关于单片机的课设.doc

目录 一、序言……………………………………………………… 二、设计目的、设计课题…………………………………… 三、设计内容、设计要求…………………………………… 四、硬件原理分析…………………………………………… 五、软件设计………………………………………………… 六、设计心得………………………………………………… 七、参考文献………………………………………………… 附录一：程序清单…………………………………………… 附录二：主电路图…………………………………………… 一、序言 （一）数字电子钟的背景 20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。 时间对人们来说总是那么宝贵，工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前的时间。忘记了要做的事情，当事情不是很重要的时候，这种遗忘无伤大雅。但是，一旦重要事情，一时的耽误可能酿成大祸。 目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。下面是单片机的主要发展趋势。单片机应用的重要意义还在于，它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能用单片机通过软件方法来实现了。这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术，是传统控制技术的一次革命。 单片机模块中最常见的是数字钟，数字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，因此得到了广泛的使用。 （二）数字电子钟的意义 数字钟是采用数字电路实现对.时,分,秒.数字显示的计时装置,广泛用于个人家庭,车站, 码头办公室等公共场所,成为人们日常生活中不可少的必需品,由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度,远远超过老式钟表, 钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。 （三）数字电子钟的应用 数字钟已成为人们日常生活中：必不可少的必需品，广泛用于个人家庭以及车站、码头、剧场、办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术，使数字钟具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点，它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。 二、设计目的及设计课题 （一）设计目的 利用所学单片机的理论知识进行软硬件整体设计，锻炼学生理论联系实际、综合应用的能力。 （二）设计题目 实时时钟 三、设计内容及设计要求 （一）设计内容 以单片机为控制器，采用定时器中断的方法，设计一个一天24小时进制的实时时钟，并用6个发光二极管分别显示时、分、秒的记时，且整点报时（几点钟报几下）。 （二）设计要求 设计硬件接口电路，将以上硬件构成一个简单的单片机应用系统，画出接口的连接图。 编写驱动软件，实现以下功能： ① 采用定时器中断的方法，设计一个一天24小时进制的实时时钟； ② 用6个发光二极管分别显示时、分、秒的记时； ③ 能进行整点报时。 ④ 可以从键盘中预置、修改时钟值。 硬件原理分析 （一）硬件系统模块介绍 本设计的硬件系统主要采用以下基本模块来实现，单片机最小系统模块，输入模块、驱动模块、输出模块、电源模块。 （1）单片机最小系统模块：包括低功耗、高性能CMOS8位微控制器AT89C51；复位电路；晶振电路。本本模块AT89C51系统控制核心，单片机系统复位由复位电路完成，单片机内部有一个高增益、反相放大器，其输入端为芯片引脚XTAL1，其输出端位位引脚XTAL2。通过这两个引脚在芯片外并接石英晶体振荡器和两只电容。这样就构成一个稳定的自激振荡器。 （2）输入模块：本模块共用到了5个按键，1个电源开关，1个复位键，单片机运行期间，利用按键完成复位操作。3个按键独立式键盘，S1键为时计数的加1调整，S2键为分计数加1调整，S3键为秒计数加1调整。且S1、S2、S3任一键都独自连一个I/O（P1.5、P1.6、P1.7）口线，说明它们可以独立实现相应的电子钟功能。 （3）驱动模块：本模块由8255可编程I/O接口芯片来扩展单片机的并行I/O接口，从而完成数码管的显示驱动，输出实时数据。 （4）输出模块：本次设计显示为8位，采用两个四位一体数码管（