51单片机电子时钟课程设计报告报告.docx

51单片机电子时钟课程设计报告报告 目录 第一部分设计任务和要求 1.1单片机课程设计内 容 (2) 1.2单片机课程设计要求 2 1.3系统运行流程 2 第二部分设计方案 2.1 总体设计方案说明 (2) 2.2 系统方框图 (3) 2.3 系统流程图 (3) 第三部分主要器材及基本简介 3.1 主要器材 (4) 3.2 主要器材简介 (4) 第四部分系统硬件设计 4.1 最小系统 (6) 4.2 LCD显示电路 (6) 4.3 键盘输入电路 (7) 4.4 蜂鸣器和LED灯电路 (7) 第五部分仿真电路图与仿真结果 (8) 第六部分课程设计总结 (8) 第七部分参考文献 (9) 附录A 实物图 附录B 系统源程序 第一部分设计任务和要求 1.1 单片机课程设计内容 利用STC89C51单片机和LCD1602电子显示屏实现电子时钟，可由按键进行调时和12/24小时切换。 1.2 单片机课程设计要求 1能实现年、月、日、星期、时、分、秒的显示； 2能实现调时功能； 3能实现12/24小时制切换； 4能实现8：0022：00整点报时功能。 1.3 系统运行流程 程序首先进行初始化，在主程序的循环程序中首先调用数据处理程序，然后调用显示程序，在判断是否有按键按下。若有按键按下则转到相应的功能程序执行，没有按键按下则调用时间程序。若没到则循环执行。计时中断服务程序完成秒的计时及向分钟、小时的进位和星期、年、月、日的进位。调时闪烁中断服务程序 用于被调单元的闪烁显示。调时程序用于调整分钟、小时、星期、日、月、年，主要由主函数组成通过对相关子程序的调用，如图所示。实现了对时间的设置和修改、LCD显示数值等主要功能。相关的调整是靠对功能键的判断来实现的。第二部分设计方案 2.1 总体设计方案说明 1程序设计及调试 根据单片机课程设计内容和要求，完成Protues仿真电路的设计和用Keil软件编写程序，并进行仿真模拟调试。 2硬件焊接及调试 根据仿真电路图完成电路板的焊接，并进行软、硬件的调试，只到达到预期目的。3后期处理 对设计过程进行总结，完成设计报告。 2.2 单片机系统方框图 2.2 单片机系统流程图 开始 初始化 时钟子程序 按键扫描子 程序 结束 主流程图键盘扫描流程图 时钟流程图第三部分主要器件及简介 3.1 主要器件 1. STC89C51单片机； 2LCD1602液晶显示屏； 3.2 主要器件简介 1STC89C51单片机简介 STC89C51是采用8051核的ISP（In System Programming）在系统可编程芯片，最高工作 时钟频率为80MHz，片内含8K Bytes的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，具有在系统可编程（ISP）特性，配合PC端的控制程序即可将用户的程序代码下载进单片机内部，省去了购买通用编程器，而且速度更快。 2LCD1602液晶显示屏简介 LCD1602可以显示2行16个字符，有8位数据总线D0D7，和RS、R/W、EN三个控制端口，工作电压为5V,并且带有字符对比度调节和背光。 LCD1602引脚说明如下表所示： LCD液晶显示器各引脚功能及结构 VDD：电源正极，4.5V5.5V,通常使用5V电压； VL：LCD对比度调节端，电压调节范围为05V。接正极时对比度最弱，接地电源时对比度最高，但对比度过高会产生“鬼影”，因此通常使用一个10K的电位器来调整对比度，或者直接串接一个电阻到地； RS：MCU写入数据或者指令选择端。MCU要写入指令时，使RS为低电平；MCU要写入数据时，使RS为高电平； R/W：读写控制端。R/W为高电平时，读取数据；R/W为低电平时，写入数据； EN：LCD模块使能信号控制端。写数据时，需要下降沿触发模块。 D0D7：8为数据总线，三态双向。如果MCU的I/O口资源紧张的话，该模块也可以只使用4位数据线D4D7接口传送数据。 A：LED背光正极。需要背光时，A串接一个限流电阻接VDD，K接地。K：LED背光地端。 第四部分系统硬件设计 4.1 最小系统 复位时单片机的初始化操作，只要给 RST引脚加上两个机器周期以上的高电 平信号，就可以使STC89C51单片机复 位。本次采用的是12M晶振，按钮复位 电路。 4.2 LCD显示电路 LCD显示屏的D0到D7与单片机P0口相连，LCD显示屏EN口与单片机P3.4口相连，RS与P3.5相连。通过滑动变阻器改变LCD显示屏的显示对比度。 4.3 键盘输入电路 本次设计采用独立键盘，键盘按下时，相应的I/O口电平由高变低，一次检测按键是否被按下。4个独立按键与单片机P3.0P3.3口相连。 4.3 蜂鸣器和LED灯电路 蜂鸣器的作用为准点报时产生报警声，LED在秒钟为偶数时或者功能键被按下 时亮。蜂鸣器与单片机P2.2口相连，LED灯与单片机P2.3口相连。 第五部分仿真电路图与仿真结果 用Keil和Protues进行仿真调试，仿真结果完全达到预期目的。 第六部分课程设计总结 本次单片机课程设计，在我和我的搭档陈雅琴默契配合，以及邹老师的指导和同学的帮助下顺利完成了。在设计过程中，从仿真电路的设计，源程序的书写和修改以及实物电路的焊接中都遇到了不少问题，但在我们的共同努力下解决了，并且从中学到了不少知识。我们在设计过程中还不断提出自己的疑点以及新的想法，联系实际应用，将课本上学习的东西运用到实际中，这些都令我们受益匪浅。课程设计需要很大的耐心，尤其是遇到困难的时候，这也是对我们的考验。在设计过程中，我们遇到问题不是感到急躁，而是耐心地寻找解决的办法，与老师、同学进行交流讨论，寻求最佳的解决办法。 总之，在此次的课程设计中，我们不仅动手、动脑，也学会了不少东西，同时，谢谢对我们的设计带来建议、意见和帮助的老师和同学们！谢谢！ 第七部分参考文献 单片机原理及应用（第二版）高等教育出版社 新概念51单片机C语言教程电子工业出版社