简单数字钟设计.doc

单片机课程设计文 题 目： 简单数字钟设计 学院： 班级： 成员名单： 姓名： 指导教师： 课程设计时间：2012年5月14日----2012年5月27日 摘要 近年来随着计算机在社会领域的渗透和大规模集成电路的发展单片机的应用正在不断地走向深入，由于它具有功能强，体积小，功耗低，价格便宜，工作可靠，使用方便等特点，因此特别适合于与控制有关的系统，越来越广泛地应用于自动控制，智能化仪器，仪表，数据采集，军工产品以及家用电器等各个领域，单片机往往是作为一个核心部件来使用，在根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。 本次做的数字钟是以单片机（AT89C51）为核心，结合相关的元器件（LED数码显示器、74LS245 8路同相三态双向总线收发器等），再配以相应的软件，达到制作简易数字钟的目的，使其可以实现键盘按键与数字动态显示。使用protel软件绘制电路原理图，使用proteus和keil进行联合仿真。 关键词：AT89C51单片机、74LS245的译码器、LED数码显示管 目录 1. 设计任务及方案分析 3 1.1任务要求 3 1.2 设计总体方案 3 1.3 实现方案简介 4 2. 芯片功能简介 5 2.1 AT89C51的功能简介 5 2.1.1 AT89C51芯片简介 5 2.1.2 89C51引脚图及功能 5 2.2 74LS245引脚图与用法 9 3. 硬件系统电路设计 11 4. 软件编程调试及性能分析 12 4.1程序流程 12 4.2定时程序设计 14 4.3 Proteus 仿真 18 4.4数据计算处理与性能分析 20 4.4.1 时分秒进位算法 20 4.4.2 性能分析 20 5 总结 21 6致谢词 22 7 参考文献 22 1. 设计任务及方案分析 1.1任务要求 设计内容：开机时，显示12:00:00的时间开始计时；其中AT89C51单片机的引脚P0.0/AD0控制“秒”调整，每按一次加1s；P0.1/AD1控制“分”调整，每按一次加1min；P0.2/AD2控制“时”的调整，每按一次加1h。计时满23：59：59时，返回00：00：00重新开始计时。硬件电路使用protel软件绘制，并使用proteus和keil进行仿真，观察运行结果与过程。 设计要求：1.硬件设计。掌握单片机、74LS245的译码器、 显示电路等相关原理与知识；画出原理图 2、软件设计 3、用Proteus软件对硬件系统进行仿真 4、按照毕业论文要求交一份设计报告 1.2 设计总体方案 在性价比满足应用系统要求的情况下，选择更可靠，更熟悉的单片机缩短研制周期。尽可能选择自己较为熟悉的应用电路，以提高系统的可靠性。单片机内部的资源与外部的扩展资源应在满足系统设计的基础上留有余地，为进一步的升级和扩展提供方便。应充分的结合软件方案考虑硬件的结构，通常硬件功能较完善，其相应的软件程序就简单，但硬件的成本较高，而功能较低，其相应的软件就复杂，其实际常用软件代替硬件来降低成本。整个系统相关的器件尽可能的做到性能相匹配。充分的考虑系统的抗干扰性，如具有抗干扰的单片机并充分的帅选芯片与器件，在电路中采取隔离或屏蔽的措施等。更具以上的原则我们选择我们较为熟悉的AT89C51单片机；由于液晶显示器较贵，所以这里选用8位共阴极数码管作为显示器件，并且该器件使用起来也十分的方便；为了LED数码管的显示和和键盘的控制，我们也选择了74LS245的译码器。 按照系统的设计要求，本系统主要分为三个部分：主器74LS245的译码器及驱动显示电路。74LS245的译码器采用外接电源方式工作，一线测时间的一线与AT89C51的P3.0连接并加上上拉电阻使其工作，测出的数据存直接显示在LED显示器上。总体方案框图如下图所示。 2. 芯片功能简介 2.1 AT89C51的功能简介 2.1.1 AT89C51芯片简介 AT89C52是美国ATMEL公司生产的低电平，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的只读程序存储器(PEROM)和256 bytes的随机存取数据存储器(RAM ),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，与标准MCS-51指令系统及8052产品引脚兼容，片内置通用8位中央处理器(CPU)和Fl