大学毕业设计论文-数字钟设计.docVIP

课程设计报告 数字钟设计 院 系 电子信息工程学院 专 业 电子信息工程 1 姓 名 摘 要 。 本课题利用了单片机的数码管和定时器相关知识，采用AT89C51单片机子控制核心，结合LED数码管实现时分秒的显示。硬件电路设计主要包括中央处理单元电路，键盘扫描电路。软件程序则采用VC语言实现。本设计实现了显示时间、调整时间等功能，达到了设计的目的和要求。并在Proteus软件上进行了仿真和调试。 关键词： 目 录 摘 要 I 目 录 II 1 引言 1 1.1 研究背景及意义 1 1.2 国内外研究现 1 2 硬件设计 1 2.1 1 2.2 电路组成 2 3 软件设计 2 3.1 2 3.2 源程序 2 4 系统调试与实验 4 5 总结 5 参考文献 6 1.1 研究背景及意义 1.2 国内外研究现状 数字电子技术的迅速发展，使各种类型集成电路在数字系统、控制系统、信号处理等方面得到了广泛的应用。为了适应现代电子技术迅速发展的需要，能够较好地面向数字化和专用集成电路的新时代。目前，数字钟以其体积小、重量轻、抗干扰能力强、对环境要求高、高精确性、容易开发等特性，在工业控制系统、智能化器仪表、办公自动化等诸多领域取得了极为广泛的应用，并已经走入了寻常百姓家。因此，数字钟技术开发和应用跟我们生活密切相关。 2 硬件设计 2.1 在本设计中，组成电路原理图的元件有：芯片AT89C51一个；共阴极8位数码管一个；按键3个；普通电容2个；电解电容一个；晶振（CRYSTAL）一个；电阻若干。 2.2 设计要求 能够显示23时59分59秒，归零后重新开始，具有校时、校分、校秒功能，具有整点报时功能。 2.3电路组成 在本设计系统中，数字钟的设计原理图包括晶振电路、键盘控制电路、复位电路、数码管显示电路、分频电路、时分秒计数电路、校时电路、译码显示电路和功能扩展电路。 晶振电路：全称为晶体震荡器，主要作用是产生单片机所需的时钟频率。单片机执行程序所需的时间完全取决于晶振所提供的时钟频率。晶振电路如图1所示。  图1 复位电路：复位是单片机的初始化操作。单片机启动运行时都需要先复位，其作用是使CPU及系统中其他部件处于一个确定的初始状态，并且从这个状态开始工作。其电路图如图2所示。 图2 键盘控制电路：数字钟最基本的功能除了能正常显示时间外，还需要对时间进行设置和调整，所以要配以相应的键盘控制电路。该设计的键盘控制电路主要包括3个按键：P0.0控制“秒”的调整，每按一次加1s；P0.1控制“分”的调整，每按一次加1min；P2.0控制“时”的调整，每按一次加1h。键盘控制电路图如图3所示。 图3 数码管显示电路：本次设计选择共阴极数码管，其中有6位显示“时”，“分”，“秒”，剩下两位显示“—”。数码管A至DP接单片机P1端口，1至9接单片机P3端口。其电路图如图4所示。 图4 分频电路：分频器能将高频脉冲变换为低频脉冲，它可由触发器以及计数器来完成。由于一个触发器就是一个二分频，N个触发器就是2n个分频器，如果用计数器做分频器，就要按进制数进行分频。 分频器的功能主要有两个：一个是产生标准秒脉冲信号，二是提供功能扩展电路所需要的信号，如图5所示： 图5 时分秒计数器:计数电路就要用到计数器，而计数器又有同步和异步之分。这里时计数电路要用到24进制计数器；分、秒计数器则需要用到60进制计数器。 74160计数器不仅具有二进制加法计数功能，还具有预置数、保持、和异步置零等附加功能。如图6所示： 图6 校时电路:当数字钟的显示时间于实际时间不同时，必须予以校准，校准电路如图7所示： 图7 译码显示电路如图8所示： 图8 3 软件设计 在本设计系统中，要求达到的3.2 源程序 #include reg51.h #include intrins.h #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define P