONE:
RETI TABLE: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH,40H TAB:
DB 0FEH,0FDH,0FBH,0F7H,0EFH,0DFH,0BFH,07F
四 系統(tǒng)調試
系統(tǒng)由AT89C51、SEG數碼管、按鍵、電容、晶振、電阻等部分構成，能實現(xiàn)時間的調整、時間校對、定時時間的設定，輸出等功能。系統(tǒng)的功能選擇由按鍵‘時’、‘分’、‘秒’、完成。開機時，顯示12：00：00的時間開始計時；按鍵P0.0/AD0控制“秒”的調整，每按一次加1秒；P0.1/AD1控制“分”的調整，每按一次加1分；P0.2/AD2控制“時”的調整，每按一次加1個小時；系統(tǒng)的主程序主要完成時間顯示和定時輸出判斷功能。而時間單元進位，時間設定時，調定時間設定時等功能全部在中斷服務程序中完成。該電子鐘的精確度在仿真軟件中效果良好。
五 心得體會
計算機控制技術是一門很綜合的課程。任何一個計算機系統(tǒng)都是一個復雜的整體，學習計算機控制技術是要涉及到整體的每一部分。討論某一部分原理時又要涉及到其它部分的工作原理。這樣一來，不僅不能在短時間內較深入理解計算機的工作原理，而且也很難孤立地理解某一部分的工作原理。所以，在循序漸進的課堂教學過程中，我總是處于“學會了一些新知識，弄清了一些原來保留的問題，又出現(xiàn)了一些新問題”的循環(huán)中，直到課程結束時，才把保留的問題基本搞清楚。
學習該門課程知識時，其思維方法也和其它課程不同，該課程偏重于工程思維，靈活知識運用，具體地說，在了解了計算機編程后，剩下的是如何將它們用于實際系統(tǒng)中，其創(chuàng)造性勞動在于如何用計算機的有關技術和廠家提供的各種芯片，設計實用的電路和系統(tǒng)，再配上相應的應用程序，完成各種實際應用項目。
這次課程設計較為綜合，主要的困難來自對程序的編寫和校對，功夫不負有心人，經過我的虛心求學和查找資料，最終對實驗的原理有了較清晰的認識。但是仍然存在很多的不足，今后需要加強的地方還是很多，所以在今后的求學路上我會更加努力。望老師批評改正。
六 參考文獻：
[1]．潘新民，王燕芳編著．微型計算機控制技術[M]．北京：電子工業(yè)出版社，2003 [2]．何立民．單片機應用技術選編（1）[M]．北京：北京航空航天大學出版社，1995，6 [3]．劉國榮，梁景凱．計算機控制技術與應用[M] ．北京：機械工業(yè)出版社，1999，5 [4]．齊維毅，丁言鎂，齊振國．單片機原理及應用設計實驗[M] ．沈陽：遼寧大學出版社，2006，5 [5]．李華．MCS-51系列單片機實用接口技術[M]．北京：北京航空航天大學出版社，1993，8 [6]．潘新民，王燕芳編著．單片微型計算機實用系統(tǒng)設計[M]．北京：人民郵電出版社，1992
第二篇：單片機課程設計電子鐘設計
單片機課程設計電子鐘設計
目錄
一、摘要
二、設計任務
三、基本原理
數碼管顯示可以用靜態(tài)顯示或動態(tài)顯示方法。靜態(tài)顯示需要數據鎖存器等硬件，接口復雜，時鐘顯示用四個數碼管。動態(tài)顯示相對簡單，但需動態(tài)掃描，掃描頻率要大于人視覺暫留頻率，信息看起來才穩(wěn)定。譯碼方式可分為軟件譯碼和硬件譯碼，軟件譯碼通過譯碼程序查的顯示信息的字段碼；硬件譯碼通過硬件譯碼器得到顯示信息的字段碼，實際中通常采用軟件譯碼。
在具體處理時，定時器計數器采用中斷方式工作，對時鐘的形成在中斷服務程序中實現(xiàn)。在主程序中只需對定時器計數器初始化、調用顯示子程序和控制子程序。另外，為了使用便，設計了簡單的按鍵，可以通過按鍵實現(xiàn)時、分的調整，這樣在主程序中就加入了按鍵設置子程序。
四、編程算法思路
五、程序流程圖
六、硬件單元設計
七、軟件單元設計
八、調試結果分析
九、設計總結及心得體會
十、參考文獻
一設計任務
1、基本任務：利用定時器/計數器中斷和靜態(tài)顯示或動態(tài)顯示，實現(xiàn)電子時鐘的時分秒精確走時和校準
。時間顯示用四個數碼管分別顯示時、分、秒用點表示，在時和分的中間閃動，時間顯示格式（18：49）
時間校準用2個鍵實現(xiàn)：一個鍵K1作移位選擇（選中要修改的位，選中的位用閃爍指示），一個鍵K2做加1（對選中的位進行加1修改）。
2、功能增強型任務：在基本任務的基礎上加上日歷功能、準時報時功能和跑表功能
（1）日歷功能：能實現(xiàn)時、分、秒和年、月、日計時，增加1個按鍵控制分3屏例如顯開始的第1屏默認顯示“時、分、秒”四位+秒點，按下K3鍵顯示“月和日”四位，再按下課K3鍵顯示“年份”四位，再按下K3鍵顯示“時、分、秒”，依次類推。程序要能處理閏年、閏月功能。
（2）準點報時功能：可以在增加一個按鍵K4設計具有鬧鐘功能，實現(xiàn)定點報時。具體操作是：按下
K4鍵，進入鬧鐘設置功能，再通過K1、K2鍵來完成定點報警時間的設置。
（3）跑表功能：再增加一個按鍵K5設計跑表功能，實現(xiàn)啟動毫秒計數，相當與田徑運動比賽的跑
表工作。
三基本原理
軟件時鐘時利用單片機內部的定時器/計數器來實現(xiàn)的，它的過程如下：首先定單片機內部的一個定時器/計數器工作于定時方式，對機器周期形成基準時間，然后用另一個定時器/計數器或軟件計數的方法對基準時間計數形成秒，秒計60次形成分，分計60次形成小時，小時計24次則計滿一天。然后通過數碼管把它們的內容在相應位置顯示出來即可。
四編程算法思路
1、主程序的設計：串行口工作方式0，定時器/計數器1工作在方式1進行初始化，然后通過循環(huán)（調用顯示子程序）等待定時中斷的到來。
2、按鍵的控制：KEY1控制時的調節(jié)，kEY2控制分的調節(jié)，KEY3控制時、分定型
3、中斷服務程序的設計：中斷服務程序主要功能是實現(xiàn)時、分、秒的計時處理。
4、時、分、秒計時的實現(xiàn)：秒計時時采用中斷方式進行溢出次數的累計得到的。從秒到分，從分到時可通過軟件的累加和比較到位方法來實現(xiàn)。要求每滿1秒，則“秒”單元中的內容加1；“秒”單元每滿60，則“秒”單元清0，同時“分”單元中的內容加1；“分”單元每滿60，則“分”單元清0，同時“時”單元加1?！皶r”單元每滿24，則將“時”單元清0。
5、顯示子程序：采用數碼管靜態(tài)顯示來顯示時鐘的走動
6，延時子程序：用來實現(xiàn)按鍵操控延時和實現(xiàn)整點12時報時
五程序流程圖
六硬件單元設計
1、電路總設計圖
2、AT89C51芯片
七軟件單元設計
1、資源分配：定時器T1，P1.6為調整時鐘，P1.5為調整分鐘，P1.4為控制調整
30H秒顯示單元，31H分顯示單元，32H時顯示單元，08H放分調整標
志，09H放時調整標志，0AH放閃爍標志
2、程序清單（加注釋）
八調試結果分析
在實驗操作過程中，將所寫好的程序打入計算機內，通過編譯檢查其是否有錯誤，如有錯誤將其改正，直至無誤后下載仿真器，實現(xiàn)運行。觀察實驗箱上的數碼管顯示，判斷其是否為所需結果，如果與所要求的有差別，需繼續(xù)調試，重新修改程序，檢查硬件設施不斷地調試，不斷地檢查直至得到所要的結果。在調試過程中，開始運行時能夠實現(xiàn)時鐘的顯示，但是無法實現(xiàn)其閃爍功能，后經不斷調試修改及同學的幫助最終實現(xiàn)該功能，能夠達到時鐘顯示調節(jié)的基本要求，還可以實現(xiàn)整點報時。但在增加其功能顯示年月時又出現(xiàn)一定的問題，未能實現(xiàn)該功能，程序存在一定的不足性，需繼續(xù)完善，實現(xiàn)更多的功能
九設計總結及心得體會
經過兩天的單片機課程設計，終于完成了我的電子時鐘的設計，雖然沒有完全達到設計要求，但從心底里說，還是高興的，畢竟這次設計把一些基本功能都做了出來，只是一些增強型功能未能實現(xiàn)。
在本次設計的過程中，我發(fā)現(xiàn)很多的問題，雖然以前還做過一些實驗但這次設計真的讓我長進了很多單片機課程設計重點就在于軟件算法的設計，需要有很巧妙的程序算法，雖然以前寫過幾次程序，但我覺的寫好一個程序并不是一件簡單的事，要有通篇的全局思想考慮問題。在操作的過程中，出現(xiàn)許多錯誤，都是在連接處不能夠上下連貫正確運行，還需繼續(xù)努力。有好多的東西，只有我們去試著做了，才能真正的掌握，只學習理論有些東西是很難理解的，更談不上掌握。
從這次的課程設計中，我真真正正的意識到，在以后的學習中，要理論聯(lián)系實際，把我們所學的理論知識用到實際當中，學習單機片機更是如此，程序只有在經常的寫與讀的過程中才能提高，這就是我在課程設計中的最大收獲，同時，要把所學只是靈活應用才能真正領悟其中的意義，加深對它的理解與掌握。還有，通過此次的操作也使我的實踐操作能力得到了進一步的提高。
十參考文獻
【1】張毅剛，彭喜元，董繼成。單片機原理及應用。北京：高等教育出版社，2003
【2】周航慈。單片機應用程序設計技術（修訂版）。北京：北京航空航天大學出版社，2002
【3】萬光毅等。單片機實驗與實踐教程。北京：北京航空航天大學出版社，2003
【4】何立民，I2C總線應用系統(tǒng)設計。北京：北京航空航天大學出版社，2002
【5】周航慈，朱兆優(yōu)，李躍忠。智能儀器原理與設計。北京：北航大學出版社，2005
第三篇：單片機課程設計電子鐘
課程設計任務書
（指導教師填寫）
課程設計名稱電子技術課程設計學生姓名專業(yè)班級設計題目數字鐘
一、課程設計的任務和目的任務：設計一臺能顯示“時”、“分”、“秒”的數字鐘，周期為24小時；具有校時、正點報時功能。
目的：培養(yǎng)學生綜合運用所學知識的能力，綜合設計能力，培養(yǎng)動手能力及分析問題、解決問題的能力。
二、設計內容、技術條件和要求
1.數字鐘可顯示“時”、“分”、“秒”，且“時”、“分”、“秒”分別用兩個數碼管顯示，計滿23小時60分鐘60秒，則全部清零。
2.具有校時功能，時、分校時用1HZ的信號進行，而秒較時用2HZ時鐘信號進行。
3.整點能自動報時。要求報時聲響為四低一高，最后一響為整點，前四聲用500HZ信號讓喇叭發(fā)聲，最后一聲用1000HZ信號。
4.根據上述要求，畫出電路總框圖，簡述各部分工作原理。
5.進行各部分電路的設計，要求有分析過程、原理圖表示。
6.對原理圖進行仿真。
7.在實驗箱上組裝、調試。
8．撰寫設計總結報告。
三、時間進度安排
第一周：理論設計。
周一上午布置設計任務，講解設計要求，安排答疑、實驗時間；
周三、周四下午課程設計答疑，其他時間學生查資料，做初步理論設計;
周五交設計初稿，由指導教師審查；
第二周：仿真和安裝調試、撰寫設計總結報告
周一、二學生進實驗室做仿真實驗，并根據實驗情況修正設計圖;
周三至周五做插接線實驗，最后根據實驗情況總結、撰寫設計說明書。
四、主要參考文獻
1．各種版本的數字電子技術基礎教材
2.各種版本的電子技術課程設計指導書
3.集成電路手冊
指導教師簽字：年月日
第四篇：單片機課程設計-電子鐘-完整
單片機課程設計
題目
專業(yè) 通信工程 班級 11級1班 學號 姓名
電 子 鐘 設 計
單片機原理與應用課程設計
電子鐘設計
功能要求：
1、設計一個電子時鐘，要求可以顯示時、分、秒，用戶可以設置時間。
2、實現(xiàn)秒表功能。
功能描述
（1）
時鐘。初始界面是時鐘顯示，按鍵S1是調時選位，按鍵S2是加數。根據不同的閃爍位置進行調節(jié)。
（2）
年與日，星期。在初始狀態(tài)下，按下S2，則跳轉，顯示年月日，5S后跳回初始界面。若在年月日界面再次按下S2，則再次跳轉，顯示星期，幾秒后跳轉回初始界面。
（3）
秒表。在初始界面下，按下S3，則跳轉，進入秒表。秒表功能鍵如下：S1 退出秒表；S2 停止開始計時；S3 秒表清零。
（4）
鬧鐘。在設置中設置好時間，最高位設為“1”則打開鬧鐘。最高位設為“0”則關閉鬧鐘。在鬧鐘響是，按S3進行關鬧鐘。
工作原理 ? 硬件
采用80C51系列單片機作為CPU,P0口作為數據線，通過鎖存器進行段選和位選，是數碼管不斷地顯示數字。數碼管的顯示是掃描式。(1)
本電子鐘用的單片機型號是STC89C516RD+。P0口作為段選和位選的數據線。P10口為段選寄存器的使能端。P11口為位選寄存器的使能端。晶振采用的12MHz晶振。要求頻率穩(wěn)定。
(2)
本電子鐘用的是共陰極數碼管。從左到右，第1,2位是秒位；第4,5位是分位；第7,8位是時位。第3,6位是“--”。
(3)
通過單片機的P0口，先對數碼管進行位選，即在位鎖存器使能是將P0口數據進行鎖存。再通過段鎖存器將P0口送來的段數據進行鎖存。此時數碼管的第一位顯示數字。同樣的步驟進行第二位顯示。以非?？斓乃俣冗M行，由于人眼的余輝效應，會看到8位數碼管一起亮。即可以顯示時間。通過單片機的內部TO,T1的計數。即可以實現(xiàn)時鐘，秒表等功能。(4)電路圖如下：
? 軟件
程序代碼包括三部分：1.bujian(部件庫)2.main(主函數)3.H（頭文件庫）。一 ．bujian(部件庫)（1）xianshi.c #include
//數碼管秒個位
P0=t[s%10];p11=0;P0=0xff;delay(m);p10=1;p10=0;p11=1;P0=0xbf;p11=0;
//消隱
P0=t[s/10];
//消隱 //數碼管秒十位
P0=0xff;delay(m);} void led_f(unsigned int s){ p10=1;// P0=t[s%10];p10=0;p11=1;P0=0xef;
p11=0;
P0=0xff;delay(m);p10=1;
P0=t[s/10];p10=0;p11=1;P0=0xf7;p11=0;
P0=0xff;delay(m);} void led_h(unsigned int s){
// p10=1;P0=t[s%10];p10=0;p11=1;P0=0xfd;
p11=0;// P0=0xff;delay(m);p10=1;
P0=t[s/10];p10=0;p11=1;P0=0xfe;p11=0;
數碼管分個位 //消隱
//數碼管分十位
//消隱
數碼管時個位
消隱
//數碼管時十位
//消隱
P0=0xff;delay(m);}
void line(void){ p10=1;P0=0x40;p10=0;p11=1;P0=0xfb;delay(m);p11=0;
p10=1;P0=0x40;p10=0;p11=1;P0=0xdf;p11=0;delay(m);}
//消隱
P0=0xff;
//數碼管“---”
//消隱
P0=0xff;
//數碼管“---”
(2)miaobiao.c #include
#include
{ while(!s3){led_s(mms);led_f(ms);line();led_h(mf);} TR1=0;mms=0;ms=0;mf=0;} } }
(3)Delay.c #include
void delay(unsigned int a)
{ unsigned char l;
while(a--)
{for(l=0;l<100;l++);} }
(4)gongneng.c #include
#include
if(s2==0){ delay(3);if(s2==0)while(!s2){ led_s(s);delay(1);line();led_f(f);delay(1);led_h(h);delay(1);}
// while(1){ led_s(r);delay(2);led_f(y);delay(2);line();led_h(nian);delay(2);aa++;if(s2==0)
{ while(!s2)
{
led_s(r);delay(1);line();led_f(y);delay(1);led_h(nian);delay(1);}
//星期顯示
while(1)
{led_f(xing);delay(2);
bb++;
if(bb==100){bb=0;break;}
日期顯示 }
}
if(aa==100)
line();led_f(y);delay(1);led_h(nian);delay(1);
} } if(s1==0){ delay(3);if(s1==0){
switch(x){ case 1 : if(shanshuo==1){led_s(s);} line();led_f(f);delay(2);led_h(h);delay(2);break;case 2 :led_s(s);if(shanshuo==1){led_f(f);} delay(2);line();led_h(h);delay(2);break;case 3 : led_s(s);led_f(f);delay(2);line();if(shanshuo==1){led_h(h);} delay(2);break;case 4 : if(shanshuo==1){led_s(r);} led_f(y);delay(2);line();led_h(nian);delay(2);break;case 5 : led_s(r);if(shanshuo==1){led_f(y);} delay(2);line();led_h(nian);delay(2);break;case 6 :led_s(r);led_f(y);delay(2);line();if(shanshuo==1){led_h(nian);} delay(2);break;case 7 :if(shanshuo==1){led_f(xing);delay(5);} break;case 8 :if(shanshuo==1){led_s(nf);} line();led_f(nh);delay(2);led_h(ns);delay(2);break;case 9 :led_s(nf);if(shanshuo==1){led_f(nh);} delay(2);line();led_h(ns);delay(2);break;case 10:led_s(nf);led_f(nh);delay(2);line();if(shanshuo==1){led_h(ns);} delay(2);break;default : break;}
aa++;if(s2==0){ while(!s2){if(x==1||x==2||x==3){ led_s(s);delay(1);line();led_f(f);delay(1);led_h(h);delay(1);} if(x==4||x==5||x==6){ led_s(r);delay(1);line();led_f(y);delay(1);led_h(nian);delay(1);} if(x==7){ led_f(xing);} if(x==8||x==9||x==10){led_s(nf);led_f(nh);delay(2);line();led_h(ns);delay(2);} }
switch(x)
{ case 1 : s++;if(s>59)s=0;break;
while(!s1);while(1)
{ if(x==1||x==2||x==3)TR0=0;else TR0=1;if(aa==20){shanshuo=!shanshuo;aa=0;}
{ break;} { led_s(r);delay(1);
} if(s1==0)
case 2 :
}
f++;if(f>59)f=0;break;
case 3 : h++;if(h>23)h=0;break;case 4 : r++;if(r>31)r=1;break;case 5 : y++;if(y>12)y=1;break;case 6 : case 7 :
nian++;if(nian>20)nian=10;break;xing++;if(xing>7)xing=1;break;
case 8 : nf++;if(nf>59)nf=0;break;case 9 : nh++;if(nh>23)nh=0;break;case 10: ns=!ns;break;
default: break;{while(!s1){if(x==1||x==2||x==3){ led_s(s);delay(1);line();led_f(f);delay(1);led_h(h);delay(1);} if(x==4||x==5||x==6){ led_s(r);delay(1);line();led_f(y);delay(1);led_h(nian);delay(1);} if(x==7){ led_f(xing);} if(x==8||x==9||x==10){led_s(nf);led_f(nh);delay(2);line();led_h(ns);delay(2);} }
x++;if(x>10){ x=0;TR0=1;break;} } } } } } } 二.H（頭文件庫）（1）Delay.h #ifndef _DELAY_H__
void led_s(unsigned int s);void led_h(unsigned int s);#define _DELAY_H__ void delay(unsigned int a);#endif（2）xianshi.h #ifndef _XIANSHI_H__ #define _XIANSHI_H__
void led_f(unsigned int s);void line(void);#endif（3）gongneng.h
#ifndef _DONGNENG_H__ #define _GONGNENG_H__ void gongneng(void);#endif(4)miaobiao.h
#ifndef _MIAOBIAO_H__ #define _MIAOBIAO_H__ void miaobiao(void);#endif(5)dingyi.h #ifndef _DINGYI_H__ #define _DINGYI_H__ sbit s1=P2^4;
sbit s2=P2^5;
sbit s3=P2^6;sbit p10=P1^0;sbit p11=P1^1;sbit p12=P1^2;#endif
//流水燈使能端 //按鍵1 //按鍵2 //按鍵3 sbit p37=P3^7;//蜂鳴器時能
三.Main(主函數)（1）main.c #include
ET0=1;TH0=6;TR0=1;
//關閉流水燈
ET1=1;TH1=(65535-5000)/256;TL1=(65535-5000)%256;TR1=0;while(1){ if((s3==0)&&(ns==0)){while(!s3);miaobiao();} if(s1==0||s2==0)gongneng();else { led_s(s);line();led_f(f);line();led_h(h);} if((f==nf)&&(h==nh)&&(ns==1))ll=1;else ll=0;} } void zhongduan(void)interrupt 1 {
if((ll==1)&&(ns==1))
{ p37=!p37;if((s3==0)&&(ns==1)){ while(!s3)ns=0;p37=1;} } n++;if(n==5000){n=0;s++;if(s==60){ s=0;f++;} if(f==60){ f=0;h++;}
if(h==24){ h=0;r++;xing++;} switch(r){ case 29 : if(nian/4==0){if(y==2)r=0;} y++;case 31 : if(y==4||y==6||y==9||y==11){ } if(xing>7)xing=1;if(y==13){ y=1;nian++;} } } default : break;
break;case 30 : if((nian/4)!=0){if(y==2){ r=0;y++;}} break;
r=0;y++;} break;case 32 : if(y==1||y==3||y==5||y==7||y==8||y==10||y==12){r=0;y++;} break;void zhongduan1(void)interrupt 3
{
TH1=(65535-5000)/256;
m++;TL1=(65535-5000)%256;if(m==2){mms++;m=0;if(mms>=100){ mms=0;ms++;} if(ms==60){ ms=0;mf++;} if(mf==60){ mf=0;} } }
參考文獻：
單片機中級教程(第2版)、單片機語言C51程序設計(趙文博)感想： 這次課程設計整體來說是成功的，但我也發(fā)現(xiàn)了自己許多錯漏和不足之處。譬如，最簡單的程序沒寫好就想著寫更復雜的程序，做事還是缺乏耐性和細心，當有時遇到問題時，總覺得無從下手，對于課本上的知識不能很好的組織起來。在編寫各功能程序時，特別是后來增添的比較復雜的程序
第五篇：多功能電子鐘設計 單片機課程設計報告東華理工
單片機原理及應用設計課程
設計報告
課題名稱：多功能電子鐘設計 姓 名： 學 號： 班 級： 指導老師：
2017年6月13日
目錄
一、設計任務
....................................................1 1.1 基本任務..................................................1 1.2 功能增強型任務
.........................................1
二、任務分析
....................................................1 2.1 計時方案分析
...............................................1 2.2顯示方案分析
.................................................2 2.3 預期功能實現(xiàn)
............................................2
三、設計思路......................................................2 3.1 計時部分課程設計思路
..................................2 3.2 按鍵判斷部分課程設計思路
..............................3 3.3 數碼管顯示部分..........................................3
四、電路圖
....................................................3
五、程序流程圖
..................................................6
六、調試結果
....................................................8 6.1 時鐘模塊調試結果..............................................8 6.2 秒表模塊調試結果..........................................8 6.3 日歷功能調試模塊..........................................9
七、總結
........................................................9
八、程序代碼.....................................................10
一、設計任務
1、基本任務：利用定時器/計數器中斷和靜態(tài)顯示或動態(tài)顯示，實現(xiàn)電子鐘的時分秒精確走時和校準。時間顯示用四個數碼管分別顯示時、分，秒用點表示，在時和分的中間閃動，時間顯示格式：
時間校準用 2 個鍵實現(xiàn)：一個鍵 K1做移位選擇鍵（選中要修改的位，選中的位用閃爍指示），一個鍵 K2做加 1 鍵（對選中的位進行加 1 修改）。
2、功能增強型任務：在基本任務的基礎上日歷功能、準點報時功能和跑表功能：
（1）日歷功能：能實現(xiàn)時、分、秒和年、月、日計時，增加 1 個按鍵控制分 3 屏顯示，例如開始的第 1 屏默認顯示“時、分、秒”四位+秒點，按下 K3鍵顯示“月和日”四位，再按下 K3鍵顯示“年份”四位，再按下 K3 鍵顯示“時、分、秒”，依次類推。程序要能處理閏年、閏月功能。
（2）準點報時功能：可以再增加一個鍵 K（4）設計具有鬧鐘功能，實現(xiàn)定點報時。具體操作是：按下 K4 鍵，進入鬧鐘設置功能，再通過 K1、K2鍵來完成定點報警時間的設置。
（3）跑表功能：再增加一個鍵 K5 設計跑表功能，實現(xiàn)啟動毫秒計數，相當與田徑運動比賽的跑表工作。
二、任務分析
本次設計時鐘電路，使用ATC89C51單片機芯片控制電路，單片機控制電路簡單且省去了很多復雜的線路，使得電路簡明易懂，使用鍵盤鍵上的按鍵來調整時鐘的時、分、秒，用一蜂鳴器來進行定時提醒，同時使用C語言程序來控制整個時鐘顯示，使得編程變得更容易，這樣通過四個模塊：鍵盤、開關電路、報警電路、LED數碼管顯示即可滿足設計要求。
1、計時方案分析：
使用單片機內部的可編程定時器。
利用單片機內部的定時計數器進行中端定時，配合軟件延時實現(xiàn)時、分、秒的計時。該方案節(jié)省硬件成本，但程序設計較為復雜。
2、顯示方案分析：
對于實時時鐘而言，顯示顯然是另一個重要的環(huán)節(jié)。通常LED顯示有兩種方式：動態(tài)顯示和靜態(tài)顯示。
靜態(tài)顯示的優(yōu)點是程序簡單、顯示亮度有保證、單片機CPU的開銷小，節(jié)約CPU的工作時間。但占有I/O口線多，每一個LED都要占有一個I/O口，硬件開銷大，電路復雜。需要幾個LED就必須占有幾個并行口，比較適用于LED數量較少的場合。當然當LED數量較多的時候，可以使用單片機的串行口通過移位寄存器的方式加以解決，但程序編寫比較麻煩。
LED動態(tài)顯示硬件連接簡單，但動態(tài)掃描的顯示方式需要占有CPU較多的時間，在單片機沒有太多實時測控任務的情況下可以采用。
本系統(tǒng)需要采用4位LED數碼管來分別顯示時、分、秒，因數碼管個數較多，故本系統(tǒng)選擇動態(tài)顯示方式。
3、預期功能實現(xiàn)： 1．基本任務要求：
（1）時間走時準確，每天誤差不能超過5秒。
（2）仿照電子表的校時功能，校時修改時，被修改位能閃爍顯示，按鍵要靈敏。（3）若最高位為 0，高位能滅零顯示。2．增強型任務要求：
（1）跑表功能計數誤差 1ms。
（2）日歷程序要能處理閏年、閏月功能。（3）準點報時能人工解除和自動解除。
三、設計思路
1、計時部分課程設計思路
該課程設計是利用80C51單片機內部的定時／計數器、中斷系統(tǒng)、以及行列鍵盤，設計一個單片機電子時鐘。設計的電子時鐘通過數碼管顯示，并能通過按鍵實現(xiàn)設置時間、校時、啟動控制等。
用定時／計數器T0，工作于定時，采用方式1，對12MHZ的系統(tǒng)時鐘進行定時計數，初值設為62500ms（自己計算）。形成定時時間為62500ms。用片內RAM的2FH單元對62500ms計數，計16次產生秒計數器34H單元加1，秒計數器加到60則分計數器33H單元加1，分計數器加到60則時計數器32H單元加1，時計數器加到24則時計數器清0。然后把分、時、日、月計數器分成分單元和時單元放到4個數碼管的顯示緩沖區(qū)，通過數碼管顯示出來。顯示格式為小時高位、小時低位---分高位、分低位和顯示日期格式為月高位、月低位---日高位、日低位。
2、按鍵判斷部分課程設計思路
當每十六微秒進位一次時，程序就進行一次判斷按鍵是否有按下的（是否有校正鍵按下）,判斷是否與上次按鍵相同。
如果相同直接送入時間緩沖間送出顯示，如果不相同就保存按下的按鍵再進行判斷是不是切換鍵按下，如果是時間時期同時取反，將取反時間送入時間緩沖間送出顯示同時將取反日期送入日期緩沖間送出顯示。
如果不是，判斷是否是校正鍵按下，如果不是重復將取反時間送入時間緩沖間送出顯示同時將取反日期送入日期緩沖間送出顯示。如果是校正鍵按下就進入校正狀態(tài)，將校正指針初值設成（00，01、10、11、分別代表分、時日、月）同樣判斷校正指針中的值進入下面分、時、日、月四個子程序中執(zhí)行，同時進入每個時間日期子程序中都要進行判斷是否有鍵按下，每次按鍵任何一個鍵都要送入時間日期緩沖間顯示。
3、數碼管顯示部分
把我們設計好的程序通過查表在數碼管上顯示出來,數碼管上從左到右分別顯示月、日/時、分,四個數碼管分別顯示高位和低位,切換時間顯示時,要顯示出小數點閃爍。
四、電路圖
實驗電路包括LED數碼管顯示、鍵盤和報警喇叭三部分電路，如下所示。
圖4.1 按鍵電路部分
圖4.2 撥鍵開關連接電路
圖4.3 鬧鐘報警電路
圖4.4 動態(tài)數碼管顯示電路
圖4.6 晶振電路
本設計晶振電路采用12M的晶振。晶振的作用是給單片機正常工作提供穩(wěn)定的時鐘信號。單片機的晶振并不是只能用12M，只要不超過20M就行，在準許的范圍內，晶振越大，單片機運行越快，還有用12M的就是好算時間，因為一個機器周期為1/12時鐘周期，所以這樣用12M的話，一個時鐘周期為12us，那么定時器計一次數就是1us了，電容范圍在20-40pF之間，這里連接的是30pF的電容。
機器周期=10*晶振周期=12*系統(tǒng)時鐘周期
圖4.7 上電按鈕復位電路
本設計采用上電按鈕復位電路：首先經過上電復位，當按下按鍵時，RST直接與VCC相連，為高電平形成復位，同時電解電容被電路放電；按鍵松開時，VCC對電容充電，充電電流在電阻上，RST依然為高電平，仍然是復位，充電完成后，電容相當于開路，RST為低電平，單片機芯片正常工作。其中電阻R2決定了電容充電的時間，R2越大則充電時間長，復位信號從VCC回落到0V的時間也長。
圖4.8 總電路圖
五、程序流程圖
開始等待外部中斷按鍵按下外部中斷0判斷是外部中斷0還是外部中斷1外部中斷1從當前顯示時間開始計時停止計時，等待設置時間掃描矩陣鍵盤，判斷按鍵否是根據不同按鍵控制設置位，以及時間的加減
主函數程序流程圖
鍵盤掃面程序流程圖
定時器中斷程序流程圖
外部中斷程序流程圖
六、調試結果
圖6.1 時鐘模塊調試結果
圖6.2 秒表模塊調試結果
圖6.3 日歷功能調試模塊
七、總結
通過這幾天的的單片機課程設計，有很多的心得體會，有關于單片機的，也有關于之前所學過模電數電等基礎科目的。下面是我對這幾天課程設計的總結：
1.本次課程設計我主要通過Proteus軟件仿真得到實驗結果。本次實驗我完成了實驗的基本設計任務，即電子鐘的設計，也達到了其所有的設計要求。在這基礎上，我還完成了功能增強型的幾項任務，如日歷功能，其中跑秒的誤差控制在了1ms范圍內。但美中不足的是，日歷功能不太完善，我設計的程序并不能處理閏年和閏月，且并沒有鬧鐘這個模塊，這正是我有待改善的地方。
2.本次實驗，我又加深了對單片機的記憶。有些知識會遷移和聯(lián)系模電數電。課堂教學考慮到大多數同學的需求，主要強調“基本”——基本知識、基本理論、基本方法、基本技能。而這次設計正是為我們提供了一個深入學習、探索的機會，成為課堂教學的有益補充。
3.單片機理論的學習是為課程的設計作準備的，但有時學習的理論也解決不了實踐中的問題。實踐中獲得的知識能讓我對單片機的知識有更好的認識和理解。雖然這次的課程設計我參考了一些文獻資料，沒有做到創(chuàng)新，但在對程序的讀寫過程中我明白了許多。4.通過本次課程設計讓我更加了解了單片機各模塊的功能，包括數碼管顯示，4*4矩陣 鍵盤，獨立按鍵。實驗過程讓我更加了解并進一步掌握了中斷，定時計數，4*4鍵盤輸入等程序編寫。以及掌握了通過Proteus構造自己所需要的外圍電路，進行仿真實驗。通過此次課程設計，初步掌握了使單片機多個模塊進行工作的原理和方法。
八、程序代碼
#include
//定義全局變量
unsigned char code key[]={0xee,0xde,0xbe,0x7e,0xed,0xdd,0xbd,0x7d,0xeb,0xdb, 0xbb,0x7b,0xe7,0xd7,0xb7,0x77};
//按鍵狀態(tài)定義
unsigned char code number[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07, 0x7f,0x6f,0x40};unsigned char code which[]={0x00,0x01,0x03,0x04,0x06,0x07};unsigned int HH=0;hh=0;MM=0;mm=0;SS=0;ss=0;sbit P32=P3^2;//延遲函數
void delay(unint k)
{unint i,j,x;
for(x=1;x<=k;x++)
for(i=0;i<10;i++)
for(j=0;j<17;j++);
}
//按鍵掃描
unsigned char Scan_keyboard()
{ unsigned char h_code,l_code,key_code;
P1=0xf0;
h_code =P1;
h_code = h_code &0xf0;
P1=0x0f;
l_code =P1;
l_code = l_code &0x0f;
key_code = h_code | l_code;
return key_code;
}
void timer0_int(void)interrupt 1 {
ss++;
if(ss>9)
{
SS++;
ss=0;
}
if(SS>5)
{
mm++;
SS=0;
}
if(mm>9)
{
MM++;
mm=0;
}
if(MM>5)
{
hh++;
MM=0;
}
if(hh>9&&HH<2)
{
HH++;
hh=0;
}
if(HH==2&&hh>3)
{
HH=0;
hh=0;
}
TH0=0x3c;
TL0=0xb0;}
void P3_2()
{
TMOD=0x01;TH0=0x3c;TL0=0xb0;EA=1;
//總中斷打開 TR0=1;
//中斷標志位 ET0=1;
//中斷允許位 while(1){
int k=0;
delay(2);P2=0x00;P0=number[5];
delay(2);P2=0x01;P0=number[hh];
delay(2);P2=0x02;P0=number[10];
delay(2);P2=0x03;P0=number[MM];
delay(2);P2=0x04;P0=number[mm];
delay(2);P2=0x05;P0=number[10];
delay(2);P2=0x06;P0=number[SS];
delay(2);P2=0x07;P0=number[ss];
}
} main(){
unsigned char keynumber;while(1){ int k=0;
delay(2);P2=0x02;P0=number[10];
delay(2);P2=0x05;P0=number[10];for(;k<6;k++){
delay(2);P2=which[k];P0=number[0];} // if(P32==0)14
P3_2();/* keynumber=Scan_keyboard();if(keynumber!=0xff)
{
switch(keynumber)
{
case 0xee:P2=0x07;P0=number[i++];break;
case 0xde:P2=0x07;P0=number[i--];break;
case 0xbe:P2=0x07;i=0;P0=number[i];break;
default:break;
}
delay(150);
} if(i>9)i=0;else if(i<0)i=9;*/ } }
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