电气自动化毕业论文99377079.doc

工学院毕业设计 基于单片机实现的计时时钟设计 专 业： 电气自动化技术 班 级： 自动化0921 学 号： 0901215102 学生姓名： 王 玮 校外指导教师： 校内指导教师：钟晓强 二零一二年五月 目录 摘 要 1 1 引言 2 1.1 设计背景 2 1.2 课题设计内容 2 2 计时时钟以及单片机介绍 3 2.1 计时时钟结构 3 2.2 单片机简介 4 2.3 单片机特点 4 2.4 单片机的应用 5 3 计时时钟硬件设计 6 3.1 时钟电路的设计 6 3.2 复位电路的设计 6 3.3 数码显示电路的设计 7 3.4 按键电路的设计 8 3.5 蜂鸣器电路的设计 8 3.6 AT89C2051单片机 9 4 计时时钟软件设计 11 4.1 程序设计 11 4.2 汇编语言 12 4.3 程序编制 12 4.3.1 显示数码管子程序 12 4.3.2 计时子程序 13 4.3.3 按键子程序 14 5 焊接电路与系统调试 16 5.1 焊接技术 16 5.2 控制系统的调试 16 6 结论与展望 17 6.1 结论 17 6.2 展望 17 参考文献 18 附录A 计时时钟电路原理图和计时时钟PCB板图 19 附录B 项目实物图和项目元器件清单 20 附录C 项目主程序 21 摘 要：计时时钟具有良好的应用性，可以实现时间显示，定时闹钟等功能。本设计是基于AT89C2051单片机实现的计时时钟，系统包含显示电路，键盘电路和单片机控制电路等组成部分，其中显示电路由3个数码管构成，分别显示：小时，分钟和秒。同时该电路还具备定时闹钟、倒计时计数器和秒表功能。经实验测试，系统时间显示误差在±1S，符合设计要求。 关键字：AT89C2051单片机；计时时钟；数码管；定时闹钟1 引言 1.1 设计背景 二十世纪跨越了三个“电”的时代，即电气时代、电子时代和现已进入的电脑时代。不过，这种电脑，通常是指个人计算机，简称PC机。它由主机、键盘、显示器等组成。还有一类计算机，大多数人却不怎么熟悉。这种计算机就是把智能赋予各种机械的单片机（亦称微控制器）。顾名思义，这种计算机的最小系统只用了一片集成电路，即可进行简单运算和控制。因为它体积小，通常都藏在被控机械的“肚子”里。它在整个装置中，起着有如人类头脑的作用，它出了毛病，整个装置就瘫痪了。现在，这种单片机的使用领域已十分广泛，如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。 随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中数字温度计就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。 现代生活的人们越来越重视起了时间观念，可以说是时间和金钱划上了等号。对于那些对时间把握非常严格和准确的人或事来说，时间的不准确会带来非常大的麻烦，所以以数码管为显示器的时钟比指针式的时钟表现出了很大的优势。因此对于设计计时时钟是很有必要的。 1.2 课题设计内容 本设计是基于51单片机实现的倒计时时钟控制器，利用汇编语言进行程序设计。通过控制单片机内部计数器的定时器功能来实现时间的显示，再利用按钮来调节时间的长短。把实际需要的时间设计成相应的定时常数就可以通过数码显示管显示目标时间。这种控制电路结构简单，可靠性高,应用性强；软件程序适应范围广，对于不同的倒计时间只需要改变相应的定时常数即可。对单片机以及日常生活中的推前事件的应用有一定的借鉴价值。实现计时时钟的时钟功能，以及闹钟，计数器，秒表，倒计时的功能。 2 计时时钟以及单片机介绍 2.1 计时时钟结构 时钟，自从它发明的那天起，就成为人类的朋友，但随着时间的推移，科学技术的不断发展，人们对时间计量的精度要求越来越高，应用越来越广。怎样让时钟更好的为人民服务，怎样让我们的老朋友焕发青春呢？这就要求人们不断设计出新型时钟。? 现今，高精度的计时工具大多数都使用了石英晶体振荡器，由于电子钟，石英表，石英钟都采用了石英技术，因此走时精度高，稳定性好，使用方便，不需要经常调校，数字式电子钟用集成电路计时时，译码代替机械式传动，用LED显示器代替显示器代替指针显示进而显示时间，减小了计时误差，这种表具有时，分，秒显示时间的功能，还可以进行时和分的校对，片选的灵活性好。本设计利用单片机实