单片机设计电子表.doc

《单片机原理与应用》课程设计 题 目： 数字电子表设计 班 级： 学 号： 姓 名：  基于51单片机的数字电子表的设计 摘 要 数字钟已成为人们日常生活中必不可少的必需品，广泛用于个人家庭以及办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术，使数字钟具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点，它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。尽管目前市场上已有现成的数字钟集成电路芯片出售，价格便宜、使用也方便，但鉴于单片机的定时器功能也可以完成数字钟电路的设计，因此进行数字钟的设计是必要的。在这里我们将已学过的比较零散的数字电路的知识有机的、系统的联系起来用于实际，来培养我们的综合分析和设计电路，写程序、调试电路的能力。 近几年，单片机在各个领域得到广泛的应用。从工业到人们的日常生活，大部分的科技产品都是通过单片机来控制。在它问世之前，自动控制设备不能被广泛的应用，这是因为控制设备的体积庞大，耗电量大，价格昂贵。在第一台微处理器成功研制不久，第一个单片机就问世了。 因为单片机具有体积小、功耗低、功能强可靠性高、价格低廉等一系列优点，而受到大家的欢迎。它不仅已成为工业测控领域普遍采用的智能化控制工具，而且已渗入到人们工作和和生活的各个角落，有力地推动了各行业的技术改造和产品的更新换代，应用前景广阔。 目 录 第一章 单片机知识简介 1 1. 1什么是单片机 1 1.2单片机应用的特点 1 1.3单片机的应用领域 1 1.4 单片机的中断与定时系统 2 1.4.1 MCS－51单片机中断系统 2 1.4.2 MCS-51 单片机的定时器/计数器 2 1.5芯片分析 3 第二章 总体方案设计 5 2.1设计方案 5 2.2程序机构框图 5 2.1.1主程序流程图 6 2.1.2中断处理流程图 7 第三章 系统的硬件组成 8 3.1 硬件模块的实现 8 3.1.1 显示模块概述 8 3.2 晶振电路 11 3.3 按键模块 12 第四章 程序设计 13 4.1 相关工具软件 13 4.2 部分时钟程序 13 第五章 系统功能调试与指标参数 14 5.1基本功能和指标参数 14 5.2测试的相关参数 14 附录 14 参考文献 21 第一章 单片机知识介绍 1.1什么是单片机 在一片集成电路芯片上集成微处理器CPU（Central Process Unit），随机存储器RAM（Random Access Memtory），只读存储器ROM（Read Only Memtory），中断系统，定时器/计数器以及I/O接口电路，从而构成了单芯片微型计算机，即单片机单片机具有体积小，价格低，可靠性高和易于嵌入式应用等特点，适合用作智能仪器仪表和工业测控系统的前端装置。单片机本身没有开发能力，必须借助开发机完成应用系统的硬件故障和软件故障错误的排除，调试完程序必须固化到单片机的内部或外部程序存储器芯片中。新的单片机应用系统开发技术在近几年有了快速的发展。 1.2单片机应用的特点 控制功能和可靠性高 单片机是为了满足工业控制而设计的，所以实时控制功能特别强，其CPU可以对I/O接口直接进行操作，位操作能力更是其它计算机无法比拟的，另外，由于CPU，存储器，以及I/O接口集成在同一芯片内，各部件之间的连接紧凑，数据在传送时受到干扰小，且不易受环境条件的影响，所以单片机的可靠性非常高。 体积小，价格低，易于产品化 每一片单片机既是一台完整的微型计算机，对于批量的专用场合，一方面可以在众多的单片机品种间进行匹配选择，同时还可以专门进行芯片设计，使芯片功能与应用具有良好和对应关系。对单片机产品的引脚封装方面，有的单片机引脚已减少到8个或更少，从而使应用系统的印刷板减小，按插件减少，安装简单。 在现代的各种电子器件中，单片机具有良好的性能价格比，这正是单片机得以广泛应用的重要原因。 1.3单片机的应用领域 (1)能仪器仪表 单片机用于各种仪表，一方面提高了仪表仪器的使用功能和精度，使仪器仪表智能化，同时还简化了仪器仪表的硬件结构，从而可以方便地完成仪器仪表的升级代换。如各种智能化电气测量仪表，智能传感器等。 (2)机电一体化 机电一体化产品是集机械技术，微电子技术，自动化技术和计算机技术于一体，具有智能化特征的各种机电产品。单片机在机电一体化产品的开发中可以发挥巨大的作用。典型的产品如：机器人，数控机床，自动包装机，点钞机，医疗设