单片机——数字时钟课程设计报告 基于单片机的数字时钟

课程设计任务书………………………………………………1

一.课程设计目的……………………………………………3

二.课程设计题目描述和要求……………………………… 3

三.课程设计报告内容……………………………………… 3

四.总结……………………………………………………… 8

一.课程设计目的

1.1巩固和加深对单片机原理知识的理解和运用。

1.2进一步提高学生综合运用所学知识的能力。

1.3培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。

二.课程设计题目描述和要求

2.1方案论证,确定总体电路原理图。

2.2元器件选择,设计PCB图(或用万能电路实验板搭线)。

2.3绘制程序流程图,编写汇编语言源程序(或C语言源程序)。

2.4安装调试,实现数字时钟的基本功能,即能正确显示时、分、秒并可调整时间。

三.课程设计报告内容

3.1设计原理

单片机编程,用单片机设计电路,由于使用软硬件结合的方式,所以电路结构简单、调试也相对方便。需要调节时间时,按动调节按钮,六位数码管显示实时时间。蜂鸣器整点报时和定时时间报时。

3.2元器件选择

AT89S51/52;7407;LED(双位共阴);按键;电阻排;蜂鸣器;石英晶振12M;30pF;0.1uF;10uF电容。

3.3时钟电路工作原理

图3-1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。

3.4共阴极数码管

数码管管脚图,可以忽略型号,基本通用。

数字对应数码管显示控制转换字节

显示--HGFE,DCBA--编码(共阴编码)
0 --0011,1111--0x3F;
1 --0000,0110--0x06;
2 --0101,1011--0x5B;
单片机——数字时钟课程设计报告 基于单片机的数字时钟
3 --0100,1111--0x4F;
4 --0110,0110--0x66;
5 --0110,1101--0x6D;
6 --0111,1101--0x7D;
7 --0000,0111--0x07;
8 --0111,1111--0x7F;
9 --0110,1111--0x6F;

3.5 AT89S51单片机

兼容标准MCS-51指令系统的AT89S51单片机是一个低功耗、高性能CHMOS的单片机,片内含4KB在线可编程Flash存储器的单片机。它与通用80C51系列单片机的指令系统和引脚兼容。AT89S51单片机片内的Flash可允许在线重新编程,也可用通用非易失性存储编程器编程;片内数据存储器内含128字节的RAM;有40个引脚,32个外部双向输入/输出(I/O)端口;具有两个16位可编程定时器;中断系统是具有6个中断源、5个中断矢量、2级中断优先级的中断结构。

3.6三极管C9013


3.7单片机数字时钟参考电路原理图

3.8程序流程图

3.5测试与分析:

(1)测试数码管:把万用表调到测二极管的档,用红表笔触行输入端,用黑表笔触列输入端.注意观察256个点是否正常亮.

(2) 测试按键:直接连接按键到单个可用LED发光二极管(这里采用实验板上发光二极管),按下每个按键看LED是否可亮,若亮,说明按键可用.

(3)程序测试:通过KeilC51v750a_Full和isply进行下载程序和编写程序.

 (4)调试:建立一个新工程,输入源程序,最后编译得到一个lich1.hex目标文件,用编程器把lich1.hex写入单片机AT89S51中,插到实验板,把电路板与+5V稳压电源连接,把芯片插入电路板,打开电源,六个数码管分别显示时、分和秒的十位和个位,通过电路把六个数码管调为零,通过两个开关分别调时分的十位,个位。调时调为23,把分调59,秒调为59,然后等一秒钟,如果显象管的时分的十位、个位和秒位都显示为0,那就说明调试成功,在测试工程中,不但要认真观察和检测,还要认真记录,包括记录观察的现象,测量的数据,通过数据才能把实际观察的现象和理论预计的结果加以定量比较,从中发现问题,加以改进,最终完成设计。在这个设计中主要测试时间是否正确,是否能符合设计的要求。

   

四.总结

一个星期的单片机课程设计很快就结束了,在这一周当中,虽然开始有点困难,但是经过我们们分工合作,合理地进行设计安排,再加上老师的耐心指导,我们们终于顺利地完成了本次单片机课程设计,同时也学到了很多东西。

在本次课程设计中,我们通过动手实践操作,进一步学习和掌握了单片机原理的有关知识,特别是程序的编程方面,加深了对单片机原理及应用技术的认识,进一步巩固了对单片机知识的理解,掌握简单单片机应用系统的设计、制作、调试的方法。在设计时根据课题要求,复习相关的知识,查询相关的资料。根据实验条件,找到适合的方案,找到需要的元器件及工具,进行实验。这次的单片机课程设计重点是通过实践操作和理论相结合,提高动手实践能力,提高科学的思维能力,更在一周的时间了解了更多的有关单片机的知识,使知识更加丰富,使自己更加充实。

与此同时,我们也对团队分工合作有了进一步的认识,只有通过合理的分工合作,我们们才能够在短短一周的时间内完成设计任务,相信这对以后在社会上工作和学习会有很多帮助,让我们能更好的进入工作状态。最重要的是,这次课程设计也增加了我们对问题的研究和探讨,在我们以后的学习中会有更多的帮助。

单片机作为我们们的主要专业课之一,虽然在大三开学初我们对这门课并没有什么兴趣,觉得那些程序枯燥乏味,但在这次课程设计后我们发现自己在一点一滴的努力中对单片机的兴趣也在逐渐增加。作为一名通信专业的大三学生,我们觉得做单片机课程设计是十分有意义的,而且是十分必要的。虽然过去从未独立应用过它们,但在学习的过程中带着问题去学我们发现效率很高,这是我们做这次课程设计的又一收获。然后,要做好一个课程设计,就必须做到:在设计程序之前,对所用单片机的内部结构有一个系统的了解,知道该单片机内有哪些资源;要有一个清晰的思路和一个完整的的软件流程图;在设计程序时,不能妄想一次就将整个程序设计好,反复修改、不断改进是程序设计的必经之路;要养成注释程序的好习惯,一个程序的完美与否不仅仅是实现功能,而应该让人一看就能明白你的思路,这样也为资料的保存和交流提供了方便;在设计课程过程中遇到问题是很正常的,但我们们应该将每次遇到的问题记录下来,并分析清楚,以免下次再碰到同样的问题的课程设计结束了,但是从中学到的知识会让我们受益终身。在设计的过程中发现了自己的不足之处,对以前所学过的知识理解得不够深刻,掌握得不够牢固。我们们通过查阅大量有关资料,并在小组中互相讨论,交流经验和自学,若遇到实在搞不明白的问题就会及时请教老师,使自己学到了不少知识,也经历了不少艰辛,但收获同样巨大。通过这次课程设计我们也发现了自身存在的不足之处,虽然感觉理论上已经掌握,但在运用到实践的过程中仍有意想不到的困惑,经过一番努力才得以解决。

在完成单片机课程设计后,我们们发现我们们还有许多不足,所学到的知识还远远不够,以至于还有一些功能不能被动完成。但通过学习这一次实践,增强了我们们的动手能力,提高和巩固了单片机方面的知识,特别是软件方面。从中增强了我们们的团队合作精神,并让我们们认识到把理论应用到实践中去是多么重要.

参考书目

[1]赵伟军,《Protel99se教程》,北京,人民邮电出版社,1996年

[2]蒋辉平周国雄,《单片机原理与应用设计》,北京,北京航空航天大学出版社,2007年

  

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