AT89C51电子时钟课程设计(8位) C编.docx

第一章序论设计目的：1、增进对MCS51单片机电路的感性认识，加深对理论方面的理解；掌握Protel99SE，Proteus,，Keil软件的有关知识；了解和掌握软硬件设计过程、方法及实现；2、通过基于单片机的数字电子钟的设计的设计练习，了解必须提交的各项工程文件，也达到巩固、充实和综合运用所学知识解决实际问题的目的。实验环境：1、增进对MCS51单片机电路的感性认识，加深对理论方面的理解；掌握Protel99SE，Proteus,，Keil软件的有关知识；了解和掌握软硬件设计过程、方法及实现；2、通过基于单片机的数字电子钟的设计的设计练习，了解必须提交的各项工程文件，也达到巩固、充实和综合运用所学知识解决实际问题的目的。任务要求：1、查阅课题相关资料，深入理解课题含义及设计要求，注意材料收集与整理；2、设计一个时钟系统，实现以24小时为一个周期，同时8位7段LED数码管显示小时、分钟和秒的要求；3、该时钟在计时过程中具有定时功能，当时间到达提前定好的时间进行蜂鸣报时；4、设计四个按键S1、S2、S3和S4键,进行相应的操作就可实现校时、定时、复位功能。5、设计系统原理图，利用Protel99SE绘制原理图，设计程序，利用Proteus 仿真软件进行系统调试；6、结束后，及时提交设计报告（含纸质稿、电子稿），要求格式规范、内容完整、结论正确，正文字数不少于3000字。第二章硬件设计1、电路原理图单片机采用AT89C51型时间显示电路：采用一个8位共阴极数码管，P1口驱动显示数字，P2口作为扫描信号时间设置电路：P3.0、P3.1、P3.2分别连接了3个按键，实现调试模式、时间加和时间减闹钟:P3.3口接扬声器2、单片机最小系统为什么称之为单片机最小系统呢？单片机最小系统，也叫做单片机最小应用系统，是指用最少的原件组成单片机可以工作的系统。单片机最小系统的三要素就是电源、晶振、复位电路复位电路：由电容串联电阻构成，由图并结合电容电压不能突变的性质可以知道，当系统一上电，RST脚将会出现高电平，并且，这个高电平持续的时间由电路的RC值来决定。典型的51单片机当RST脚的高电平持续两个机器周。晶振电路:晶振，又叫晶体振荡器，从这个名字我们就可以看出来，它注定一生都要不停振荡的。他起到的作用是为单片机系统提供基准时钟信号，类似于我们部队训练时喊口令的人，单片机内部所有的工作都是以这个时钟信号为步调基准来进行工作的。 STC89C52 单片机的 18 脚和 19 脚是晶振引脚，我们接了一个 12MHz(产生精确的uS级时歇,方便定时操作)，外加两个 30pF 的电容，电容的作用是帮助晶振起振，并维持振荡信号的稳定。时钟电路产生的振荡脉冲经过触发器进行二分频之后，才成为单片机的时钟脉冲信号。所以，适当组合RC的取值就可以保证可靠的复位。一般推荐C 取0.1u，R取4.7K。当然也有其他取法的，原则就是要让RC组合可以在RST脚上产生不少于2个机周期的高电平。至于如何具体定量计算，可以参考电路分析相关书籍。这里我们使用上电复位和按键复位两种方式3、元件清单电子钟元器件清单元件名称规格型号数量（个）单片机AT89c511晶振12MHz1电容30uF2电容0.1μF1按键BUTTON4液晶显示7SEG-MPX8-CC-bule14、显示工作原理：系统采用动态显示方式，用P0口来控制LED数码管的段控线，而用P2口来控制其位控线。动态显示通常都是采用动态扫描的方法进行显示，即循环点亮每一个数码管，这样虽然在任何时刻都只有一位数码管被点亮，但由于人眼存在视觉残留效应，只要每位数码管间隔时间足够短，就可以给人以同时显示的感觉。5、设计方案与实现本课题采用软件程序设计的方案,利用MCS—51内部的定时/计数器进行中断定时，LED数码显示器和按键，配合软件延时实现时、分、秒的计时。运用串行通信方式且计时不占用CPU时间,能够充分利用好CPU。第三章 软件设计流程及描述1、软件介绍Keil C51是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，与汇编相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（uVision）将这些部分组合在一起。运行Keil软件需要WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系统。如果你使用C语言编程，那么Keil几乎就是你的不二之选，即使不使用C语言而仅用汇编语言编程，其方便易用的集成环境、强大的软件仿真调试工具也会令你事半功倍。优点：⒈Keil C51生成的目标代码效率非常之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，容易理解。在开发大型软件时更能体现高级语