2022年单片机课程设计_电子时钟.docx
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1、名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -单片机课程设计 数字时钟一、设计方案:.2二、设计内容:.2三、电子时钟 .21 电子时钟简介 .32 电子时钟的基本特点.33 电子时钟的原理 .3四、单片机的学问.51 单片机的简介 .5 2 单片机的进展 .5 3 单片机的特点 .74 单片机的应用与 五、系统软件程序设计89C51 单片机的介绍 .8 .141.主程序 .14 2、数码管显示模块 .14 3、定时器 /计数器 T0 中断服务程序 .14 4、按键处理模块 .15 6、软件编译环境: Keil uVision2.19六、系统硬件电路的设
2、计.20七、课程设计总结 .21第 1 页 共 21 页细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页,共 21 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -单片机课程设计 数字时钟一、设计方案:1、通过单片机内部的计数 /定时器,采纳软件编程来实现时钟计数,一般称为软时钟,这种方法的硬件线路简洁,系统的功能一般与软件设计相关,通常用在对时间精度要求不高的场合;2、采纳时钟芯片,它的功能强大,功能部件集成在芯片内部,具有自动产生时钟等相关功能,硬件成本相对较高;
3、软件编程简洁,通常用在对时钟精度要求较高的场合;二、设计内容:这里采纳应用广泛的AT89C52 作为时钟掌握芯片,利用单片机内部的定时 /计数器 T0 实现软时钟的目的;第一将 T0 设定工作于定时方式,对机器周期计数形成基准时间(50ms),然后用另一个定时 /计数器 T1 对基准时间计数形成秒,妙计 60 次形成分,分计 60 形成小时,小时计到12;最终通过数码管把它们的内容在相应的位置显示出来,达到时、分、秒计时的功能;此外仍要实现对时间的调整功能,89C52 的P1.0、P1.1、P1.2 外接三个独立按键,当按下 P1.0 按键时,系统进入调时间的状态或启动时间显示的功能;当按下P
4、1.1 按键时,对显示的数码管进行加一的功能;当按下P1.2按键时,对显第 2 页 共 21 页细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页,共 21 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -单片机课程设计 数字时钟示的数码管进行减一的功能,达到调整时间的目的;三、电子时钟 1 电子时钟简介 1957,Vebtura 创造了世界第一个电子表,从而奠定了电子 时钟的基础,电子时钟开头快速进展起来;现代的电子时 钟实基于单片机的一种计时工具,采纳延时程序产生肯
5、定 的时间中断,用于一秒的定义,通过计数方式进行满六十 满六特别小时进一,满二十四小时小时清零;秒分钟进一,从而达到计时的功能,是人民日常生活不行缺少的工具;2 电子时钟的基本特点 现在高精度的计时工具大多数却使用了石英晶体振荡器,由于电子时钟、石英钟、石英表都采纳了石英技术,因此 走时精度高,稳固性好,使用便利,不需要平常的调试,数字式电子钟用集成电路计时时,译码代替机械式传动,用 LED 显示器代替指针显示进而显示时间,减小了计时误 差,这种表具有时、分、秒显示时间的功能,仍可以进行 时和分的校对,片选的敏捷性好;3 电子时钟的原理 该电子时钟由 89C51,BUTTON, 六段数码管等构
6、成,采纳 晶体振荡电路作为驱动电路,由延时程序和循环程序产生 的一秒定时,达到时分秒的计时,六十秒为一分钟,六十 分为一小时,满二十四小时为一天;而电路中唯独的一个第 3 页 共 21 页细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页,共 21 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -单片机课程设计 数字时钟掌握键却拥有多种不同功能,按下又松开,可以实现屏蔽 数码管显示的功能,达到省电的目的;直接按下不松开,就可以通过按键实现分钟的累加,每按一次分钟加一,而
7、 连续两次按下按键不松开,就可实现小时的调剂,同样每 按一次小时加一;第 4 页 共 21 页细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页,共 21 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -单片机课程设计 数字时钟四、单片机的学问1 单片机的简介 自从 1971 年微型运算机问世以来,随着大规模集成电路技 术的进一步进展,导致微型运算机向两个方向进展:一是 高速度、高性能、大容量的高档微型运算机及其系列化,向大、中型运算机的挑战;另一个是稳固牢靠、小而廉、
8、能适应各种掌握领域需要的单片机;单片机是把中心处理单元、随机储备器、只读储备器、定 时/计数器以及 I/O 接口电路等主要部件集成在一块半导体 芯片上的微型运算机;虽然单片机只是一个芯片,但从组 成和功能上看,它已具有了微型运算机系统的含义,从某 种意义上说,一块单片机芯片就是一台微型运算机;自从 1975 年美国德克萨斯公司推出世界第一个 4 位单片机TMS1000 型以来,单片机技术不断进展,目前已成为 微型运算机技术的一个特殊分支,广泛应用于工业掌握、仪器外表智能化和家用电子产品等各个掌握领域;2 单片机的进展 1975 年 4 位单片机的产生开创了单片机的历史,由于 4 位 单片机具有
9、较高的性能价格比,主要用于家用电器和电子 玩具,如电视机、空调机、洗衣机、微波炉等;1976 年美国 Intel 公司首次推出了 8 位单片机 MCS-48 系列,从而进入了 8 位单片机时代; 1978 年 Motorola 公司推出第 5 页 共 21 页细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页,共 21 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -单片机课程设计 数字时钟6801 系列的 8 位机;早期的 8 位单片机的功能较差,一般都没有串行 I/
10、O 口,几乎不带 A/D 、D/A 转换器,中断掌握和治理才能也较弱,并且寻址空间的范畴小(小于 8KB);随着集成工艺水平的提高,一些高性能8 位单片机相继问世,增加了通用串行通信掌握,强化中断掌握功能,增加 了定时 /计数器的个数,扩展了储备器的容量,部分系列单 片机内仍集成了 A/D 、D/A 转换接口;如 Intel 公司的 MCS-51 系列、 NEC 公司的 PD78XX 系列等;为了提高 单片机的掌握功能,拓展其应用领域,在高档 8 位单片机 基础上,又推出新一代 8 位单片机,如 Intel、Phillips 、Atmel 、华邦公司的 80C51 系列, Motorola 公
11、司的 MC68HC11 系列, Microchip 公司的 PIC16C 系列等;8 位单片机功能强、品种多、价格低廉,因而广泛应用于各 个领域;继 8 位单片机以后, 16 位单片机逐步问世并得到很大的发 展, Intel 公司于 1983 年推出的 MCS-96 系列单片机就是其 中的典型产品; 16 位单片机的集成度更高,内部除有常规 I/O 部件、I/O 口、定时 /计数器、全双工串行口外,仍有高速 多路 A/D 转换器、脉冲宽度调制器及监视定时器等,运算速度更快;近年来仍显现了32 位单片机,例如英国Inmos公司的 IMST414 单片机、 Intel 公司的 80960单片机、日
12、本 NEC 公司的 PD77230 单片机,可用于高速掌握、图像处第 6 页 共 21 页细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页,共 21 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -单片机课程设计 数字时钟理、语音偶 A/DA 处理和数字滤波等从单片机的结构上看,单片机的进展趋势将向着片内储备器容量增加、高性能、高速度、多功能、低电压、低功耗、低价格以及外围接口电路内装化等方向进展;1.大容量和高性能化:新一代 都采纳 16 位,内部总线也采纳8 位单
13、片机的 CPU 及寄存器 16 位,有的仍采纳流水线技术以及 RISC 精简指令集运算机技术,指令执行速度可达 100ns,堆栈的空间达 64KB,并支持 C 语言的开发;内部 RAM 在 1MB 以上,内部 ROM 可达 48KB ,储备器寻址可 达 16MB ;2. 多样化的 I/O 口及电路内装化:随着集成度的不断提高,尽可能把众多的各种外围功能部件集成在片内;单片机内部一般带有储备器、定时/计数器、串行口、并行口,目前较高档的单片机内部仍集成 A/D 、D/A 、DMA 掌握器、声音发生器、监视定时器、液晶显示驱动、PWM 端口、 FIP掌握、彩色电视机和录像机用的锁相电路等多样的 I
14、/O 接口;3. 低功耗、宽范畴的电源电压:很多单片机工作电压范畴大,而且可在低电压下工作;单片机的进展前景是特别乐观的,其应用范畴也将更加广泛;3 单片机的特点第 7 页 共 21 页细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 7 页,共 21 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -单片机课程设计 数字时钟单片机结构上的设计主要是满意掌握的需要,因此,它在硬件结构、指令系统及I/O 才能等方面均有其特殊之处,其显著的特点之一就是具有特别有效的掌握功能,故也可
15、以 把单片机成为微掌握器;与一般的微型运算机相比,单片机主要具有以下特点:(1) 体积小、结构简洁、牢靠性高单片机把各功能部件集成在一块芯片上,内部采纳总线结构,削减了各芯片 之间的连线,大大提高了单片机的牢靠性与抗干扰才能;另外,其体积小,对于强磁场环境易于实行屏蔽措施,适 合于恶劣环境下工作;(2) 掌握功能强单片机虽然结构简洁,但是它“ 五脏俱全 ” ,已经具备了足够的掌握功能;单片机具有较多的 I/O 口, CPU 可以直接对 I/O 口进行 I/O 操作、算术操作、规律操作和位操作,指令简洁而丰富;所以单片机也是“ 面对掌握 ” 的运算机;(3)低电压、低功耗 单片机已可在 2.2V
16、 的电压下运 A 行,有的已能在 1.2V 或 0.9V 电压下工作;工耗降至 级,一颗纽扣电池就可以长期使用;(4)优异的性能价格比由于单片机构成的掌握系统硬件结构简洁、开发周期短、掌握功能强、牢靠性高,因 此,在达到同样功能的条件下,用单片机开发的掌握系统 比用其他类型的微型运算机开发的掌握系统价格更廉价;第 8 页 共 21 页细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 8 页,共 21 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -单片机课程设计 数字时钟4
17、单片机的应用与 89C51 单片机的介绍由于单片机具有上述显著特点,所以其应用领域无所不及,处处都有它的身影;A、单片机的典型应用领域(1)工业掌握单片机广泛用于工业自动化掌握系统中,数据采集、过程掌握、过程测控和生产线上的机器人系统,都是用单片机作为掌握器;自动化使工业系统处于正确工 作状态,从而提高经济效益、 、改善产品质量和减轻劳动强 度,因此单片机技术广泛应用与机械、电子、石油、化工、纺织和食品等工业领域中;(2)智能化仪器外表在各类仪器外表中引入单片机,可以使仪器外表智能化、数字化、自动化,提高测试精度 和精确度,简化结构,减小体积及重量,提高性能价格比;例如:只智能仪器,医疗器械和
18、数字示波器等;(3)智能家电家电产品智能化程度的进一步提高需要有单片机的参加,例如 “ 微电脑掌握 ” 的洗衣机、电冰箱、微波炉、空调机、电视机和音响设备等,这里的“ 微电脑 ”实际上就是单片机;4信息与通信技术图形终端机、传真机、复印机、调制解调器、声像处理器和数字滤波器等;B、单片机的应用实例 下面以单片机在遥控及数字调谐电视接收机中的应用为例第 9 页 共 21 页细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 9 页,共 21 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - -
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