自动报时系统设计(单片机)_secret.doc

毕 业 设 计 题目 自动报时系统 系别 机电系 专业 机电一体化 班级 机电078函授 姓名 时文龙 学号 001081500 指导教师 田丰 日期 2010年5月  摘 要 本设计是利用单片机原理设计的自动报时系统。其中，自动报时系统以AT89C51单片机为核心，采用4个独立式按键来调整时间和设置闹铃，用共阴极动态六段LED动态显示来显示时间，计时方案采用时钟芯片DS1302。以8路反向动态缓冲器74LS240作为LED的动态扫描的段码控制驱动信号,用P2.0—2.5外接一片集电极开路反向门电路7406(OC门)做6位LED的位选信号驱动口，6个数码管的8根段选线分别接74LS240的输出,LED共阴极端与7406的输出端相连,从左到右依次来显示时，分，秒。 正文中首先简单描述了硬件系统的工作原理，且附以硬件系统的设计框图，论述了本次毕业设计所应用的各种硬件接口技术和各个接口模块的功能及工作过程, 并具体描述了外接电路接口的软、硬件调试。 本文撰写的主导思想是软、硬件相结合，以硬件为基础，来进行各功能模块的编写。 关键词：单片机，自动报时系统，位码，段码，显示 目 录 设计任务书 I 1 前言 1 2 硬件系统设计 2 2.1 总体框图设计 2 2.2 单片机选型 2 2.3 独立式按键控制电路 5 2.4 LED动态显示电路 7 2.5 时钟芯片DS1302 11 2.6 电路原理 14 3 软件设计 15 3.1 设计思路 15 3.2主程序模块 15 3.3显示程序模块 17 3.4 DS1302的写时钟程序模块 18 3.5按键程序模块 19 3.6 定时器程序模块 20 4 系 统 调 试 22 结 论 25 致 谢 26 参考文献 27 附 录A 28 1 前言 随着半导体集成工艺的不断发展，单片机的集成度将更高、体积将更小、功能将更强。在单片机家族中，80C51系列是其中的佼佼者，加之Intel公司将其MCS –51系列中的80C51内核使用权以专利互换或出售形式转让给全世界许多著名IC制造厂商，如Philips、 NEC、Atmel、AMD、华邦等，这些公司都在保持与80C51单片机兼容的基础上改善了80C51的许多特性。这样，80C51就变成有众多制造厂商支持的、发展出上百品种的大家族，现统称为80C51系列。80C51单片机已成为单片机发展的主流。专家认为，虽然世界上的MCU品种繁多，功能各异，开发装置也互不兼容，但是客观发展表明，80C51可能最终形成事实上的标准MCU芯片。 本设计采用的是ATMEL公司的AT89C51芯片，此芯片根据了充分的静止CMOS 控制器与三级节目记忆锁，共有：32 条I/O 线, 2 定时计数器， 6 个中断来源，4 K 闪存, 128 个字节在芯片RAM。 由于本设计所做的是一个自动报时系统简单，所以要用到单片机的最小应用系统模块1，还需要用独立式键盘和动态显示模块。 而我的硬件设计详见第二章，主要介绍了需要哪几部分硬件电路和硬件系统的概叙。在2.1节介绍了主要的硬件框架；2.2节简单的介绍了单片机最小应用系统的性能和附属电路；2.3节详细介绍了键盘控制电路；2.4节介绍了动态显示电路。2.5介绍了DS1302芯片。在第三章中我们详细的解说了软件系统的设计。3.1节介绍了我们做这个设计的程序设计思路；3.2节介绍了主程序模块及其框图；3.3节介绍了显示程序模块及其框图。第四章是我对此设计的调试过程和结果显示。第五章就是我对此设计的总体概括，体会和心得。 我所设计的这个自动报时系统简单，实用性强，成本低，使用维护方便，软件功能强，运行稳定可靠等优点。 2 硬件系统设计 2.1 总体框图设计 我所设计的是一个自动报时系统，自动报时系统用到的单片机芯片是AT89C51芯片，除此之外还包括：晶振电路和复位电路构成单片机最小应用系统；还有独立式按键电路；动态显示电路等等；总体设计框图如图2.1所示。 图2.1　总体设计框图 2.2 单片机选型 2.2.1 AT89C51的特点 AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS、8位单片机。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。 图2.2 AT89C51管脚图 主要特性与MCS-51 兼容 4K字节可编程闪烁存储器寿命：1000写/擦循环数据保留时间：10年全静态工作：0Hz-24Hz三级程序存储器锁定128*8位内部RAM32可编程I/O线两个16位定时器/计数