基于单片机的数字钟系统设计_毕业设计论文.doc

武汉大学电子信息学院 电子系统综合设计课程论文 基于单片机的数字钟系统设计 目录 1 作品的背景与意义 …………………………………………… 1 2 功能指标设计 …………………………………………………2 3 作品方案设计 …………………………………………………3 3.1程序语言的比较 3.1.1方案一 汇编语言 3.1.2方案二 C语言 3.2显示方案比较 3.2.1 方案一lcd1602液晶显示 3.2.2 方案二 数码管显示 3.3 主要核心器件知识简介 3.3.1 SST89E516RD 3.3.2 74hc573 3.3.3 74hc254 4 系统整体框图 5 软件设计 5.1 主程序流程图 5.2 主函数 5.3 主函数需调用的各个子模块 5.3.1 查看时间、日历、闹钟模块 5.3.2 修改时间模块 5.3.3 修改日历模块 5.3.4 设定闹钟模块 5.4 精确的“1秒”计时模块 5.5 刷新数码管模块 5.6 获得键值模块 6 系统测试 6.1测试环境 6.2测试步骤 6.2.1第一次调试 6.2.2第二次调试 6.2.3第三次调试 6.2.4第四次调试 附录1 系统电路图 附录2 系统软件代码 附录3 系统器件清单 1 作品的背景与意义 首先，数字钟是日常生活中常见的简单系统，相对于传统的机械时钟具有更高的准确性和直观性，具有更长的使用寿命，已得到广泛的使用。其次，由于单片机具有功能强，体积小，功耗低，价格便宜，工作可靠，使用方便等特点，使单片机在电子和一些自动化行业中应用也越来越广泛。 利用单片机实现的电子钟具有编程灵活，并便于功能的扩展，很精确。 2 功能指标设计 数字钟实现功能： （1）具备一个精确的1秒定时器； （2）可根据1秒定时器，在LED上显示带小时、分钟、秒的时钟，实现正常走时（秒→分→时→日→月→年进位）； （3）能够自动区分平闰年和大小月； （4）具备小时、分钟的修改按键，可分别调整小时、分钟、秒； （5）具备显示日期功能，并且能分别直接修改年，月，日； （6）具备5个闹钟，可分别查看和修改闹钟时间；也可分别设置闹钟开关，且当闹钟鸣叫时，可人为关掉闹钟。 3 方案选择 3.1采用的程序语言的方案选择 3.1.1方案一、汇编 优点： 能够直接访问与硬件相关的存储器或I/O口； 能够对关键代码进行更准确的控制，避免因线程共同访问或者硬件设备共享引起的死锁； 能够最大限度地发挥硬件的功能 缺点： ① 编写的代码非常难懂，不好维护； ② 很容易产生bug，难于调试； 3.1.2方案二、c语言 优点： 简洁紧凑，适用范围大，可移植性好 可结构化编程 运算符、数据类型丰富 缺点： 在数据的封装性上，这一点使得C在数据的安全性上有很大缺陷； 在语法限制不太严格，对变量的类型约束不严格，影响程序的安全性，对数组下标越界不作检查等。 结论：由于想要了解和掌握汇编语言的具体编写过程，且可以直接通过汇编语控制端口，更好地了解芯片的工作原理，故而选择了汇编语言。 3.3 主要核心器件知识简介 3.3.1 SST89E516RD SST89E516RD 是8位集成存储器的51系列兼容单片机。单片机是典型的嵌入式微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上，相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片机只缺少了I/O设备。 3.3.2 74hc573 74HC573 是八进制 3 态非反转透明锁存器。 为三态允许控制端，低电平有效 LE为锁存控制端，高电平有效 1D～8D为数据输入端 1Q～8Q 为数据输出端 3.3.3 74HC245 74HC245：总线收发器，典型的CMOS型三态缓冲门电路。总线收发器，典型的CMOS型三态缓冲门电路。为输出使能端，低电平有效 DIR为输出方向控制端 A0～A7为数据输入/输出端 B0～B7为数据输入/输出端 4 系统整体框图 5 软件设计： 5.1主流程图 程序开始时初始化：对定时器T1装入初值，外部中断INT1进行初始化，开启定时器和外部中断后进入主函数刷新数码管，扫描键盘，并判断闹钟的开启状态，和是否让蜂鸣器鸣叫。若没有闹钟开着，也没有对相应键的按下，则在主函数中循环。 5.2主函数 5.3子模块 5.3.1查看模块 5.3.2修改时间模块 刷新数码管显示当前时间，并不