单片机综合设计.docVIP

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自动化专业综合设计报告 设计题目: 基于PROTEUS的多功能数字电子钟的设计 所在实验室: 指导教师: 学生姓名 班级 学号 撰写时间: 成绩评定: 设计目的 利用单片机STC89C52,液晶显示器等实现时间的显示以及闹钟等功能的数字电子钟,数字电子钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,具有更更长的使用寿命,节省了电能。因此得到了广泛的使用。数字钟是一种典型的数字电路,包括了组合逻辑电路和时序电路。通过设计加深对学习了的单片机和PROTEUS的认识。 设计内容 (1) 用PROTEUS画出原理图,并完成下列任务: (2) 用6只LED数码管输出显示时、分和秒。 (3) 可通过按键设置闹钟功能,且停闹无须手工操作。 (4) 可通过按键设置分校时。 (5) 写出详细的设计报告。 (6) 给出电路的原理图、源程序,仿真实现。 设计步骤 1 系统主要功能 电子钟的主要功能有:整点报时;四只LED数码管显示当前时分;并且具有闹钟功能。 2 系统的硬件构成及功能 电脑钟的原理框图如图1所示。它由以下几个部件组成:单片机89C2051、电源、时分显示部件。 时分显示采用动态扫描,以降低对单片机端口数的要求,同时也降低系统的功耗。时分显示模块以及显示驱动都通过89C2051的I/O口控制。 电源部分:电源部分有二部分组成。一部分是由220V的市电通过变压、整流稳压来得到+5V电压,维持系统的正常工作。 图1 电子钟系统原理框图 2.1 AT89C2051单片机及其引脚说明 AT89C2051单片机是51系列单片机的一个成员,是8051单片机的简化版。内部自带2K字节可编程FLASH存储器的低电压、高性能COMS八位微处理器,与Intel MCS-51系列单片机的指令和输出管脚相兼容。由于将多功能八位CPU和闪速存储器结合在单个芯片中,因此,AT89C2051构成的单片机系统是具有结构最简单、造价最低廉、效率最高的微控制系统,省去了外部的RAM、ROM和接口器件,减少了硬件开销,节省了成本,提高了系统的性价比。 AT89C2051是一个有20个引脚的芯片,引脚配置如图3所示。与8051相比,AT89C2051减少了两个对外端口(即P0、P2口),使它最大可能地减少了对外引脚下,因而芯片尺寸有所减小。 图2 AT89C2051引脚配置 AT89C2051芯片的20个引脚功能为: VCC 电源电压。 GND 接地。 RST 复位输入。当RST变为高电平并保持2个机器周期时,所有I/O引脚复位至“1”。 XTAL1 反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 XTAL2 来自反向振荡放大器的输出。 P1口 8位双向I/O口。引脚P1.2~P1.7提供内部上拉,当作为输入并被外部下拉为低电平时,它们将输出电流,这是因内部上拉的缘故。P1.0和P1.1需要外部上拉,可用作片内精确模拟比较器的正向输入(AIN0)和反向输入(AIN1),P1口输出缓冲器能接收20mA电流,并能直接驱动LED显示器;P1口引脚写入“1” 后,可用作输入。在闪速编程与编程校验期间,P1口也可接收编码数据。 P3口 引脚P3.0~P3.5与P3.7为7个带内部上拉的双向I/0引脚。P3.6在内部已与片内比较器输出相连,不能作为通用I/O引脚访问。P3口的输出缓冲器能接收20mA的灌电流;P3口写入“1”后,内部上拉,可用输入。P3口也可用作特殊功能口,其功能见表1。P3口同时也可为闪速存储器编程和编程校验接收控制信号。 2.2 时分显示部件 由于系统要显示的内容较简单,显示量不多,所以选用数码管既方便又经济。LED有共阴极和共阳极两种。如图7所示。 二极管的阴极连接在一起,通常此公共阴极接地,而共阳极则将发光二极管的阳极连接在一起,接入+5V的电压。一位显示器由8个发光二极管组成,其中7个发光二极管构成字型“8”的各个笔划

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