单片机课程设计电子时钟.docx

单片机课程设计 题目：多功能电子时钟 系 别： 电气与电子工程系专 业： 姓 名： 学 号： 指导教师： 年 月 日 - - PAGE 2 - 目录 概述 3 设计任务… 3 设计要求… 3 扩展功能… 3 系统总体方案及硬件设计 3 系统总体方案 3 硬件各部分设计… 4 软件设计 5 软件设计流程… 6 子程序模块… 6 Proteus 软件仿真 7 参考文献 附：源程序代码 1 概述 设计目的 设计一多功能智能电子时钟。 设计要求 主电路系统由秒信号发生器、“时、分、秒”计数器、驱动器及显示器、校时电路； 秒信号产生器是整个系统的时基信号，它直接决定计时系统的精度，一般用石英晶体振荡器加来实现，译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态在六位LED 七段显示器显示出来； 可以来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整的； 可以设置三个定时闹钟； 编写程序，用 Proteus 软件进行仿真。 扩展功能 增加跑表功能； 可以设置数码管定时开启与关闭； 可以设置闹钟的开启与关闭。 2 系统总体方案及硬件设计 系统总体方案 单片机芯片的选择 本设计选用 STC89C52 单片机，它是一种带 8K 字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，足够本设计之用,高性能 CMOS8 位微处理器该器件采用 ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的 MCS-51 指令集和输出管脚相兼容。功能强大、使用方便的STC89C52 单片机适用于许多较为复杂的应用场合。 总体设计及系统原理 定时闹钟的整体设计较简单，包括单片机、自动复位电路、键盘电路、显示电路、驱动与指示电路、闹钟报警电路。在确定系统的大体形式之后，画出本系统的总体结构布局，电路原理如图 2-1 所示 显示电路用的是七段数码管，数码管段选通过锁存器 74HC573 接单片机的 P2 口，数码管由 74LS138 译码器控制位选，并且每位均接有一个或门，以增强驱动能力；本设计还有模式指示 LED 灯，由 P1 口控制，以此来识别不同的设置模式；系统的输入控制按键有P3 口来实现，可以设置各个时间参数及闹钟使能。 LED LED P0 74LS138 模式指示 P1 单片 机 74LS32 按键控制 P3 P2 锁 存器 6 位数码管 显示 图 图 2-1 硬件各部分设计 单片机 单片机最小系统选用 STC89C52，包含上电自动复位电路和手动复位电路，可对单片机进行复位操作。 显示部分 本设计显示用的是四位七段显示共阴数码管，用来显示时间及跑表参数，LED 数码管显示器成本低，配置灵活，与单片机接口简单，在单片机应用系统中广泛应用。 7 段 LED 由 7 个发光二极管按“日”字型排列，所有发光二极管的阳极连在一起称共阳极接法，阳极连在一起称为共阴极接法。 本文选用共阴极 LED，所有发光二极管的阴极连在一起与或门 74LS34 相连，当某个发光二极管的阳极加入高电平时，对应的二极管点亮。因此要显示某字形就应使此字形的相应段的二极管点亮，实际上就是送一个用不同电平组合代表的数据字显示码来控制 LED 的显示，此数据称为字符的段码或称为字型码。 LED 显示器与单片机的接口一般有静态显示与动态显示接口两种方式，本设计采用动态显示方式。在这种显示电路中，一个字位一个字位地轮流点亮各个 LED,每一字位停留1ms 左右，由于人的视觉暂留，好像 6 只 LED 是同时点亮的，并不察觉有闪烁现象。 这种动态 LED 显示接口由于所有数码管共用一个段码出口，分时轮流通电，从而大大简化课硬件线路，降低了成本。 驱动部分 为是数码管有足够的亮度，本设计中增加了数码管驱动电路，用 74HC573 和或门 74LS34 来驱动，其中锁存器利用其驱动能力，并未用其锁存数据的功能。 模式指示电路 为了区别该时钟的不同运行状态，在设计中加入了指示电路： LED1：闹钟 1 时间设定指示； LED2：闹钟 2 时间设定指示； LED3：闹钟 3 时间设定指示； LED4：数码管熄灭时间设定，第二功能：指示闹钟的开启与关闭； 组合指示：LED 全部亮，表示设定数码管开显示时间。 按键部分 按键设定部分比较简单，因为本系统按键少，所以在设计上采用了独立按键方式，程序的编制上也采用了简单的扫描方式。 按下操作键 K1-K6 动作如下： 操作键 K1:模式调整； 操作键 K2:时间位设置； 操作键 K3:时间值增加键； 操作键 K4:跑表开始与停止； 操作键 K5:闹钟开启与关闭键； 操作键 K6:时间秒位清零键，用于细调时间。 电铃电路 此电路由电源、一个蜂鸣器、一个三极管和一个电阻组成，当定时时间到，由 STC89C52 单片机的 P1.5 口向