单片机课程设--电子钟设计单片机课程设--电子钟设计.doc

单片机MCS-51数钟 课程设计 系 别： 专 业： 班 级： 姓名及学号： 日 期： 目 录 单片机MCS-51数钟 1 课程设计 1 一、 课程设计的目的 3 二、 课程设计任务 3 三、 硬件结构概述 4 （一） 复位电路 4 （二） 晶振电路 4 （三） 按键电路 5 （四） 显示部分 6 四、 软件结构概述 6 （一）代码说明 6 （二）按键处理思路 10 （三）秒表设计思路 11 五、 调试过程 12 （一）系统仿真 12 （二）仿真过程中出现的问题及解决方案 13 六、 心得体会 13 七、 参考文献 14  课程设计的目的 (1)巩固、加深和扩大单片机应用的知识面，提高综合及灵活运用所学知识解决工业控制的能力； (2)培养针对课题需要，选择和查阅有关手册、图表及文献资料的自学能力，提高组成系统、编程、调试的动手能力； (3)过对课题设计方案的分析、选择、比较、熟悉单片机用系统开发、研制的过程，软硬件设计的方法、内容及步骤。 课程设计任务 (1)在ZY15MCU12BD型综合单片机实验箱的硬件结构上编写软件完成设计。也可以在其它MCS—51单片机硬件板上完成，或自行设计硬件并制做完成。 (2)程序的首地址应使目标机可以直接运行，即从0000H开始。在主程序的开始部分必须设置一个合适的栈底。程序放置的地址须连续且靠前，不要在中间留下大量的空闲地址，以使目标机可以使用较少的硬件资源。 (3)6位LED数码管从左到右分别显示时、分、秒(各占用2位)，采用24小时标准计时制。开始计时时为000000，到235959后又变成000000。 (4)在键盘上选定3个键分别作为小时、分、秒的调校键。每按一次键，对应的显示值便加1。 分、秒加到59后再按键即变为00；小时加到23后再按键即变为00。在调校时均不向上一单位进位 (例如分加到59后变为00，但小时不发生改变)。 (5) 软件设计必须使用MCS-51片内定时器，采用定时中断结构，不得使用软件延时法。 （6）在以上设计的基础上，修改程序制作一个电子秒表。分、秒各占用2位显示，1/10秒、1/100秒各占用1位显示。设定二个键分别作启动停止、清零。 (7)在做完(6)后，将时钟与秒表合二为一，并且在同时使用时互不影响。即可在时钟与秒表之间任意切换，而不影响走时、计秒。 （8）简化按键，用3个按键完成以上功能。 (9)上机调试通过。 硬件结构概述 复位电路 单片机复位的条件是：必须使RST/VPD 或RST引（9）加上持续两个机器周期（即24个振荡周期）的高电平。例如，若时钟频率为12 MHz，每机器周期为1μs，则只需2μs以上时间的高电平，在RST引脚出现高电平后的第二个机器周期执行复位。单片机常见的复位如图所示。电路为上电复位电路，它是利用电容充电来实现的。在接电瞬间，RESET端的电位与VCC相同，随着充电电流的减少，RESET的电位逐渐下降。只要保证RESET为高电平的时间大于两个机器周期，便能正常复位。该电路除具有上电复位功能外，若要复位，只需按图中的RESET键，此时电源VCC经电阻R1、R2分压，在RESET端产生一个复位高电平 图1　单片机复位电路 晶振电路 下图所示为时钟电路原理图，在AT89S51芯片内部有一个高增益反相放大器，其输入端为芯片引脚XTAL1，输出端为引脚XTAL2。而在芯片内部，XTAL1和XTAL2之间跨接晶体振荡器和微调电容，从而构成一个稳定的自激振荡器。时钟电路产生的振荡脉冲经过触发器进行二分频之后，才成为单片机的时钟脉冲信号。 图2晶振电路 按键电路 图3 按键电路 如图3所示，为按键部分。其中，K1为功能选择键，K2为确定键，K3为复位键，其原理为：检测P1.0-P1.1上点位，当有键按下时为高电平，当没有键按下时为低电平。 图4 显示电路 显示部分 如图4所示，为显示电路部分，P0口输出段码，P2口输出位码。采用六位共阳极七段数码管显示，用NPN型三极管驱动位，P0口接上拉电阻，驱动段。 软件结构概述 （一）代码说明 /******************Copyright (asm)********************* 文件名：单片机课程设计（汪 舒 功能： 基于MCS-51单片机的时钟及秒表设计 说明： 采用6位LED软件译码动态显示；P0口输出字段码，P2口输出位码；按键 key1为功能选择键；按键 key2为确定键；按键 key3为复位键