數字钟设计书报告书.docVIP

一、设计目的 本次综合应用课程设计的目的是训练我们把理论运用于实际的能力，加深对模拟电路、数字电路、微机原理、单片机（嵌入式、DSP、PLC）等相关课程理论知识的分析理解。通过实践把原理分析与工程设计结合，掌握软硬件系统设计的基本方法和一般规则，提高综合应用能力，培养我们的创新思维和实践能力。因此我们做的时钟只是一个简单的时钟设计，是用单片机AT89C52完成主要功能的简单设计，有最一般的时钟的功能。 此次课程设计，有助于我们对电子线路知识的整合和电子线路设计能力的训练，还有课程设计完成后的答辩的准备，为后继课程的学习和毕业设计打下一定的基础。 二、设计内容与方案 （1）本次设计时钟电路，最初的设想方案是用AT89C52单片机芯片控制外围电路，用6位共阴数码管显示时间，用上拉电阻来驱动数码管的显示，用喇叭进行整点报时，单片机编程用汇编语言。但由于在编程过程中，汇编语言指令多、编程难，因此改为用C语言编程。在用C语言编程来实现用按键转换12小时制和24小时制的时候遇到了困难，因此又把按键改为开关。另外学校只有4位和2位及1位的共阳数码管，因此又把6位共阴数码管换掉，同时接受老师的建议，把数码管的驱动电路改为数码管的段选用74LS245来驱动。最后在领元件的时候老师说单片机也不能驱动喇叭，把喇叭换成蜂鸣器。 （2）仿真时的设计方案是：使用AT89C52单片机芯片控制电路，单片机控制电路简单且省去了很多复杂的线路，使得电路简明易懂；使用键盘键上的按键来调整时钟的时、分以及键盘上的开关实现12小时制和24小时制的转换；用一蜂鸣器来进行整点报时；同时使用C语言编程，使得编程变得更容易；用一个4位和一个2位共阳数码管来显示时间，且数码管的段选用74LS245来驱动，位选用74LS04驱动。这样通过四个模块：键盘、单片机芯片、蜂鸣器、数码管显示即可满足设计要求。 硬件选择 （1）单片机的选择 ?选用AT89c52单片机，并配备12MHz晶振，复位电路采用上电复位。 （2）显示电路选择? 采用软件译码动态显示，P3.0-P3.3作数码管的位选口。P1.0-P1.6作数码管的段选口。考虑直接用单片机I/O口作位选时驱动功率不够， （3）电源选择? 采用直流5V电源供电。 （4）选择器的选择 74ls04。 （5）CTC89c52单片机是一种低功耗，高性能的片内含有4KB可编程/擦除只读存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的8位COMS微控制器，使用高密度，非易失存储技术制造，并且与AT89C52引脚和指令系统完全兼容。芯片上的FLASH允许在线编程或采用通用的非易失存储编程器对存储器重复编程。 三、基本功能描述 （1）、 要求准确显示“时”、“分”、“秒”，24 小时制； （2）、 具有整点报时功能，在每小时59 分51 秒、53 秒、55 秒、57 秒发出低音，59秒整发出高音； （3）、系统工作符合一般时钟要求。 整个电路的工作流程为：单片机内部计数器持续计数，得到的数据通过程序的控制转化成时间，并通过对输出端口输出不同的高低电平来控制数码管和蜂鸣器的工作。与此同时，单片机还在不停地扫描连接键盘的输入端口，通过得到输入端口的不同电平来判断键盘的工作情况，再通过程序的控制来影响数码管和蜂鸣器的工作 四、设计原理示意图 此电路包括以下四个部分：单片机，键盘，报时电路及显示电路。 设计原理示意图 五、仿真电路连接图 设计的电路主要由四模块构成：单片机控制电路，显示电路、报时电路以及调时电路。 该电路的单片机复位采用上电复位，即给电路一通电，电路就从程序最初设置的状态开始工作。为了方便检测报时，我们把时钟的初始值设为00点59分48秒，当电路一通电，数码管就显示此值，三秒后蜂鸣器开始发音报时，并按59 分51 秒、53 秒、55 秒、57 秒发出低音，59秒整发出高音的规律发音。 各芯片器件管脚图 （1）4位共阳数码管引脚图 【附】LED数码管根据LED的接法不同分为共阴和共阳两类，了解LED的这些特性，对编程是很重要的，因为不同类型的数码管，除了它们的硬件电路有差异外，编程方法也是不同的。共阴和共阳极数码管，它们的发光原理是一样的，只是它们的电源极性不同而已。 （2）2位共阳数码管引脚图 （3）74LS04管脚图 （4）74LS245管脚 主程序流程图 AT89C52单片机 AT89c52单片机采用40条引脚双列直插式器件，引脚除5V（ 40脚）和电源地（ 20脚）外，其