1、单片机课程设计电子时钟doc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1 概述3 1.1设计任务3 1.2设计要求3 1.3扩展功能32 系统总体方案及硬件设计 3 2.1系统总体方案 32.2硬件各部分设计43 软件设计53.1软件设计流程6 3.2子程序模块64 Proteus软件仿真7参考文献附：源程序代码1 概述1.1 设计目的 设计一多功能智能电子时钟。1.2 设计要求（1）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；（2）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
2、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；（3）可以来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整的；（4）可以设置三个定时闹钟；（5）编写程序，用Proteus软件进行仿真。1.3 扩展功能 （1）增加跑表功能； （2）可以设置数码管定时开启与关闭； （3）可以设置闹钟的开启与关闭。2 系统总体方案及硬件设计2.1系统总体方案2.1.1 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
3、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。2.1.2 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
4、置各个时间参数及闹钟使能。2.2. 硬件各部分设计2.2.1 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。2.2.2 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
5、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。 2.2.3 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
6、动能力，并未用其锁存数据的功能。2.2.4 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。2.2.5 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；
7、 操作键K6:时间秒位清零键，用于细调时间。2.2.6 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口向三极管基极输入低电平，三极管导通蜂鸣器报警，这时三极管充当开关的作用。3 软件设计 3.1软件设计流程3.2 子程序模块主要控制子程序说明如下: delay:延时子程序； Timer0Interrupt: 定时器T0计时中断程序,每隔0.2ms中断一次； disp1:跑表显示子程序； disp:时间显示子程序；其中显示分六路，第一个和第二个数码管显示的是时，第三个和第四个数码管显示分，第五个和第六个数码管显示的是秒。流程图如下
8、：4 Proteus软件仿真 本设计已在Proteus中仿真，程序运行正常，图4-1是仿真截图： 图 4-1参考文献1、单片机原理及应用 张毅刚 主编 高教出版社2、单片机原理及C51编程 宋彩利等编 西安交通大学出版社3、单片机原理及应用技术 黄惟公等编 西安电子科技大学出版社附 源程序代码#include #define uint unsigned int #define uchar unsigned char sbit led1=P12;sbit led2=P11;sbit led3=P10;sbit led4=P14;sbit lk138=P13;sbit beep=P15;sbit
9、key1=P30; /模式设定sbit key2=P31; /时间位sbit key3=P32; /时间调整sbit key4=P34; /跑表sbit key5=P35; /开关闹钟sbit key6=P36; /秒位清零键 uint temp,temp1;uchar p1,p2,p3; uchar moshi,shi,fen,miao; /正常显示设定uchar shi1,fen1,miao1;uchar shi2,fen2,miao2; /闹钟设定uchar shi3,fen3,miao3;uchar shi4,fen4,miao4;uchar shi5,fen5,miao5; /开关显
10、示设定uchar smoshi;uchar code table=0xde,0x82,0x57,0x97,0x8b,0x9d,0xdd,0x86, 0xdf,0x9f,0xcf,0xd9,0x5c,0xd3,0x5d,0x4d,0xcb,0x20;void key_s1(void); /模式选择键void key_s2(void); /操作位调整键void key_s3(void); void key_s3_n1(void);void key_s3_n2(void);void key_s3_n3(void);void key_s3_n4(void);void key_s3_n5(void);v
11、oid ms(void);void delay(uint ms);void disp1(uchar hp,uchar mp,uchar sp);void disp(uchar h,uchar m,uchar s);void initTimer0() TMOD=0x12; /定时器0，方式2;定时器1，方式1 TH0=0x38;TL0=0x38;TH1=0x0D8; TL1=0x0F0; /定时10msEA=1; ET0=1; ET1=1; TR0=1; TR1=0; /先关闭定时器1 temp=0; temp1=0; p3=0; shi1=12;void main() initTimer0()
12、; while(1) key_s1(); ms(); if(miao0x3b) miao=0; fen+; if(fen0x3b) fen=0; shi+; if(shi0x17) shi=0; if(p30x63) p3=0; p2+; if(p20x3b) p2=0; p1+; if(p10x09) p1=0; if(key6=0) miao=0; if(key4=0) TR1=TR1; if(key5=0) temp1=temp1; if(temp1=0) led4=0; beep=1; if(shi=shi1)&(fen=fen1)&(miao=miao1)&temp1)|(shi=s
13、hi2)&(fen=fen2)&(miao=miao2)&temp1)|(shi=shi3)&(fen=fen3)&(miao=miao3)&temp1) beep=0; if(shi=shi1)&(fen=fen1)&(miao=miao1+10)|(shi=shi2)&(fen=fen2)&(miao=miao2+10)|(shi=shi3)&(fen=fen3)&(miao=miao3+10) beep=1; if(shi=shi4)&(fen=fen4)&(miao=miao4) lk138=0; led3=0; if(shi=shi5)&(fen=fen5)&(miao=miao5)
14、 lk138=1; led3=1; void disp(uchar h,uchar m,uchar s) P0=0xf0; P2=tables%10; delay(1); P2=0x00; P0=0xf1; P2=tables/10; delay(1); P2=0x00; P0=0xf2; P2=tablem%10; delay(1); P2=0x00; P0=0xf2; P2=0x20; delay(1); P2=0x00; P0=0xf3; P2=tablem/10; delay(1); P2=0x00; P0=0xf4; P2=tableh%10; delay(1); P2=0x00;
15、P0=0xf4; P2=0x20; delay(1); P2=0x00; P0=0xf5; P2=tableh/10; delay(1); P2=0x00;void disp1(uchar hp,uchar mp,uchar sp) P0=0xf0; P2=tablesp%10; delay(1); P2=0x00; P0=0xf1; P2=tablesp/10; delay(1); P2=0x00; P0=0xf2; P2=tablemp%10; delay(1); P2=0x00; P0=0xf2; P2=0x20; delay(1); P2=0x00; P0=0xf3; P2=table
16、mp/10; delay(1); P2=0x00; P0=0xf4; P2=tablehp%10; delay(1); P2=0x00; P0=0xf4; P2=0x20; delay(1); P2=0x00; P0=0xf5; P2=0x4f; delay(1); P2=0x00; void key_s1(void) P3=0xff; if(P3=0xfe) delay(5); if(P3=0xfe) delay(100); if(P3=0xff) moshi+; if(moshi6) moshi=0; void ms(void) switch(moshi) case 0:disp(shi,
17、fen,miao); led4=1; key_s2(); key_s3(); break; case 1:disp(shi1,fen1,miao1); led1=0;led2=1;led3=1;led4=1; key_s2(); key_s3_n1(); break; case 2:disp(shi2,fen2,miao2); led1=1;led2=0;led3=1;led4=1; key_s2(); key_s3_n2(); break; case 3:disp(shi3,fen3,miao3); led1=1;led2=1;led3=0;led4=1; key_s2(); key_s3_
18、n3(); break; case 4:disp(shi4,fen4,miao4); led1=1;led2=1;led3=1;led4=0; key_s2(); key_s3_n4(); break; case 5:disp(shi5,fen5,miao5); led1=0;led2=0;led3=0;led4=0; key_s2(); key_s3_n5(); break; case 6:disp1(p1,p2,p3); led1=1;led2=1;led3=1;led4=1; if(key5=0) p1=p2=p3=0; break; default: break; void key_s
19、2(void) P3=0xff; if(P3=0xfd) delay(5); if(P3=0xfd) delay(100); if(P3=0xff) smoshi+; if(smoshi2) smoshi=0; void key_s3(void) P3=0xff; if(P3=0xfb) switch(smoshi) case 0:miao+; if(miao59) miao=0; break; case 1:fen+; if(fen59) fen=0; break; case 2:shi+; if(shi23) shi=0; break; default: break; void key_s
20、3_n1(void) P3=0xff; if(P3=0xfb) switch(smoshi) case 0:miao1+; if(miao149) miao1=0; break; case 1:fen1+; if(fen159) fen1=0; break; case 2:shi1+; if(shi123) shi1=0; break; default: break; void key_s3_n2(void) P3=0xff; if(P3=0xfb) switch(smoshi) case 0:miao2+; if(miao249) miao2=0; break; case 1:fen2+;
21、if(fen259) fen2=0; break; case 2:shi2+; if(shi223) shi2=0; break; default: break; void key_s3_n3(void) P3=0xff; if(P3=0xfb) switch(smoshi) case 0:miao3+; if(miao349) miao3=0; break; case 1:fen3+; if(fen359) fen3=0; break; case 2:shi3+; if(shi323) shi3=0; break; default: break; void key_s3_n4(void) P
22、3=0xff; if(P3=0xfb) switch(smoshi) case 0:miao4+; if(miao459) miao4=0; break; case 1:fen4+; if(fen459) fen4=0; break; case 2:shi4+; if(shi423) shi4=0; break; default: break; void key_s3_n5(void) P3=0xff; if(P3=0xfb) switch(smoshi) case 0:miao5+; if(miao559) miao5=0; break; case 1:fen5+; if(fen559) fen5=0; break; case 2:shi5+; if(shi523) shi5=0; break; default: break; void delay(uint ms) uint x,y; for (x=0;x60;x+) for (y=0;yms;y+); void Timer0Interrupt(void) interrupt 1 temp+; if(temp=0x1388) /设置定时器工作循环500次 temp=0; miao+; void Timer1Interrupt(void) interrupt 3 TH1 = 0x0D8; TL1 = 0x0F0; p3+;
