單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告-數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)

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1、-24-物理機(jī)電學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告課程名稱：?jiǎn)纹瑱C(jī)原理專業(yè)班級(jí)：10電本（2）班學(xué)生姓名：王樹泉學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：王清輝完成時(shí)間：2013.04.07報(bào)告成績(jī)：評(píng)閱意見：評(píng)閱教師日期-24--24--24-單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告目錄一、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求-1-1.1設(shè)計(jì)任務(wù)-1-1.2數(shù)字時(shí)鐘的設(shè)計(jì)-1-二、方案設(shè)計(jì)與論證-2-方案一：-2-方案二：-2-三、硬件電路設(shè)計(jì)-4-3.1最小系統(tǒng)部分。-4-3.2外圍電路部分。-5-四、軟件設(shè)計(jì)-6-4.1程序框圖-6-4.2實(shí)驗(yàn)程序（見附錄2）-6-五、仿真過(guò)程與仿真結(jié)果-7-5.1仿真原理圖：-7-5.2仿真結(jié)果-7-六、安裝

2、與調(diào)試-8-6.1安裝：-8-6.2實(shí)物圖：-8-6.3調(diào)試：-9-6.4調(diào)試結(jié)果：-9-七、結(jié)論與心得-10-八、參考文獻(xiàn)-11-附錄1:主要器件清單：-12-附錄2：實(shí)驗(yàn)程序-13--24--24--24-單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告一、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求1.1設(shè)計(jì)任務(wù)通過(guò)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)實(shí)踐，進(jìn)一步學(xué)習(xí)、掌握單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的有關(guān)知識(shí)，加深了解單片機(jī)的工作原理。初步掌握簡(jiǎn)單單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制作、調(diào)試的方法。提高動(dòng)手實(shí)踐能力、提高科學(xué)的思維能力。1.2數(shù)字時(shí)鐘的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)基本要求：（1）能顯示小時(shí)、分鐘、秒；（2）具有時(shí)間設(shè)置功能；（3）在進(jìn)入系統(tǒng)時(shí)顯示自己的學(xué)號(hào)并閃爍兩下

3、；擴(kuò)展要求：具備鬧鐘功能，有聲音提示。-24--24--24-二、方案設(shè)計(jì)與論證本設(shè)計(jì)基于單片機(jī)技術(shù)原理,以單片機(jī)芯片AT89S51作為核心控制器,通過(guò)硬件電路的制作以及軟件程序的編制,計(jì)制作出一個(gè)多功能數(shù)字時(shí)鐘系統(tǒng)。單片機(jī)擴(kuò)展的LED顯示器用來(lái)顯示秒、分、時(shí)計(jì)數(shù)單元中的值。整個(gè)設(shè)計(jì)包括兩大部分:硬件部分和軟件部分,以單片機(jī)為核心,配以一定的外圍電路和軟件。硬件是整個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ),軟件部分則要合理、充分地支持和使用系統(tǒng)的硬件,從而完成系統(tǒng)所要完成的任務(wù)。該時(shí)鐘系統(tǒng)主要由時(shí)鐘模塊、液晶顯示模塊、鍵盤控制模塊組成。設(shè)計(jì)以硬件軟件化為指導(dǎo)思想充分發(fā)揮單片機(jī)功能大部分

4、功能通過(guò)軟件編程來(lái)實(shí)現(xiàn),路簡(jiǎn)單明了,統(tǒng)穩(wěn)定性高。方案一：利用AT89S52單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)/計(jì)數(shù)器進(jìn)行中斷定時(shí)，合軟件延時(shí)實(shí)現(xiàn)時(shí)、分、秒的計(jì)時(shí)。該方案節(jié)省硬件成本且能使讀者在定時(shí)/計(jì)數(shù)器的使用、中斷及程序設(shè)計(jì)方面得到鍛煉與提高，對(duì)單片機(jī)的指令系統(tǒng)能有更深入的了解，而對(duì)學(xué)好單片機(jī)技術(shù)這門課程起到一定的作用。方案二：利用DS2302（其引腳如圖2.1.1所示）時(shí)鐘芯片連接AT89S51單片機(jī)，提供當(dāng)前日期和時(shí)間數(shù)據(jù),并將實(shí)時(shí)的日期數(shù)據(jù)在字符型液晶顯示器LCD1602（其引腳如圖2.1.2所示，顯示編碼如圖2.1.3所示）上顯示出來(lái)。圖2.1.1DS2302引腳圖-2

5、4--24--24-圖2.1.2LCD1602引腳圖圖2.1.3LCD1602編碼顯示分析：方案一直接利用AT89S51單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)/計(jì)數(shù)器進(jìn)行中斷定時(shí)，和軟件延時(shí)實(shí)現(xiàn)時(shí)、分、秒的計(jì)時(shí)。此方法雖然可以有效的節(jié)約成本，但產(chǎn)生的誤差也較大，不能達(dá)到精確定時(shí)的目的。相比于方案一，方案二由于利用標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)鐘芯片進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以有效的減小產(chǎn)生的誤差，達(dá)到準(zhǔn)確定時(shí)的目的。想比較之下，選擇方案二進(jìn)行設(shè)計(jì)較合適。-24--24--24-三、硬件電路設(shè)計(jì)將硬件部分分為最小系統(tǒng)部分和外圍電路部分。3.1最小系統(tǒng)部分。3.1.1原理圖圖3.1.13.1.2PCB圖-24--24--24-

6、圖3.1.23.2外圍電路部分。3.2.1原理圖圖3.2.13.2.2PCB圖-24--24--24-圖3.2.2四、軟件設(shè)計(jì)4.1程序框圖-24--24--24-開始光標(biāo)閃爍，左移一位值減1值加1開始移動(dòng)光標(biāo)并顯示日期和時(shí)間初始化LCD1602初始化DS1302從DS1302讀取日期和時(shí)間K1鍵按下?K2鍵按下?K3鍵按下?結(jié)束鍵盤掃描圖4.1.1b按鍵掃描程序框結(jié)束圖4.1.1a主程序框圖4.2實(shí)驗(yàn)程序（見附錄2）-24--24--24-五、仿真過(guò)程與仿真結(jié)果5.1仿真原理圖：圖5.1.15.2仿真結(jié)果a.星期：b.日期：c.時(shí)間:d.鬧鐘：圖5.1.2-24

7、--24--24-六、安裝與調(diào)試6.1安裝：a.在keil軟件中新建工程，芯片選擇AT89S51，保存工程；打開數(shù)字鐘C語(yǔ)言程序，保存，編譯無(wú)誤后生成HEX文件。b.打開STC-ISP-燒寫軟件并選擇好芯片型號(hào)，COM口，波特率等；取出最小系統(tǒng)模塊，將串口連接電腦USB接口，連接好啊電源，并將下載跳線短接；c.在燒寫軟件中選擇好第一步中生成的HEX文件，點(diǎn)擊下載按鈕，將數(shù)字鐘程序燒寫進(jìn)最小系統(tǒng)板的單片機(jī)中；d.程序燒寫完成后，將最小系統(tǒng)模塊與外圍電路模塊對(duì)應(yīng)原理圖用杜邦線一一連接起來(lái)，接上電源（注意電源正負(fù)極），進(jìn)行調(diào)試。6.2實(shí)物圖：圖6.2.1-24--24-

8、-24-6