数字电子设计 .doc

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1、绵阳师范学院物理与电子工程学院课程设计报告 课程 数字电子技术基础 题目 电子时钟 专业 电子信息科学与技术 指导教师 周功明教授 姓名 苟建军 蒋红霞 范银霞 学号 电子时钟的设计一、设计目的 数字电路课程设计是电子科学与技术专业的一个重要实践教学环节。在课程设计过程中，通过一个较完整的设计过程，可以加深对数字电子技术基础课程的理论知识的理解与应用，提高学生对所学理论知识的综合运用能力，使学生对计算机控制系统有一个整体认识，掌握计算机控制系统的设计方法。通过课程设计，还可以培养学生独立工作能力，为将来毕业设计打好基础。二、设计要求1. 用STC12C2052AD单片机及接口电路设计一个电子计

2、时器。系统硬件设计:根据任务要求,完成单片机最小系统及其扩展设计,组成功能完整的系统。 系统软件设计:根据数字电子计时器功能,完成控制软件的编写与调试，并对数码显示进行控制。2. 实现的功能：开机时，电子钟自动自上次初始值计时。设置按键，能对时、分、秒进行调整。三、设备及工作环境 1. 硬件:计算机一台。2. 软件:Windows操作系统、单片机编译软件,仿真软件。四、设计思路 电子计时器主要由STC12C2052AD单片机、显示模块、控制模块和计时运算模块四大部分组成。其中控制模块和计时运算模块主要对时、分、秒的数值显示和调整进行操作,并且秒计算到60时,自动清零并向分进1；分计算到60时,

3、自动清零并向时进1；时计算到24时,自动清零。这样,就形成了循环计时,显示模块主要用来显示当前计数值。STC12C2052AD是整个设计的核心,主要用来产生定时中断,传输数据和控制各个部件工作。五、1. 整体功能说明在LED数码管上能实现数字计时器的时、分、秒显示,并能对时、分、秒进行加1校对和清零.通过控制键控制计时器的开始,暂停,继续和清零.并且开机时时钟时从12:00:00开始计时的。2. 模块功能说明(2）STC12C2052AD简介,如下图图1 STC12C2052AD引脚图TMOD定时器/计数器方式寄存器 定时器方式控制寄存器TMOD在特殊功能寄存器中,字节地址为89H,无位地址。

4、TCON定时器/计数器控制寄存器 TCON在特殊功能寄存器中,字节地址为88H,位地址(由低位到高位)为88H-8FH,由于有位地址,十分便于进行位操作。定时器/计数器的初始化 由于定时器/计数器的功能是由软件编程确定的,所以一般在使用定时/计数器前都要对其进行初始化,使其按设定的功能工作.初始货的步骤一般如下:1、 确定工作方式（即对TMOD赋值），预置定时或计数的初值。2、根据需要开放定时器/计数器的中断（直接对IE位赋值）。3、启动定时器/计数器。（4） 74HC373,如下图图4 74HC373 74HC373为三态输出八D锁存器,74HC373的输入端D0-D7可直接与总线相连.当三

5、态允许控制端OE为低电平时,Q0-Q7为正常逻辑状态,可用来驱动负载或总线.当OE为高电平时,Q0-Q7呈高阻态,即不驱动总线,也不为总线的负载,但锁存器内部的逻辑操作不 受影响.当锁存允许端LE为高电平时,Q端随D端改变而改变.当LE为低电平时,Q端被锁存在已建立的数据电平。74HC573功能图如下表OELEDQLHHHLHLLLLXQ0HXXZ（5）LED数码管CL3641BH是8段4位共阳级数码管 ,位码(1-4)应轮流通高电位,段码控制数码管的显示.共阳极LED数码管,它是将发光二极管的阳极(正极)短接后作为公共阳极.当驱动信号为低电平才能发光。（6）系统总体原理图3. 系统使用说明K

6、1(P32)键：功能选择键；K2(P33)键：数字加号键K3(P34)键：数字减号键K4(P35)键：确定按钮七程序流程图1.时钟显示程序流程图时钟显示程序流程图如下图 图 6 时钟显示程序2.外部中断处理流程图外部中断处理流程图如下图7外部中断处理流程图八实验现象图实验现象如下图九、源程序清单#include#define uint unsigned int#define uchar unsigned char sbit wei=P30; sbit duan=P37; sbit k1=P32; sbit k2=P33; sbit k3=P34; sbit k4=P35; unsigned c

7、har code shuma=0x03,0x9f,0x25,0x0d, 0x99,0x49,0x41,0x1f,0x01,0x19; uchar num,miao,fen,shi,shu; void init() /初始化 shu=0; miao=0;fen=0;shi=0; wei=0;duan=0;P1=0xff;TMOD=0x01; /设置定时器0为方式1 0000 0001TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;EA=1;ET0=1;TR0=1; void delay(unsigned int x) unsigned int i,j;fo

8、r(i=x;i0;i-)for(j=0;j=4)shu=1; void T0_time() interrupt 1TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;num+;if(num=20)num=0;miao+;if(miao=60)miao=0;fen+;if(fen=60)fen=0;shi+;if(shi=24)shi=0;十、系统软件调试 1在软件KEIL UVISION 2中新建工程，设置晶振及其他条件，编译调试，生成“dianzizhong.HEX”文件，并保存于桌面。2. 装载“桌面dianzizhong.HEX”文件。3. 全速运行验

9、证系统工作过程：开机运行后，即显示初始时间12：00整。按动一下START(P1.7)键用来启动计时；按CLEAR(P1.5)键对时、分、秒各单元进行清零；每按动SEC S(P1.0)键对秒单元的十位进行加1运算，实现对秒的调整。每按动一下MIN S(P1.2)键对分单元的十位进行加1运算，MIN G(P1.1)键对分单元的个位进行加1运算，完成对分的调整；此时每按动一下HOUR(P1.3)键对时进行加1运算，完成对时的调整。按PAUSE(P1.4)键用来暂停当前计时；按CONTINUE(P1.6)键:计时暂停后继续计时。十一、设计总结 本次课程设计是用80C51单片机、各种芯片及接口电路设计

10、一个电子计时器,经过认真地查找资料与编写程序以及调试程序,结果满足设计要求,验证无误。从开始设计到仿真实现，再到论文文章的完成，每走一步对我来说都是新的尝试与挑战。在此期间，我学到了很多知识也有很多感受，我开始了独立的学习和试验，查看相关的资料和书籍，让自己头脑中模糊的概念逐渐清晰，使自己非常稚嫩的作品一步步完善起来，每一次改进都是我学习的收获，每一次试验的成功都会让我兴奋好一段时间。当看着自己的程序，自己成天相伴的系统能够健康的运行，真是莫大的幸福和欣慰。我相信其中的酸甜苦辣最终都会化为甜美的甘泉。在设计过程中，通过针对性地查找资料，了解了些电子方面的资料，既增长了自己见识，补充对STC12C2052AD有了一个全面的认识，这些知识贯穿到一起，对电子专业有了一个更全面的认识！ 十一、参考文献1李朝清.单片机原理与接口技术M.北京航空航天大学出版社。2005.10.2耿永刚.单片机与接口应用技术M.华东师范大学出版社.2008.4.3范立南, 谢子殿. 单片机原理及应用教程M.北京大学出版社. 2006.1.4梅丽凤.王艳秋,汪毓铎. 单片机原理及接口技术M.清华大学出版社.2003.5.5何立民.单片机应用系统设计M.北京航空航天大学出版社.2002.6胡汉才.单片机原理及其接口技术M.清华大学出版社.2004.10.