2022年基于C51单片机技术的时钟课程设计报告.docx

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1、精品学习资源课设福建工报程学院软件告学院题目： 时钟班级：姓名：学号：指导老师：日期： 2021 年 10 月 11 日欢迎下载精品学习资源目 录1 摘要12 设计要求12.1 功能需求12.2 设计要求13 硬件设计及描述13.1 总体描述13.2 系统总体框图13.3 Proteus 电路图23.4 各部分硬件介绍24 软件设计流程及描述64.1 程序流程图64.2 函数模块及功能74.2.1 单片机主掌握模块74.2.2 数码管显示模块84.2.3 按键模块94.2.4 计时模块105 功能实现116 心得体会137 源程序131 摘要众所周知单片机是一种集成在电路芯片，是采纳超大规模集

2、成电路技术把具有数据处理才能地中心处理器CPU 随机储备器RAM 、只读储备器 ROM 、多种 I/O 口和中断系统、定时器 /计时器等功能（可能仍包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成地一个小而完善地运算机系统.本设计要制作地就是单 片机于生活中最为常见地几种应用 时钟.本设计以 AT89S52 单片机作为核心，可以显示当前地时间，时间也可以人为设定，显示格式为时（两位），分（两位），秒（两位）.设置时间地数值、启动定时器.时钟显示电路由数码管组成，制作该装置地材料需要有软硬件欢迎下载精品学习资源地支持，硬件方面AT89C51 单片机，晶振，

3、电源，数码管.2 设计要求2.1 功能需求1、在数码管上显示初始时间如12-23-33 ，从初始设置地时间开头走时，每一秒自动加1， 当 59 秒后自动向分进位、 59 分后自动向时进位.2、通过按键设置时间，按下键1，时钟分加 1；按下键 2，时钟分减 1,. 从而实现用按键设置时间地功能 .2.2 设计要求本次设计地是时钟，本电路是由AT89S52 单片机为掌握核心，通过按键实现时钟分地自增自减进行时间地设置，在数码管上进行显示.3 硬件设计及描述3.1 总体描述单片机采纳STC90C516RD+ ，采纳MCS-51 试验开发板 . 在试验开发板上，依据功能需求，设定了掌握模块由AT89S

4、52 单片机为掌握核心，具有在线编程功能，低功耗，能在3V 超低压工作，选用12MHZ地晶振，使得单片机有合理地运行速度；输入模块由按键控制，设定或调整时间信息；输出模块有数码管显示时间信息，通过对AT89S52 单片机地编程掌握数码管地显示 .3.2 系统总体框图系统总体框图如图3-1 所示：数码管显示模块按键输入模块AT89S52 主控制模块计时模块图 3-1 系统总体框图欢迎下载精品学习资源3.3 Proteus 电路图整体 Proteus电路图如下图 3-2 所示：图 3-2 整体 Proteus 电路图3.4 各部分硬件介绍AT89C51 单片机为 40 引脚双列直插芯片,有四个 I

5、/O 口 P0,P1,P2,P3, MCS-51 单片机共有4 个 8 位地 I/O 口（ P0、P1、P2、 P3），每一条I/O 线都能独立地作输出或输入.18 引脚和19 引脚接时钟电路 ,XTAL1接外部晶振和微调电容地一端,在片内它是振荡器倒相放大器地 输入 ,XTAL2接外部晶振和微调电容地另一端,在片内它是振荡器倒相放大器地输出.第 9 引脚为复位输入端 ,接上电容 ,电阻及开关后够上电复位电路,20 引脚为接地端 ,40 引脚为电源端 .如下图 3-3 所示：欢迎下载精品学习资源图 3-3AT89C51 仿真图74HC573 地八个锁存器都是透亮地D 型锁存器，当使能（ G）为

6、高时， Q 输出将随数据（D ）输入而变 .当使能为低时，输出将锁存在已建立地数据电平上.输出掌握不影响锁存器 地内部工作，即老数据可以保持，甚至当输出被关闭时，新地数据也可以置入.这种电路可以驱动大电容或低阻抗负载，可以直接与系统总线接口并驱动总线，而不需要外接口.特殊适用于缓冲寄存器， I/O 通道，双向总线驱动器和工作寄存器.表 3-1 为 74HC573 地引脚功能表：表 3-1 74HC573 引脚功能表PIN No 引脚号SYMBOL符号NAME AND FUNCTION名称及功能1OE3 State output Enable Input Active LOW3态输出访能输入（低

7、电平）欢迎下载精品学习资源2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9D0 to D7Data Inputs 数据输入12,13,14,15,16,17,18,19Q0 to Q73 State Latch Outputs 3 态锁存输出11LELatch Enable Input 锁存使能输入10GNDGround 接地 0V20VCCPositive Supply V oltage 电源电压下图 74HC573 地仿真图，其中引脚29 分别接 AT89C51 地 P0，引脚 1219 分别接数码管地 A 、B 、C、D、E、F、G、D、P 端，引脚 1 接电源端，引脚 11 接地端 .图

8、3-4 74HC573 仿真图74HC138 依据三位二进制输入码和赋能输入条件,从 8 个输出端中译出一个低电平输出.两个低电平有效地赋能输入端和一个高电平有效地赋能输入端削减了扩展所需要地外接门或倒相器 ,扩展成24 线译码器不需外接门；扩展成32 线译码器 ,只需要接一个外接倒相器. 在解调器应用中 ,赋能输入端可用作数据输入端.下表为 74HC138 地真值表，其中H 表示高电平， L 表示低电平 .表 3-2 74HC138 真值表欢迎下载精品学习资源下图为 74HC138 地仿真电路图，其中，引脚1、2、3 分别接 AT89C51 地 P00、P01、P02，引脚18.4、5 接地

9、，引脚5 接一个上拉电阻并接电源端，Y0Y7分别接数码管地引脚图 3-5 74HC138 仿真图下图为按键 K1 、 K2 地仿真图， K1 接 AT89C52 地引脚 P32 掌握时钟地分钟自加、K2接 P33 掌握时钟地分钟自减 .欢迎下载精品学习资源图 3-6 开关 K1 、k2 仿真图下图为共阴数码管地方真图，其原理详见下文.图 3-7 共阴数码管仿真图4 软件设计流程及描述4.1 程序流程图程序流程图如图4-1 所示：欢迎下载精品学习资源开头显示当前时间开头走时外部中断恳求N按键 1按下？按键 2按下？NYY分位自增分位自减判定超时？NY进位操作走时图 4-1 程序流程图4.2 函数

10、模块及功能4.2.1 单片机主掌握模块AT89S52 是一种低功耗、高性能CMOS8 位微掌握器，具有8K 在系统可编程 Flash 储备器.AT89S52 单片机为 40 引脚双列直插芯片,有四个 I/O 口 P0,P1,P2,P3, MCS-51 单片机共有4 个 8 位地 I/O 口（ P0、P1、P2、 P3），每一条I/O 线都能独立地作输出或输入.18 引脚和19 引脚接时钟电路 ,XTAL1接外部晶振和微调电容地一端,在片内它是振荡器倒相放大器地 输入 ,XTAL2接外部晶振和微调电容地另一端,在片内它是振荡器倒相放大器地输出.第 9 引脚为复位输入端 ,接上电容 ,电阻及开关后

11、够上电复位电路,20 引脚为接地端 ,40 引脚为电源端 .引脚图如图 4-2 所示：欢迎下载精品学习资源图 4-2 AT89S52 引脚结构4.2.2 数码管显示模块LED 数码管显示器地内部由8 个发光二极管组成.其中 7 个长条形地发光二极管排列成“日”字形，另一个圆点外形地发光二极管在显示器地右下角作为显示小数点用.数码管地外观引脚结构如图 4-3 所示：图 4-3 数码管地外观引脚结构LED 数码显示器地内部结构有两种不同地势式：一种是8 个发光二极管地阳极全部连接在一起组成公共端， 8 个发光二极管地阴极就单独引出，称为共阳极显示器，如图4-4.另一种是 8 个发光二极管地阴极全部

12、连接在一起组成公共端，8 个发光二极管地阳极就单独引出，称为共阴极显示器，如图4-5 所示：欢迎下载精品学习资源图 4-4 共阳极显示器图 4-5 共阴极显示器LED 显示器字形码表，如表4-1 所示： 表 4-1 LED 显示器字形码表本设计中主要用数码管显示当前时间和显示设置后地时间，数码管显示模块流程图，如图 4-6 所示：开头 按键输入数码管显示终止图 4-6 数码管显示模块流程图4.2.3 按键模块本设计采纳按键掌握时间地设置，通过按键地掌握使时钟地分自增、自减从而实现时间地设置 .独立按键电路图，如图4-7 所示：欢迎下载精品学习资源图 4-7 独立按键电路图按键模块流程图，如图4

13、-8 所示：开头 外部中断恳求按键按下？NY分位自增、自减走时图 4-8 按键模块流程图4.2.4 计时模块计数器：是单片机应用中地重要部件，工作方式敏捷，可以对外部大事计数和检测等； 实现计数功能 .其核心是特殊功能寄存器中能进行加1 计数地寄存器 .实现原理：对 T0 或 T1 引脚输入地外部脉冲计数，如下图4-9 所示：脉冲+1 计数器溢出中断控开关欢迎下载精品学习资源图 4-9 计数器原理图计时模块流程图，如图4-10 所示：开头显示当前时间开头计时sec+sec=60.Ymin+,sec=0Nmin=60.Yhour+,min=0Nhour=24.Yhour=0N图 4-10 计时模

14、块流程图5 功能实现程序运行后从当前时间开头计时.前一段前时间如图5-1 所示：欢迎下载精品学习资源图 5-1 一段时间前一段时间后时间如图5-2 所示：图 5-2 一段时间后以图 5-2 为当前初始时间，连续按4 下键 1，时钟分自增4 次，如图 5-3 所示：图 5-3 自增后时间以图 5-3 为当前初始时间，连续按13 下键 2，时钟分自减13，如图 5-4 所示：图 5-4 自减后时间欢迎下载精品学习资源6 心得体会通过此次试验，我完成了通过按键设置时钟时间，并用数码管进行显示，实现了时钟地计时功能 .本试验加深了我对单片机应用地明白.试验过程中遇到了很多以前没有遇到地问题，这在某种程

15、度上让我知道哪些学问是我仍要加强地，哪些学问是我仍欠缺地；同时也感谢老师耐心地指导 .总而言之，通过本试验地编译让我受益匪浅.7 源程序#include #include#define uchar unsigned char #define uint unsigned intucharcodetable=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71；uchar code w8=0,1,2,3,4,5,6,7 ；sbit key1=P32 ；sbit key2=P33 ；sbit k

16、ey3=P34 ；uchar sec=56；uchar min=34 ；uchar hour=12 ；uint count ；void Delayuint xms ；void second ；void minute ；void hours ；void other ；void ftime ；void Outside_Initvoid；void timer1_intvoid ；void charge ；void timeon ；void Outside_Init1void；void Outside_Init0void；void Delayuint xmsuint i,j ；fori=0 ；ixms ；i+欢迎下载精品学习资源forj=0 ； j100count=0 ；charge；ftime ；void mainftime ；欢迎下载精品学习资源PX0=1 ；Outside_Init ；while1 timeon ；欢迎下载