单片机课程设计数字式电子钟的设计.docVIP

课程设计名称： 单片机课程设计 题 目： 数字式电子钟的设计 课程设计名称 单片机课程设计 课程设计题目 数字式电子钟的设计 数字式电子钟的设计 设计内容： 以单片机At89C51为主控制器芯片，使用若干数码管及开关按键，设计一个电子钟的硬件系统，并编写软件程序。 设计任务与要求： 1、单片机要有复位电路和时钟电路； 2、电子钟通过数码管显示小时、分钟、秒信息，时间范围00小时00分00秒~23小时59分59秒； 3、通过按键对电子钟进行小时、分钟、秒的时间设定； 4、利用proteus仿真软件画出系统仿真图； 5、利用汇编语言或C语言编写程序。 关键词 电子钟 AT89C51 仿真设计 软件设计目 录 1.ATM89C51 介绍………………………………… 2 2.显示设计 ………………………………… 4 2.1LED显示原理 ………………………………… 4 3按键设计 ………………………………… 5 4复位电路设计 ………………………………… 6 5．仿真设计 ………………………………… 7 6结论 ………………………………… 7 附录:程序 ………………………………… 9 1.ATM89C51 介绍 AT89C2051单片机，带有2KB Flash可编程、可擦除只读存储器（E2PROM）的低压、高性能8位CMOS微型计算机。拥有15条可编程I/O引脚，2个16位定时器/计数器，6个中断源，可编程串行UART通道，并能直接驱动LED输出。 仅仅是为了完成时钟设计或者是环境温度采集设计，应用AT89C2051单片机完全可以实现。但是将两种功能结合在一片单片机上，就需要更多的I/O引脚，故本设计采用具有32根I/O引脚的AT89C51单片机。 AT89C51单片机是一款低功耗，低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含4KB（可经受1000次擦写周期）的FLASH可编程可反复擦写的只读程序存储器（EPROM），器件采用CMOS工艺和ATMEI公司的高密度、非易失性存储器（NURAM）技术制造，其输出引脚和指令系统都与MCS-51兼容。片内的FLASH存储器允许在系统内可改编程序或用常规的非易失性存储器编程器来编程。因此，AT89C51是一种功能强，灵活性高且价格合理的单片机，可方便的应用在各个控制领域[6]。 AT89C51具有以下主要性能： 4KB可改编程序Flash存储器； 全静态工作：0——24Hz； 128×8字节内部RAM； 32个外部双向输入/输出（I/O）口； 6个中断优先级； 2个16位可编程定时计数器； 可编程串行通道； 片内时钟振荡器。 此外，AT89C51是用静态逻辑来设计的，其工作频率可下降到0Hz，并提供两种可用软件来选择的省电方式——空闲方式（Idle Mode）和掉电方式（Power Down Mode）。在空闲方式中，CPU停止工作，而RAM、定时器/计数器、串行口和中断系统都继续工作。在掉电方式中，片内振荡器停止工作，由于时钟被“冻结”，使一切功能都暂停，只保存片内RAM中的内容，直到下一次硬件复位为止[8]。 图1 AT89C51芯片引脚图 AT89C51为适应不同的产品需求，采用PDIP、TQFP、PLCC三种封装形式，本系统采用双列直插PDIP封装形式，如图1。 2.显示设计 就时钟而言，通常可采用LCD显示或LED显示。对于一般的段式LCD，需要专门的驱动电路，而且LCD显示的可视性较差；对于具有驱动电路和微处理器接口的液晶显示模块（字符或点阵），一般采用并行接口，对微处理器的接口要求较高，占用资源多。另外，AT89C51本身没有专门的液晶驱动接口。LED结构简单，体积小，功耗低，响应速度快，易于匹配，寿命长，可靠性高，而且显示亮度高，价格便宜，市场上也有专门的时钟显示组合LED。故本设计中应用7位8段共阴LED实现显示部分，显示面板分布如图3.6。 2.1LED显示原理 多个发光二极管封装在一起的七段数码显示器按其连接形式可分为共阳显示器和共阴显示器。图7-1所示为共阳和共阴的七段显示器，在显示器中除了显示数字必须的七段笔画外，还提供了小数点。共阳显示器的阳极连接在一起，此时对阳极提供一正电压，通过限流电阻控制其阴极为高电平或是低电平来决定其暗或是亮。共阴显示器的阴极连在一起，此时可将阴极接地，通过限流电阻控制其阳极为高电平或是低电平来决定其亮或是暗。 图2七段数码显示器 采用七段数码显示器显示的字型受到显示器本身结构的限制。因此，在显示比较复杂的字符、汉字或图形时，可采用点陈显示的办法。 LED显示分动态显示和静态显示：本设计采用动态显示方式。本设