第一篇：?jiǎn)纹瑱C(jī)課程設(shè)計(jì) -可調(diào)數(shù)字鐘 (來(lái)自河北大學(xué))
單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 201244xxxx xx 12xx
一、緒論
單片機(jī)正朝著高性能和多品種的方向發(fā)展，下一步的趨勢(shì)將是繼續(xù)向著CMOS化、低功耗、小體積、大容量、高性能、低價(jià)格和外圍電路內(nèi)裝化等幾個(gè)方面發(fā)展。單片機(jī)應(yīng)用的重要意義還在于，它從根本上改變了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法。以前必須由模擬電路或數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在已經(jīng)能用單片機(jī)通過(guò)軟件方法來(lái)實(shí)現(xiàn)了。
用單片機(jī)設(shè)計(jì)制作數(shù)字鐘是單片機(jī)的一個(gè)典型應(yīng)用。通過(guò)設(shè)計(jì)制作一個(gè)數(shù)字鐘，我們可以充分了解單片機(jī)的工作原理，學(xué)會(huì)如何用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的處理以及設(shè)備的控制等。設(shè)計(jì)制作一個(gè)數(shù)字鐘雖然簡(jiǎn)單，但涉及到的內(nèi)容卻十分廣博。
本課程設(shè)計(jì)是基于單片機(jī)時(shí)鐘的LED顯示，通過(guò)單片機(jī)產(chǎn)生計(jì)數(shù)功能，經(jīng)由LED數(shù)碼管顯示，顯示時(shí)間時(shí)、分、秒，并用按鍵進(jìn)行時(shí)間調(diào)整，同時(shí)帶有整點(diǎn)報(bào)時(shí)功能。
本課程設(shè)計(jì)只是設(shè)計(jì)制作一個(gè)功能簡(jiǎn)單的數(shù)字鐘，旨在通過(guò)對(duì)簡(jiǎn)單的硬件和軟件的操作和應(yīng)用以實(shí)現(xiàn)用數(shù)碼管顯示的數(shù)字鐘，嘗試基本的電路設(shè)計(jì)和單片機(jī)的C語(yǔ)言編程以及鍛煉實(shí)踐動(dòng)手能力。
二、整體設(shè)計(jì)
本設(shè)計(jì)采用51單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)器產(chǎn)生時(shí)鐘來(lái)進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)時(shí)，時(shí)分秒由3個(gè)變量來(lái)記錄，定義按鍵功能，來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘的調(diào)節(jié)，最終是由LED數(shù)碼管來(lái)動(dòng)態(tài)顯示時(shí)間。
三、硬件電路設(shè)計(jì)
3.1 總體電路設(shè)計(jì)
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3.2信號(hào)處理電路
3.3單片機(jī)最小系統(tǒng)電路
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單片機(jī)外圍電路有時(shí)鐘電路和復(fù)位電路等，時(shí)鐘電路采用的是內(nèi)部時(shí)鐘方式，在單片機(jī)內(nèi)部有一振蕩電路，在外部的XTAL1和XTAL2引腳外接石英石英晶體（晶振）就構(gòu)成了自激振蕩器課在單片機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖信號(hào)，兩電容作用是穩(wěn)定頻率和快速起振，晶振的振蕩頻率我們采用的是經(jīng)典值12MHz。
復(fù)位電路采用的是上電復(fù)位和按鍵復(fù)位均有效的方式，單片機(jī)執(zhí)行復(fù)位操作后進(jìn)入初始化狀態(tài)。
主要功能引腳能能如下：
P0的8位引腳產(chǎn)生8位段選信號(hào)，用于數(shù)碼管顯示；
P1.0口控制著電路板上的綠色指示燈的亮滅，其中1為滅，0為亮； P2口各引腳功能：
P2.0~ P2.2分別連接3-8譯碼器的A、B、C輸入端，編程時(shí)需要寫(xiě)P2.0~ P2.2口來(lái)實(shí)現(xiàn)控制六個(gè)數(shù)碼管的逐個(gè)顯示；
P2.3連接3-8譯碼器的使能端，編程時(shí)需要對(duì)P2.3寫(xiě)入0；
P2.7~ P2.4分別連接K1~K4按鍵，編程時(shí)，需要通過(guò)讀取P2.7~ P2.4的值獲取按鍵狀態(tài)；
3.4 顯示電路設(shè)計(jì)
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3.5 串口通信電路設(shè)計(jì)
3.6 電源電路設(shè)計(jì)
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3.7 按鍵控制電路設(shè)計(jì)
本次設(shè)計(jì)采用了4個(gè)獨(dú)立的按鍵K1，K2，K3，K4用于后期時(shí)間的調(diào)整，其分別與單片機(jī)的P2.7~ P2.4引腳連接，編程時(shí)，需要通過(guò)讀取P2.7~ P2.4的值獲取按鍵狀態(tài)。各按鍵經(jīng)由上拉電阻與VCC相連，當(dāng)按鍵按下時(shí)，與按鍵相連接的引腳為低電平，按鍵彈起時(shí)是高電平，即一次按鍵按下，為一個(gè)下降沿和一個(gè)上升沿。
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四、軟件設(shè)計(jì)
4.1 程序設(shè)計(jì)總體思路
本次設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)數(shù)字鐘的可調(diào)功能，我把程序分化為五個(gè)模塊分別進(jìn)行編寫(xiě)，分別為時(shí)間處理子程序、顯示子程序、按鍵掃描子程序、整點(diǎn)報(bào)時(shí)子程序以及中斷子程序。
4.2 各模塊程序設(shè)計(jì)
4.2.1 時(shí)間處理子程序
在此模塊中把秒sec設(shè)置為六十進(jìn)制，分鐘min設(shè)置為六十進(jìn)制，小時(shí)hour設(shè)置為二十四進(jìn)制，即當(dāng)時(shí)間增加1s時(shí)，將顯示部分的“秒”位加一，加到60以后進(jìn)位為“分”，“秒”位清零；當(dāng)“分”累加到60后進(jìn)位為 “時(shí)”，“分” 位清零；當(dāng)“時(shí)”位為24以后，所有位清零后重新開(kāi)始記時(shí)。時(shí)間處理子程序如下：
void proc()
//時(shí)間處理子程序 { if(sec==60)
//秒變量滿(mǎn)60進(jìn)一 {sec=0;min++;if(min==60)//分變量滿(mǎn)60進(jìn)一 {min=0;hour++;if(hour==24)//時(shí)變量滿(mǎn)24進(jìn)一
{hour=0;} } } }
4.2.2 時(shí)鐘顯示子程序
此段子程序用于實(shí)現(xiàn)數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)顯示，分為段選和片選。當(dāng)系統(tǒng)處于正常計(jì)時(shí)狀態(tài)時(shí)，數(shù)碼管正常顯示時(shí)鐘，時(shí)與分之間和分與秒之間的小數(shù)點(diǎn)以1Hz的頻率閃爍；當(dāng)調(diào)節(jié)按鍵按下時(shí)，adjust_flag==1，小數(shù)點(diǎn)停止閃爍，當(dāng)調(diào)節(jié)哪一位時(shí)（時(shí)、分、秒），哪一位的個(gè)位的小數(shù)點(diǎn)常亮，便于顯示哪一位正在處于調(diào)節(jié)
單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 201244xxxx xx 12xx 狀態(tài)。
時(shí)鐘顯示子程序如下：
void display()
//時(shí)鐘顯示子程序 { a=0;b=0;c=0;//位選，刷新小時(shí)的十位
P0=zixing[hour/10];//段選，將小時(shí)的十位數(shù)的字形賦給P0輸出顯示 delay(3);//延時(shí)3ms
a=1;b=0;c=0;
//位選，刷新小時(shí)的個(gè)位
if(adjust_flag==0&TR0==1)//正常計(jì)時(shí)時(shí)，時(shí)的個(gè)位的小數(shù)點(diǎn)閃爍 {if(dot==1)P0=(zixing[(hour%10)]);else P0=(zixing[(hour%10)])|0X80;} //字形碼的
單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 201244xxxx xx 12xx P0=(zixing[(sec%10)])|0X80;//秒的個(gè)位小數(shù)點(diǎn)常亮 else P0=(zixing[(sec%10)]);//正常計(jì)數(shù)和調(diào)節(jié)其他位時(shí)，小數(shù)點(diǎn)都不亮 delay(3);}
4.2.3 檢測(cè)按鍵子程序
按鍵掃描子程序即掃描讀取K1、K2、K3、K4，如果有按鍵按下，則做相應(yīng)的處理。規(guī)定按鍵的功能如下：
K4（P2.4）：調(diào)節(jié)按鍵，當(dāng)按一下K4時(shí)，由時(shí)間狀態(tài)進(jìn)入調(diào)節(jié)狀態(tài)，調(diào)節(jié)標(biāo)志變量adjust_flag=1，此時(shí)若adjust_selc==1，調(diào)秒；再按一下，adjust_selc==2，則調(diào)分；再按一下，adjust_selc==3，則調(diào)時(shí)；再按一下，adjust_selc==4，adjust_selc=0，按一下K3或K2，由調(diào)節(jié)狀態(tài)便成為時(shí)鐘顯示狀態(tài)。
K3（P2.5）：加1按鍵，在調(diào)節(jié)狀態(tài)下即adjust_flag=1，按一下K3按鍵則相應(yīng)的調(diào)節(jié)位加1；
K2（P2.6）：減1按鍵，在調(diào)節(jié)狀態(tài)下即adjust_flag=1，按一下K2按鍵則相應(yīng)的調(diào)節(jié)位減1。
檢測(cè)按鍵子程序如下：
void testkey()
//檢測(cè)按鍵子程序 {
if(P2_4==0)
//K4鍵按下時(shí) {display();display();display();display();display();
//用延時(shí)進(jìn)行消抖處理 if(P2_4==0){TR0=0;
//調(diào)時(shí)按鍵按下時(shí)，關(guān)閉定時(shí)器，停止計(jì)時(shí) adjust_flag=1;
//調(diào)節(jié)標(biāo)志置1，進(jìn)入調(diào)時(shí)狀態(tài) if(adjust_selc<4)adjust_selc++;//更改調(diào)節(jié)位置 else adjust_selc=1;}
} if(P2_5==0&&adjust_flag==1)//K3加1鍵功能定義 {display();display();
單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 201244xxxx xx 12xx display();display();display();
//用延時(shí)進(jìn)行防抖處理 if(P2_5==0){switch(adjust_selc)//定義各調(diào)節(jié)模式下的按鍵功能 {
case 1:
//調(diào)秒 if(sec<59)sec++;else sec=0;break;case 2:
//調(diào)分 if(min<59)min++;else min=0;break;case 3:
//調(diào)時(shí) if(hour<23)hour++;else hour=0;break;case 4:adjust_flag=0;//確認(rèn)狀態(tài)時(shí)，按一下K3則進(jìn)入時(shí)鐘計(jì)時(shí)模式 TH0=0x3c;
//定時(shí)器重新賦初值，開(kāi)始計(jì)時(shí) TL0=0xb0;TR0=1;display();break;default:break;}}} if(P2_6==0&&adjust_flag==1)
//K2減1鍵功能定義 {display();display();display();display();display();
//用延時(shí)進(jìn)行按鍵防抖 if(P2_6==0){switch(adjust_selc)//定義各調(diào)節(jié)模式下的按鍵功能 {
case 1:
//調(diào)秒 if(sec>0)sec--;else sec=59;break;
單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 201244xxxx xx 12xx case 2:
//調(diào)分 if(min>0)min--;else min=59;break;case 3:
//調(diào)時(shí) if(hour>0)hour--;else hour=23;break;case 4:adjust_flag=0;
//確認(rèn)狀態(tài)時(shí)，按一下K2則進(jìn)入時(shí)鐘計(jì)時(shí)模式 TH0=0x3c;
//定時(shí)器重新賦初值，開(kāi)始計(jì)時(shí) TL0=0xb0;TR0=1;display();break;default:break;}}} }
4.2.4整點(diǎn)時(shí)綠燈點(diǎn)亮子程序
綠燈與P1.0相連，通過(guò)P2.7口控制P1.0的電平，用標(biāo)志變量clock_flag記錄按鍵K1的狀態(tài)，K1按一次整點(diǎn)綠燈點(diǎn)亮功能開(kāi)啟，在分和秒都為0時(shí)，即整點(diǎn)時(shí)，綠燈亮一下；K1再按一次，定時(shí)功能關(guān)閉，整點(diǎn)時(shí)綠燈不再點(diǎn)亮。
整點(diǎn)時(shí)綠燈點(diǎn)亮子程序：
void clock()
//整點(diǎn)綠燈亮子程序,此功能開(kāi)啟后，遇整點(diǎn)時(shí)綠燈亮一下 { if(P2_7==0){display();display();display();display();display();//延時(shí)使按鍵去抖動(dòng)
if(P2_7==0)//P2_7對(duì)應(yīng)K1按鍵，按一次開(kāi)啟整點(diǎn)報(bào)時(shí)功能，再按一下關(guān)閉 clock_flag=~clock_flag;}
if(clock_flag==1&&sec==0&&min==0)green=0;
//整點(diǎn)到來(lái)時(shí)，綠燈亮一下
單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 201244xxxx xx 12xx else green=1;//否則，綠燈常滅 }
4.2.5 中斷子程序
利用定時(shí)器0方式1，50ms中斷一次。計(jì)數(shù)初值為65536-50000=15536=3cb0，則TH0=0x3c，TL0=0xb0，工作方式設(shè)置：TMOD=0x01，即定時(shí)器0，方式1，計(jì)時(shí)方式。在中斷程序中，定義兩個(gè)記錄中斷次數(shù)的變量count1和count2，其中count1滿(mǎn)10清零，用來(lái)產(chǎn)生小數(shù)點(diǎn)的閃爍頻率，dot為1Hz，count2滿(mǎn)20清零，即50ms溢出一次，20次共是1s，此時(shí)秒變量sec自加1.中斷服務(wù)子程序：
void int_T0()interrupt 1 //定義中斷子程序，采用T0方式1，50ms中斷一次 { TH0=0x3c;//設(shè)置定時(shí)初值 TL0=0xb0;TMOD=0x01;//設(shè)置工作模式 if(count1<9)count1++;
//定義頻率為1Hz的小數(shù)點(diǎn)閃爍變量 else {count1=0;dot=~dot;}
if(count2<19)//中斷計(jì)時(shí) count2++;else {count2=0;sec++;}
//中斷次數(shù)滿(mǎn)20時(shí)，即滿(mǎn)一秒，秒位自加1，count2清零重新計(jì)數(shù)
}
4.2.6 主程序
主程序中設(shè)置定時(shí)初值以及定時(shí)器的工作方式，開(kāi)中斷，然后利用while(1)語(yǔ)句，反復(fù)執(zhí)行各個(gè)子程序。
主程序如下：
void main()
//主函數(shù) { P2=0xff;
//初始化P2口，全設(shè)為1 TMOD = 0x01;//time0為定時(shí)器，方式1
單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 201244xxxx xx 12xx TH0=0x3c;
//賦計(jì)時(shí)初值 TL0=0xb0;EA=1;//開(kāi)總中斷
ET0=1;
//T0中斷允許 TR0=1;//T0開(kāi)中斷
en=0;
//3-8譯碼器處于工作狀態(tài) while(1)//時(shí)時(shí)檢測(cè) { testkey();
//檢測(cè)按鍵 proc();//時(shí)間處理程序調(diào)用 display();
//顯示時(shí)間
clock();
//整點(diǎn)報(bào)時(shí)
} }
五、收獲與總結(jié)
通過(guò)本次的單片機(jī)課程設(shè)計(jì)，我本人收獲很大。
首先，以前在學(xué)習(xí)單片機(jī)原理及應(yīng)用時(shí)，老師所講授的是匯編語(yǔ)言，而此次課程設(shè)計(jì)需要使用C語(yǔ)言，因此通過(guò)自己課下學(xué)習(xí)相關(guān)單片機(jī)教學(xué)視頻以及教學(xué)資料了解了基于51單片機(jī)的C語(yǔ)言程序的編寫(xiě)以及相關(guān)軟件使用。
其次，通過(guò)此次單片機(jī)課程設(shè)計(jì)，更加深入掌握了51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)與原理，包括51單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)系統(tǒng)的開(kāi)啟與設(shè)置、中斷調(diào)用和如何使用單片機(jī)內(nèi)部時(shí)鐘實(shí)現(xiàn)精確計(jì)時(shí)以及如何對(duì)單片機(jī)的雙向口進(jìn)行讀寫(xiě)操作等。除此之外，也更加深入理解了數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描顯示原理。
最后，通過(guò)連續(xù)幾天以來(lái)不斷地編程、下載和調(diào)試，自己形成了一定的編程邏輯思維。
附：?jiǎn)纹瑱C(jī)設(shè)計(jì)完整程序
#include
uchar code zixing[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F};//定義共陰數(shù)碼管的數(shù)字字形數(shù)組 uchar sec;//定義秒變量 uchar min;
//定義分變量 uchar hour;//定義時(shí)變量
uchar count1;//記錄中斷次數(shù)，滿(mǎn)10歸零,產(chǎn)生1Hz頻率，用于小數(shù)點(diǎn)閃爍 uchar count2;
//記錄中斷次數(shù)，滿(mǎn)20歸零，用于秒自加1 uchar adjust_selc=4;
//記錄調(diào)節(jié)按鍵按下次數(shù)的變量，用于選擇調(diào)節(jié)位置
單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 201244xxxx xx 12xx bit adjust_flag;
//定義按鍵調(diào)節(jié)標(biāo)志
bit clock_flag;
//定義整點(diǎn)時(shí)綠燈閃爍標(biāo)志
bit dot;
//定義小數(shù)點(diǎn)閃爍頻率變量，以1Hz的頻率亮暗變化 sbit a=P2^0;sbit b=P2^1;
//定義3-8譯碼器輸入端口a,b,c sbit c=P2^2;sbit en=P2^3;
//使能端
sbit P2_4=P2^4;
// 調(diào)時(shí)按鍵K4，根據(jù)按鍵的次數(shù)來(lái)確定調(diào)節(jié)模式 sbit P2_5=P2^5;
//加按鍵K3 sbit P2_6=P2^6;
//減按鍵K2 sbit P2_7=P2^7;
//整點(diǎn)時(shí)綠燈閃爍功能按鍵K1 sbit green=P1^0;
//整點(diǎn)時(shí)綠燈亮一下
void proc()
//時(shí)間處理子程序 { if(sec==60)
//秒設(shè)為60進(jìn)制 {sec=0;min++;if(min==60)//分設(shè)為60進(jìn)制 {min=0;hour++;if(hour==24)//時(shí)設(shè)為24進(jìn)制 {hour=0;} } } }
void delay(uchar xms)
// 延時(shí)子程序 { uint i,j;for(i=0;i //x毫秒延時(shí) for(j=0;j<125;j++);} void display() //時(shí)鐘顯示子程序 { a=0;b=0;c=0;//位選，刷新小時(shí)的十位 P0=zixing[hour/10];//段選，將小時(shí)的十位數(shù)的字形賦給P0輸出顯示 delay(3);//延時(shí)3ms a=1;b=0;c=0; //位選，刷新小時(shí)的個(gè)位 if(adjust_flag==0&TR0==1)//正常計(jì)時(shí)時(shí)，時(shí)的個(gè)位的小數(shù)點(diǎn)閃爍 {if(dot==1)P0=(zixing[(hour%10)]);else P0=(zixing[(hour%10)])|0X80;} //字形碼的 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 201244xxxx xx 12xx else if(adjust_selc==3)//如果處于調(diào)節(jié)狀態(tài)下的調(diào)時(shí)模式 P0=(zixing[(hour%10)])|0X80;//時(shí)的個(gè)位，小數(shù)點(diǎn)常亮 else P0=(zixing[(hour%10)]);//調(diào)節(jié)其他位時(shí)，小數(shù)點(diǎn)則不亮 delay(3); a=0;b=1;c=0; //位選，刷新分的十位 P0=zixing[min/10];delay(3); a=1;b=1;c=0;//位選，刷新分的個(gè)位 if(adjust_flag==0&TR0==1)//正常計(jì)時(shí)時(shí)，分的個(gè)位的小數(shù)點(diǎn)閃爍 {if(dot==1)P0=(zixing[(min%10)]);else P0=(zixing[(min%10)])|0X80;} else if(adjust_selc==2) //如果處于調(diào)節(jié)狀態(tài)下的調(diào)分模式 P0=(zixing[(min%10)])|0X80; //分的小數(shù)點(diǎn)常亮 else P0=(zixing[(min%10)]);//調(diào)節(jié)其他位時(shí)小數(shù)點(diǎn)則不亮 delay(3); a=0;b=0;c=1;//位選，刷新秒的十位 P0=zixing[sec/10];delay(3); a=1;b=0;c=1;//位選，刷新秒的個(gè)位 if(adjust_selc==1) //如果處于調(diào)節(jié)狀態(tài)下的調(diào)秒模式 P0=(zixing[(sec%10)])|0X80;//秒的個(gè)位小數(shù)點(diǎn)常亮 else P0=(zixing[(sec%10)]);//正常計(jì)數(shù)和調(diào)節(jié)其他位時(shí)，小數(shù)點(diǎn)都不亮 delay(3);} void testkey() //檢測(cè)按鍵子程序 { if(P2_4==0) //K4鍵按下時(shí) {display();display();display();display();display(); //用延時(shí)進(jìn)行消抖處理 if(P2_4==0) 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 201244xxxx xx 12xx {TR0=0; //調(diào)時(shí)按鍵按下時(shí)，關(guān)閉定時(shí)器，停止計(jì)時(shí) adjust_flag=1; //調(diào)節(jié)標(biāo)志置1，進(jìn)入調(diào)時(shí)狀態(tài) if(adjust_selc<4)adjust_selc++; //更改調(diào)節(jié)位置 else adjust_selc=1;} } if(P2_5==0&&adjust_flag==1)//K3加1鍵功能定義 {display();display();display();display();display();//用延時(shí)進(jìn)行防抖處理 if(P2_5==0){switch(adjust_selc)//定義各調(diào)節(jié)模式下的按鍵功能 { case 1: //調(diào)秒 if(sec<59)sec++;else sec=0;break;case 2: //調(diào)分 if(min<59)min++;else min=0;break;case 3: //調(diào)時(shí) if(hour<23)hour++;else hour=0;break;case 4:adjust_flag=0; //確認(rèn)狀態(tài)時(shí)，按一下K3則進(jìn)入時(shí)鐘計(jì)時(shí)模式 TH0=0x3c; //定時(shí)器重新賦初值，開(kāi)始計(jì)時(shí) TL0=0xb0;TR0=1;display();break;default:break;}}} if(P2_6==0&&adjust_flag==1) //K2減1鍵功能定義 {display();display();display();display(); 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 201244xxxx xx 12xx display(); //用延時(shí)進(jìn)行按鍵防抖 if(P2_6==0){switch(adjust_selc)//定義各調(diào)節(jié)模式下的按鍵功能 { case 1: //調(diào)秒 if(sec>0)sec--;else sec=59;break;case 2: //調(diào)分 if(min>0)min--;else min=59;break;case 3: //調(diào)時(shí) if(hour>0)hour--;else hour=23;break;case 4:adjust_flag=0;//確認(rèn)狀態(tài)時(shí)，按一下K2則進(jìn)入時(shí)鐘計(jì)時(shí)模式 TH0=0x3c; //定時(shí)器重新賦初值，開(kāi)始計(jì)時(shí) TL0=0xb0;TR0=1;display();break;default:break;}}} } void clock() //整點(diǎn)綠燈亮子程序,此功能開(kāi)啟后，遇整點(diǎn)時(shí)綠燈亮一下 { if(P2_7==0){display();display();display();display();display();//延時(shí)使按鍵去抖動(dòng) if(P2_7==0)//P2_7對(duì)應(yīng)K1按鍵，按一次開(kāi)啟整點(diǎn)報(bào)時(shí)功能，再按一下關(guān)閉 clock_flag=~clock_flag;} if(clock_flag==1&&sec==0&&min==0)green=0; //整點(diǎn)到來(lái)時(shí)，綠燈亮一下 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 201244xxxx xx 12xx else green=1;//否則，綠燈常滅 } void int_T0()interrupt 1 //定義中斷子程序，采用定時(shí)器0方式1，50ms中斷一次 { TH0=0x3c;//設(shè)置定時(shí)初值 TL0=0xb0;TMOD=0x01;//設(shè)置工作模式 if(count1<9)count1++; //定義頻率為1Hz的小數(shù)點(diǎn)閃爍變量 else {count1=0;dot=~dot;} if(count2<19)//中斷計(jì)時(shí) count2++;else {count2=0;sec++;} //中斷次數(shù)滿(mǎn)20時(shí)，即滿(mǎn)一秒，秒位自加1，count2清零重新計(jì)數(shù) } void main() //主函數(shù) { P2=0xff; //初始化P2口，全設(shè)為1 TMOD = 0x01;//time0為定時(shí)器，方式1 TH0=0x3c; //賦計(jì)時(shí)初值 TL0=0xb0;EA=1;//開(kāi)總中斷 ET0=1; //T0中斷允許 TR0=1;//T0開(kāi)中斷 en=0; //3-8譯碼器處于工作狀態(tài) while(1)//時(shí)時(shí)檢測(cè) { testkey(); //檢測(cè)按鍵 proc();//時(shí)間處理程序調(diào)用 display(); //顯示時(shí)間 clock(); //整點(diǎn)報(bào)時(shí) } } 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)................I 第一章 緒論...............1 1.1課程設(shè)計(jì)的意義..........1 第二章 電路設(shè)計(jì)方案................2.1數(shù)字電子中4的基本原理..........2.2 第三章 電路的安裝與調(diào)試............3.1電路的選用..............設(shè)計(jì)小節(jié)...........致謝.................參考文獻(xiàn)............附錄A............附錄B.....第一章緒論 1.1課程設(shè)計(jì)的意義 在高新技術(shù)日新月異的今天，科學(xué)技術(shù)已經(jīng)成為整個(gè)社會(huì)發(fā)展的源動(dòng)力，電子領(lǐng)域的發(fā)展更是令人目不暇接，在其推動(dòng)下，現(xiàn)代電子產(chǎn)品幾乎滲透了社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，遍跡了千家萬(wàn)戶(hù)，有力地推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展和社會(huì)信息化程度的提高，同時(shí)也使現(xiàn)代電子產(chǎn)品性能進(jìn)一步提高，產(chǎn)品更新?lián)Q代的節(jié)奏也越來(lái)越快。使課程設(shè)計(jì)越來(lái)越受到人們的重視，通過(guò)課程設(shè)計(jì)?？梢栽O(shè)計(jì)出更好更新的科技產(chǎn)品，這將給科技的發(fā)展帶來(lái)很好的積極作用，也使科技的水平得到一定的提高。同時(shí)也可以提高同學(xué)們的邏輯思維能力和創(chuàng)新意識(shí)。 電子技術(shù)密切聯(lián)系 實(shí)際，實(shí)用性很強(qiáng)，開(kāi)展電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)在電子電氣類(lèi)我認(rèn)為非常重要，不近可以學(xué)好專(zhuān)業(yè)知識(shí)，還可以增強(qiáng)動(dòng)手能力，有利于我們適應(yīng)未來(lái)這個(gè)競(jìng)爭(zhēng)激烈的社會(huì)，訓(xùn)練我們 綜合運(yùn)用知識(shí)能力資料素材的查閱及收集能力，電子元?dú)饧牟少?gòu)，電子電路的組裝和調(diào)試能力，特別是在電路；多樣化的創(chuàng)新方面，從理性和感性上都得到了很大的提高，經(jīng)過(guò)查閱資料，選擇方案，設(shè)計(jì)電路，等過(guò)程。各方面都得到了訓(xùn)練。 現(xiàn)代社會(huì)，時(shí)間對(duì)人們來(lái)說(shuō)總是那么寶貴，工作的忙碌性和繁雜性容易使人忘記當(dāng)前的時(shí)間。忘記了要做的事情，當(dāng)事情不是很重要的時(shí)候，這種遺忘無(wú)傷大雅。但是，一旦重要事情，一時(shí)的耽誤可能釀成大禍。例如，許多火災(zāi)都是由于人們一時(shí)忘記了關(guān)閉煤氣或是忘記充電時(shí)間。尤其在醫(yī)院，每次護(hù)士都會(huì)給病人作皮試，測(cè)試病人是否對(duì)藥物過(guò)敏。注射后，一般等待5分鐘，一旦超時(shí)，所作的皮試試驗(yàn)就會(huì)無(wú)效。手表當(dāng)然是一個(gè)好的選擇，但是，隨著接受皮試的人數(shù)增加，到底是哪個(gè)人的皮試到時(shí)間卻難以判斷。所以，要制作一個(gè)定時(shí)系統(tǒng)。隨時(shí)提醒這些容易忘記時(shí)間的人。 鐘表的數(shù)字化給人們生產(chǎn)生活帶來(lái)了極大的方便，而且大大地?cái)U(kuò)展了鐘表原先的報(bào)時(shí)功能。諸如定時(shí)自動(dòng)報(bào)警、按時(shí)自動(dòng)打鈴、時(shí)間程序自動(dòng)控制、定時(shí)廣播、定時(shí)啟閉電路、定時(shí)開(kāi)關(guān)烘箱、通斷動(dòng)力設(shè)備，甚至各種定時(shí)電氣的自動(dòng)啟用等，所有這些，都是以鐘表數(shù)字化為基礎(chǔ)的。因此，研究數(shù)字鐘及擴(kuò)大其應(yīng)用，有著非?，F(xiàn)實(shí)的意義。 一.設(shè)計(jì)題目 數(shù)字電子鐘 二、設(shè)計(jì)指標(biāo)： 1.最大顯示23時(shí)59分59秒。 2.以24小時(shí)制為一個(gè)周期 3.具有校時(shí)功能，可以對(duì)小時(shí)和分單獨(dú)校時(shí)，對(duì)分校時(shí)的時(shí)候，停止分向小時(shí)進(jìn)位。校時(shí)時(shí)鐘源可以手動(dòng)輸入或借用電路中的時(shí)鐘。 4.為了保證計(jì)時(shí)準(zhǔn)確、穩(wěn)定，由晶體振蕩器提供標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的基準(zhǔn)信號(hào)。 三、設(shè)計(jì)要求： 1.畫(huà)出總體設(shè)計(jì)框圖，以說(shuō)明數(shù)字鐘由哪些相對(duì)獨(dú)立的功能模塊組成，標(biāo)出各個(gè)模塊之間互相聯(lián)系，時(shí)鐘信號(hào)傳輸路徑、方向和頻率變化。并以文字對(duì)原理作輔助說(shuō)明。 2.設(shè)計(jì)各個(gè)功能模塊的電路圖，加上原理說(shuō)明。 3.選擇合適的元器件，在面包上接線(xiàn)驗(yàn)證、調(diào)試各個(gè)功能模塊的電路，在接線(xiàn)驗(yàn)證時(shí)設(shè)計(jì)、選擇合適的輸入信號(hào)和輸出方式，在充分電路正確性同時(shí)，輸入信號(hào)和輸出方式要便于電路的測(cè)試和故障排除。 4.在驗(yàn)證各個(gè)功能模塊基礎(chǔ)上，對(duì)整個(gè)電路的元器件和布線(xiàn)，進(jìn)行合理布局，進(jìn)行整個(gè)數(shù)字鐘電路的接線(xiàn)調(diào)試。 四、制作要求： 自行裝配、接線(xiàn)和調(diào)試，并能檢查和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，根據(jù)原理、現(xiàn)象和測(cè)量的數(shù)據(jù)分析問(wèn)題所在，加以解決。學(xué)生要解決的問(wèn)題包括元器件和面包板故障引起的問(wèn)題。 四、設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容要求： 1.目的。 2.設(shè)計(jì)指標(biāo)。 3.畫(huà)出設(shè)計(jì)的原理框圖，并要求說(shuō)明該框圖的工作過(guò)程及每個(gè)模塊的功能。 4.元器件清單。 5.設(shè)計(jì)制作的進(jìn)程，考慮時(shí)鐘及控制信號(hào)的關(guān)系、測(cè)試、驗(yàn)證的順序，寫(xiě)出自己的工作進(jìn)程。 6.畫(huà)出各功能模塊的電路圖，加上原理說(shuō)明（如2、5進(jìn)制到10進(jìn)制轉(zhuǎn)換，10進(jìn)制到6進(jìn)制轉(zhuǎn)換的原理，個(gè)位到十位的進(jìn)位信號(hào)選擇和變換等）。 7.畫(huà)出總布局接線(xiàn)圖（集成塊按實(shí)際布局位置畫(huà)，關(guān)鍵的連接單獨(dú)應(yīng)畫(huà)出，計(jì)數(shù)器到譯碼器的數(shù)據(jù)線(xiàn)、譯碼器到數(shù)碼管的數(shù)據(jù)線(xiàn)可以簡(jiǎn)化畫(huà)法，但集成塊的引腳須按實(shí)際位置畫(huà)，并注明名稱(chēng)。） 8.描述設(shè)計(jì)制作的數(shù)字鐘的運(yùn)行結(jié)果和操作。 第二章 電路的設(shè)計(jì)方案 2.1數(shù)字鐘的基本組成及工作原理 數(shù)字鐘實(shí)際上是一個(gè)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)頻率(1HZ)進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)電路.由于計(jì)數(shù)的起始時(shí)間不可能與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間(如北京時(shí)間)一致,故需要在電路上加一個(gè)校時(shí)電路,同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的1HZ時(shí)間信號(hào)必須做到準(zhǔn)確穩(wěn)定.通常使用石英晶體振蕩器電路構(gòu)成數(shù)字鐘.圖1.1所示為數(shù)字鐘的一般構(gòu)成框圖.⑴晶體振蕩器電路 晶體振蕩器電路給數(shù)字鐘提供一個(gè)頻率穩(wěn)定準(zhǔn)確的32768Hz的方波信號(hào),可保證數(shù)字鐘的走時(shí)準(zhǔn)確及穩(wěn)定.不管是指針式的電子鐘還是數(shù)字顯示的電子鐘都使用了晶體振蕩器電路.⑵分頻器電路 分頻器電路將32768Hz的高頻方波信號(hào)經(jīng)32768()次分頻后得到1Hz的方波信號(hào)供秒計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù).分頻器實(shí)際上也就是計(jì)數(shù)器.⑶時(shí)間計(jì)數(shù)器電路 時(shí)間計(jì)數(shù)電路由秒個(gè)位和秒十位計(jì)數(shù)器,分個(gè)位和分十位計(jì)數(shù)器及時(shí)個(gè)位和時(shí)十位計(jì)數(shù)器電路構(gòu)成,其中秒個(gè)位和秒十位計(jì)數(shù)器,分個(gè)位和分十位計(jì)數(shù)器為60進(jìn)制計(jì)數(shù)器,而根據(jù)設(shè)計(jì)要求,時(shí)個(gè)位和時(shí)十位計(jì)數(shù)器為12進(jìn)制計(jì)數(shù)器.⑷譯碼驅(qū)動(dòng)電路 譯碼驅(qū)動(dòng)電路將計(jì)數(shù)器輸出的8421BCD碼轉(zhuǎn)換為數(shù)碼管需要的邏輯狀態(tài),并且為保證數(shù)碼管正常工作提供足夠的工作電流.⑸數(shù)碼管 數(shù)碼管通常有發(fā)光二極管(LED)數(shù)碼管和液晶(LCD)數(shù)碼管,本設(shè)計(jì)提供的為L(zhǎng)ED數(shù)碼管.2.2數(shù)字鐘的工作原理 1)晶體振蕩器電路 晶體振蕩器是構(gòu)成數(shù)字式時(shí)鐘的核心,它保證了時(shí)鐘的走時(shí)準(zhǔn)確及穩(wěn)定.一般輸出為方波的數(shù)字式晶體振蕩器電路通常有兩類(lèi),一類(lèi)是用TTL門(mén)電路構(gòu)成;另一類(lèi)是通過(guò)CMOS非門(mén)構(gòu)成的電路,如圖1.2所示,從圖上可以看出其結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單.該電路廣泛使用于各種需要頻率穩(wěn)定及準(zhǔn)確的數(shù)字電路,如數(shù)字鐘,電子計(jì)算機(jī),數(shù)字通信電路等.CMOS非門(mén)U1與晶體,電容和電阻構(gòu)成晶體振蕩器電路,U2實(shí)現(xiàn)整形功能,將振蕩器輸出的近似于正弦波的波形轉(zhuǎn)換為較理想的方波.輸出反饋電阻為非門(mén)提供偏置,使電路工作于放大區(qū)域,即非門(mén)的功能近似于一個(gè)高增益的反相放大器.電容C1,C2與晶體構(gòu)成一個(gè)諧振型網(wǎng)絡(luò),完成對(duì)振蕩頻率的控制功能,同時(shí)提供了一個(gè)180度相移,從而和非門(mén)構(gòu)成一個(gè)正反饋網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)了振蕩器的功能.由于晶體 具有較高的頻率穩(wěn)定性及準(zhǔn)確性,從而保證了輸出頻率的穩(wěn)定和準(zhǔn)確.2)分頻器電路 通常,數(shù)字鐘的晶體振蕩器輸出頻率較高,為了得到1Hz的秒信號(hào)輸入,需要對(duì)振蕩器的輸出信號(hào)進(jìn)行分頻.通常實(shí)現(xiàn)分頻器的電路是計(jì)數(shù)器電路,一般采用多級(jí)2進(jìn)制計(jì)數(shù)器來(lái)實(shí)現(xiàn).例如,將32768Hz的振蕩信號(hào)分頻為1HZ的分頻倍數(shù)為32768(),即實(shí)現(xiàn)該分頻功能的計(jì)數(shù)器相當(dāng)于15級(jí)2進(jìn)制計(jì)數(shù)器.常用的2進(jìn)制計(jì)數(shù)器有74HC393等.3)時(shí)間計(jì)數(shù)單元 時(shí)間計(jì)數(shù)單元有時(shí)計(jì)數(shù),分計(jì)數(shù)和秒計(jì)數(shù)等幾個(gè)部分.時(shí)計(jì)數(shù)單元以24進(jìn)制計(jì)數(shù)器,其輸出為兩位8421BCD碼形式;分計(jì)數(shù)和秒計(jì)數(shù)單元為60進(jìn)制計(jì)數(shù)器,其輸出也為8421BCD碼.一般采用10進(jìn)制計(jì)數(shù)器如74HC290,74HC390等來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)間計(jì)數(shù)單元的計(jì)數(shù)功能.欲實(shí)現(xiàn)24進(jìn)制和60進(jìn)制計(jì)數(shù)還需進(jìn)行計(jì)數(shù)模值轉(zhuǎn)換.4)譯碼驅(qū)動(dòng)及顯示單元 計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)了對(duì)時(shí)間的累計(jì)以8421BCD碼形式輸出,為了將計(jì)數(shù)器輸出的8421BCD碼顯示出來(lái),需用顯示譯碼電路將計(jì)數(shù)器的輸出數(shù)碼轉(zhuǎn)換為數(shù)碼顯示器件所需要的輸出邏輯和一定的電流,一般這種譯碼器通常稱(chēng)為7段譯碼顯示驅(qū)動(dòng)器.常用的7段譯碼顯示驅(qū)動(dòng)器有CD4511.5)校時(shí)電源電路 當(dāng)重新接通電源或走時(shí)出現(xiàn)誤差時(shí)都需要對(duì)時(shí)間進(jìn)行校正.通常,校正時(shí)間的方法是:首先截?cái)嗾５挠?jì)數(shù)通路,然后再進(jìn)行人工出觸發(fā)計(jì)數(shù)或?qū)㈩l率較高的方波信號(hào)加到需要校正的計(jì)數(shù)單元的輸入端,校正好后,再轉(zhuǎn)入正常計(jì)時(shí)狀態(tài)即可.設(shè)計(jì)小節(jié) 時(shí)間過(guò)的真快，專(zhuān)眼間一周就過(guò)去了，這次課程設(shè)計(jì)也畫(huà)上了一個(gè)圓滿(mǎn)的句號(hào)。這次課程設(shè)計(jì)的主題是數(shù)字電子鐘，在設(shè)計(jì)中需要用到振蕩電路等通過(guò) 設(shè)計(jì)使我更進(jìn)一步加深了對(duì)電的認(rèn)識(shí)和理解。在設(shè)計(jì)中，首先是查找資料，我們主要是在圖書(shū)館和電腦上查找，先找出了一些芯片的關(guān)腳和功能，然后經(jīng)過(guò)老師的檢查，開(kāi)始設(shè)計(jì)，但是由于時(shí)間的緊迫，這個(gè)設(shè)計(jì)沒(méi)有進(jìn)行仿真，比較遺憾，不過(guò)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中還是是學(xué)到不少東西的，由于有些芯片我們?cè)跀?shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)里沒(méi)有學(xué)過(guò)的，我們?cè)诓檎疫@些資料的過(guò)程中就學(xué)到很多東西，有些芯片本來(lái)我們不懂的，但是經(jīng)過(guò)查資料使我對(duì)有些不是懂的芯片有了一定的了解。如果有時(shí)間，最好能夠做出一個(gè)實(shí)物圖就比較了解，但是時(shí)間實(shí)在太緊拉，雖然老師布置了很久，但是由于我們要考試復(fù)習(xí)就沒(méi)有多少是時(shí)間去想，有點(diǎn)遺憾。 致謝 在本次電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，得到了個(gè)老師和同學(xué)們的幫助，讓我學(xué)到了很多東西，同時(shí)還感謝學(xué)校的圖書(shū)館給我們提供了很好的資料，讓我們的設(shè)計(jì)更加能夠輕松的完成，還有感謝各個(gè)網(wǎng)站提供的大量資料。 通過(guò)這次設(shè)計(jì)，在很高程度上彌補(bǔ)了我們的理論知識(shí)的不足，通過(guò)設(shè)計(jì)進(jìn)一步鞏固了我們的理論知識(shí)，讓我們學(xué)的更扎實(shí)，對(duì)數(shù)電的認(rèn)識(shí)更加形象。 總之，這次實(shí)習(xí)帶給我很大的收獲，再一次感謝學(xué)校給我們一個(gè)展現(xiàn)自己設(shè)計(jì)才能的機(jī)會(huì)，這對(duì)我們以后的工作和學(xué)習(xí)都有很好的作用。 #include uchar num; void delayms(uint z){ uint x,y;for(x=z;x>0;x--) for(y=110;y>0;y--);} void write_com(uchar com){ lcdrs=0;P0=com;delayms(5);lcden=0;} void write_data(uchar date){ lcdrs=1;P0=date;delayms(5);lcden=1;delayms(5);lcden=0;} void init(){ lcden=0;write_com(0x38);write_com(0x0c);write_com(0x06);write_com(0x01);} void main() //定義使能端、命令選擇端 //延時(shí)函數(shù) //寫(xiě)入命令函數(shù) //寫(xiě)入數(shù)據(jù) //初始化LCD { } init();write_com(0x80);for(num=0;num<11;num++){ write_data(table[num]);delayms(5);} write_com(0x80+0x40);for(num=0;num<13;num++){ write_data(table[num]);delayms(5);} while(1); #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uchar code table[]=“I LOVE YOU!”;uchar code table1[]=“2014:06:14”;sbit lcden=P3^5; sbit lcdrs=P3^4;uchar num; void delayms(uint z) { uint x,y; for(x=z;x>0;x--) for(y=110;y>0;y--);} void write_com(uchar com){ lcdrs=0; P0=com; delayms(5); lcden=0; } void write_data(uchar date){ lcdrs=1; P0=date; delayms(5); lcden=1; delayms(5); lcden=0; } void init() { lcden=0; write_com(0x38); write_com(0x0c); write_com(0x06); write_com(0x01); } void main()//定義使能端、命令選擇端//延時(shí)函數(shù)//寫(xiě)入命令函數(shù)//寫(xiě)入數(shù)據(jù) //初始化LCD {}init();write_com(0x80);for(num=0;num<11;num++){write_data(table[num]);delayms(5);} write_com(0x80+0x40);for(num=0;num<13;num++){write_data(table[num]);delayms(5);} while(1); 湖南工業(yè)大學(xué) 課程設(shè)計(jì) 資料袋 電氣與信息工程學(xué)院學(xué)年第學(xué)期 課程名稱(chēng)單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師凌云職稱(chēng)教授學(xué)生姓名專(zhuān)業(yè)班級(jí)測(cè)控101學(xué)號(hào)題目數(shù)字鐘（C51版）成績(jī)起止日期 2012年12 月 10日～ 2012年 12 月 28 日 目錄清單 湖南工業(yè)大學(xué) 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 2012 —2013 學(xué)年第1 學(xué)期 電氣與信息工程學(xué)院測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)101班 課程名稱(chēng)：?jiǎn)纹瑱C(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：數(shù)字鐘（C51版）完成期限：自2012年12 月 17日至2012年12 月28日共2周單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 起止日期： 學(xué) 班 學(xué) 成數(shù)字鐘（C51版）2012年 12 月 17 日 至2012 年 12 月 28 日 生姓名級(jí)號(hào)績(jī)湖南工業(yè)大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院 2012年12 月10 日 3第二篇：?jiǎn)纹瑱C(jī)數(shù)字鐘的課程設(shè)計(jì)
第三篇：基于單片機(jī)的數(shù)字鐘課程設(shè)計(jì)程序
第四篇：基于單片機(jī)的數(shù)字鐘課程設(shè)計(jì)程序
第五篇：?jiǎn)纹瑱C(jī)課程設(shè)計(jì)_數(shù)字鐘(C51版)
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