【精品】毕业设计：新颖60秒LED旋转电子钟设计.doc

毕 业 设 计 题目 新颖60秒LED旋转电子钟 系别 机电系 　 专业 　　　　 　　　　　　　　 班级 姓名 学号 指导教师 日期 设计任务书 设计题目 新颖60秒LED旋转电子钟 设计要求： 1．用单片机设计一个新颖60秒LED旋转电子钟； 2.该电子钟具有停（掉）电保护，年计时误差小于30秒。还应具有定闹，整点报时功能。 3.设计完成该功能的硬件电路； 4.设计完成上述功能的相应软件； 设计进度要求： 第一周：了解题目、弄清题目的要求； 第二周：查找相关书籍，了解各个元件、软件的使用方法及注意事项； 第三周：设计硬件原理图； 第四周：设计软件系统； 第五周：编写所需程序； 第六周：调试程序并纪录相关的数据和错误； 第七周：写毕业论文草稿并修改； 第八周：毕业答辩。 指导教师（签名）： 摘 要 现在市场上也出现了一些电子钟，它以六只LED数码管来显示时分秒，与传统的以指针显示秒的方式不同，违背了人们传统的习惯与理念，而且这类电子钟一般是采用大型显示器件，适用于银行、车站等公共场所，且外观设计欠美观，很少进入百姓家庭。此外，无论是机械钟、石英钟还是电子钟，都存在着共同的问题：时间误差。针对以上存在的问题，我们设计了一款采用LED显示器件显示的电子时钟，有效克服了时钟存在的误差问题，并能在夜间不必其它照明就能看到时间，且以60只发光管实现秒显示，接近于传统的秒针来显示秒的形式，用户容易接受，而且美观大方。另加七只装饰用的LED灯，使整个时钟显的相当美观新颖，故还可作为室内装饰用。 关键词： 电子钟，单片机，AT89C51，汇编语言，模块化 目 录 前 言 1 1 总体方案设计 3 1.1系统框图 3 1.2 系统功能介绍 3 1.3计时控制方案 4 1.4 显示控制方案 4 1.5 键盘控制方案 4 1.6 软件总体设计方案 5 2硬件设计 6 2.1 AT89C2051单片机的介绍 6 2.2 AT89C2051单片机引脚说明 6 2.3 单片机硬件资源分配 8 2.4 AT89C2051单片机的附属电路 8 2.4.1 振荡电路 8 2.4.2 复位电路 9 2.5 CD4017的功能 9 2.6 CD4069的功能 12 2.7 七段LED显示工作原理 12 3 软件设计 15 3.1 系统主程序设计 15 3.2 定时中断程序设计 15 3.3 节电模式程序设计 16 3.4 整点报时程序设计 17 3.5 误差消除程序设计 18 4 系统调试 20 4.1 在伟福中的调试 20 4.2 在Keil中的调试 22 4.3 硬件故障检查 24 4.3.1 单片机不工作的硬件检查 24 4.3.2 数码管显示的问题及解决方法 24 4.3.3 二极管循环点亮的问题 24 5 结　　论 25 致　 　谢 26 参考文献 27 附录A硬件电路板 28 附录B 硬件原理图 29 附录C 材料清单 30 前 言 现在计算机系统已明显地朝巨型化、单片化、网络化三个方向发展。巨型化发展的目的在于不断提高计算机的运算速度和处理能力，以解决复杂系统计算和高速数据处理，比如系统仿真和模拟、实时运算和处理。单片化是把计算机系统尽可能集成在一块半导体芯片上，其目的在于计算机微型化和提高系统的可靠性，这种单片计算简称单片机。单片机的内部硬件结构和指令系统主要是针对自动控制应用而设计的所以单片机又称微控制器MCU（Micro Controller Unit）） 1 总体方案设计 1.1系统框图 按照设计要求，本电子钟需要由单片机AT89C2051、显示驱动器（上拉电阻）、七段数码管、60秒旋转译码驱动电路（CD4017和CD4069组成） 电子钟的周边60只发光管顺时旋转来显示秒，中间四只LED数码管用于显示时间，中下方的七只LED灯顺时旋转(如图1.2)，供装饰用。 其主要功能有：整点报时；四只LED数码管显示当前时分；每隔一秒钟周边的60只LED发光管旋转一格，装饰用的LED每隔一秒旋转一次。当发生停电事件时，由后备电池供电，系统进入低功耗状态，所有显示部件停止显