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1、 单片机原理及应用 课程设计报告题 目 基于单片机的电子时钟设计 系 别 电子与电气工程系 专 业 电气自动化及其自动化 班 级 学 号 姓 名 指导教师 完成时间 2012 年 6 月 8 号 评定成绩 2目目 录录一、设计的目的一、设计的目的.3 3二、设计的内容与要求二、设计的内容与要求.3 3三、设计方案三、设计方案.3 3四、硬件和软件设计四、硬件和软件设计.4 4六、参考文献六、参考文献.9 93一、设计的目的一、设计的目的在基本掌握了单片机原理及应用课程知识的基础上，完成课程设计项目的设计。通过课程设计环节的训练，包括设计方案的论证、硬件设计、程序编写和设计报告的撰写，掌握单片机
2、应用项目的设计流程和方法，加深对单片机原理及应用课程知识的理解和掌握，培养应用系统的设计能力，初步积累单片机系统开发经验，以及分析问题和解决问题的方法，并进一步拓宽专业知识面，培养实践应用技能和创新意识。 二、设计的内容与要求二、设计的内容与要求根据单片机原理及应用课程设计教学大纲、 单片机原理及应用课程设计指导书，开展课程设计环节。有四个设计项目供选择：步进电机控制、直流电机调速、电子琴或电子时钟。设计内容与要求：设计内容与要求：（1）选择其中一个设计项目，进行设计方案的比较和论证，确定设计思路和方案；（2）进行硬件设计，画出硬件结构框图，完成电路原理图的设计和元器件选型，必要时应给出重要电
3、路参数的设计和计算过程，以及元器件参数的选型依据；（3）编写单片机的软件程序，先理清软件设计思路并绘制程序流程图，再编写具体的汇编语言或 C 语言程序语句，并注释说明。三、设计方案三、设计方案实验步骤：1）LED 环境2）PC 环境在与 PC 联机状态下，编译、连接、下载程序，用连续方法运行该程序。 3）观察运行结果通过控制电路开关来观察数码的显示数字，按暂停按钮时，数码管会有数字显示。4) 终止运行按“暂停图标”或实验箱上的“暂停按钮” ，使系统无条件退出该程序的运行返回监控状态。4四、硬件和软件设计四、硬件和软件设计根据定时中断的原理，数码管显示和键盘扫描电路，以及和 MCS51 单片机的
4、接口方式，通过软 件编程，实现时间初值设置，时钟运行和显示。 可供使用的硬件电路：1)七段数码管显示电路；2)8155 和 74LS164“串转并”实现的键盘扫描和数码管控制显示电路；3)串并转换数码管显示电路：通过 74LS164 实现串入并出，控制四个七段数码管的显示。MCS-51 单片机有一个全双工的串行通信接口，当工作于方式 0 时，为同步移位寄存器输入/输出方式，常用于扩展 IO 口，这时串行数据通过 RxD 引脚输入或输出，引脚 TxD 输出同步移位信号，收/发数据都为 8 位，低位在前，波特率为振荡频率的1/12。七段数码管的字型代码表如下表： 七七段段数数码码管管显显示示的的“
5、字字形形”共共阴阴极极（h ha a）共共阴阴极极（a ah h）共共阴阴极极（h ha a）共共阴阴极极（h ha a）03FH0011 1111 B1111 1100 B0FCH106H0000 0110 B0110 0000 B60H25BH0101 1011 B1101 1010 B0DAH34FH0100 1111 B1111 0010B0F2H466H0110 0110 B0110 0110 B66H56DH0110 1101 B1011 0110B0B6H67DH0111 1101 B1011 1110 B0BEH707H0000 0111 B1110 0000 B0E0H87F
6、H0111 1111 B1111 1110 B0FEH96FH0110 1111 B1111 0110 B0F6H4)8155 和 74LS164“串转并”实现的键盘扫描和数码管控制显示电路；574LS164串入并出功能图开关未打开前电路图：数码管还没开始计数6按暂停间键时电路图：当开关打到暂停时，数码管就会暂停计数，显示当前的数字。软件程序：ORG 0000HLJMP MAINORG 0040HMAIN: MOV R4, #0 MOV R5, #0 MOV R6, #0 MOV R7, #0MAIN_1: LCALL TIME_DIP SETB P1.3MAIN_2: JB P1.3, MA
7、IN_37 LCALL DISP LJMP MAIN_2MAIN_3:LCALL DELAY LCALL TIME_ADDLJMP MAIN_1DISP: LCALL DISP_1 LCALL L_DELAY LCALL TIME_DIP LCALL L_DELAYRETTIME_ADD:INC R4 CJNE R4,#0AH,NEXT1 MOV R4, #0 INC R5 CJNE R5,#06H,NEXT1MOV R5, #0INC R6 CJNE R6,#0AH,NEXT1 MOV R6, #0 INC R7CJNE R7,#06H,NEXT1MOV R7, #0 NEXT1: RET
8、TIME_DIP: MOV A, R4 MOV DPTR,#TAB MOVC A, A+DPTR LCALL SENT1 MOV A,R58 MOV DPTR,#TAB MOVC A, A+DPTR LCALL SENT1 MOV A,R6 MOV DPTR,#TAB MOVC A, A+DPTR ORL A, #80H LCALL SENT1 MOV A,R7 JNZ NEXT2 MOV A,#0 LCALL SENT1 RETNEXT2: MOV DPTR,#TAB MOVC A, A+DPTR LCALL SENT1 RETDISP_1:MOV A,#00H LCALL SENT1 LC
9、ALL SENT1 ORL A, #80H LCALL SENT1 MOV A,#00H LCALL SENT1 RETSENT1 :MOV R2,#08HSENT2:CLR P1.1 CLR C RLC A9 MOV P1.2,C STEB P1.1 DJNZ R2,SENT2 RETDELAY: MOV R3,#40HL_DELAY: MOV R3,#0FFHLOOP2: MOV R2,#00HLOOP1: DJNZ R2,LOOP1 DJNZ R3,LOOP2 RET TAB:DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FHEND五、设计总结五、设计总
10、结通过这一周的实训，对 89C51 有了一个全面的认识，通过针对性的查找资料，更加了解了电子方面的知识，既增长了自己的见识也补充了最近的专业知识，同时提高了自己的应用能力。通过课程设计环节的训练，包括设计方案的论证、硬件设计、程序编写和设计报告的撰写，掌握单片机应用项目的设计流程和方法，加深对单片机原理及应用课程知识的理解和掌握，培养应用系统的设计能力，初步积累单片机系统开发经验，以及分析问题和解决问题的方法，并进一步拓宽专业知识面，培养实践应用技能和创新意识，这次的实训巩固了我基础知识，加强了我对单片机编程的能力，培养了我创新意识。在遇到问题时，通过同学之间的相互交流和老师的认真指导，让我一
11、步步完成了这次课程设计，提高了我的全方位思维能力和动手能力，同时加强了和同学之间的沟通交流能力，这些在我今后的学习和工作当中都会有很大的帮助。虽然实验台只是一个小型的设计课程，但是通过对它的学习和操作，我们对有关接口的知识将会有一个更广泛的认识，而且它对我们以后的学习也会有帮助的。实验中个人的力量是不及群体的力量的，通过同学之间的互相帮助，共同思考问题，更能事半功倍的完成这次的实训，而且也教会了我如何在集体中要与人相处，与人共事，不要一个人解决所有问题，团结才是力量。六、参考文献六、参考文献101. 单片机原理及接口技术（第二版） ，李全利，北京：高等教育出版社，2009 年。2. 单片机原理及应用（第二版） ，李建忠，西安：西安电子科技大学出版社，2008。3. 单片机原理及应用，冯文旭等，北京：机械工业出版社，2008。4. 单片机基础(第 3 版)，李广弟等， 北京：北京航空航天大学出版社，2007。5. 单片机高级教程:应用与设计(第 2 版)，何立民，北京：北京航空航天大学出版社，2007。
基于单片机的电子时钟设计—课程设计报告
