课程设计（论文）-基于AT89S52单片机电子时钟的设计.doc

课程设计成绩评定表学生姓名学 号080703111专业班级通信081起止时间2010.112010.12设计题目基于AT89S52电子时钟的设计课程设计成绩考核内容成 绩1. 实验出勤情况2. 实验完成情况3. 实验报告完成情况4. 实际电路完成情况5. 实验室电路完成情况6. 课程设计报告完成情况7. 考试成绩课程设计成绩 指导教师： 年 月 日目录 1. 设计目的12. 总体电路框图13. 单元电路设计24. 元件明细表85. 安装调试96. 收获体会107. 附录101.设计目的# Oc- U1 6 N/ u/ L大学课件论文设计1.了解数字钟的原理，从而学会制作数字钟及调试方法。2.了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法。 3.进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法。 4.熟悉集成电路及有关元器件的使用，熟悉面包板的使用。5.熟悉51单片机的结构，掌握keil 、proteus软件的使用方法及仿真电路的设计。2.总体电路框图 4-5 数字钟的原理图工作原理 ： 一个基本的数字钟电路主要由显示器“时”，“分”，“秒”和单片机，还有校时电路组成。8个数码管的段选接到单片机的P0口，位选接到单片机的P2口。数码管按照数码管动态显示的工作原理工作，将标准秒信号送入“秒单元”，“秒单元”采用60进制计数器，每累计60秒发出一个“分脉冲”信号，该信号将作为“分单元”的时钟脉冲。“分单元”也采用60进制计数器，每累计60分钟，发出一个“时脉冲”信号，该信号将被送到“时单元”。“时单元”采用24进制计时器，可实现对一天24小时的累计。显示电路将“时”、“分”、“秒”通过七段显示器显示出来。校时电路时用来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整，按一下ksec,秒单元就加1 ，按一下kmin,分就加1，按一下khour，时就加1。3.单元电路设计1 最小系统设计单片机最小系统的结构图 单片机的最小系统是由电源、复位、晶振、/EA=1组成。电源引脚 Vcc40电源端 GND20接地端工作电压为5V，另有AT89LV51工作电压则是2.7-6V, 引脚功能一样。 P3引脚兼用功能P3.0串行通讯输入（RXD）P3.1串行通讯输出（TXD）P3.2外部中断0（ INT0）P3.3外部中断1（INT1）P3.4定时器0输入(T0)P3.5定时器1输入(T1)P3.6外部数据存储器写选通WRP3.7外部数据存储器写选通RDP3端口引脚兼用功能表2. LED显示电路LED显示器是现在最常用的显示器之一，如下图所示。图3-4 LED显示器的符号图显示电路显示模块需要实时显示当前的时间,即时、分、秒，因此需要6个数码管，采用动态显示方式显示时间，硬件连接如下图所示，时的十位和个位分别显示在第一个和第二个数码管，分的十位和个位分别显示在第三个和第四个数码管，秒的十位和个位分别显示在第五个和第六个数码管，采用动态扫描的方法进行显示，其硬件连接方式如下图所示。数码管的硬件连接示意图数码管使用条件：3. 键盘控制电路该设计需要校对时间，所以用三个按键来实现。按khour来调节小时的时间，按 kmin来调节分针的时间，按 ksec来调节秒的时间。下图是按键硬件连接图。4.系统程序设计流程图开始启动定时器按键检测时间显示主程序#include sbit ksec=P30; sbit kmin=P31; sbit khour=P32; unsigned char secshi=0,secge=0,minshi=0,minge=0,hourshi=0,hourge=0; unsigned int num=0,sec=0,min=0,hour=0; unsigned char code table10=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90; void delay(unsigned int); void time0(); void display(); void keyscan(); main()TMOD=0x01; TH0=(65536-50000)/256; TL0=(65536-50000)%256; EA=1;ET0=1;TR0=1; while(1) keyscan(); display(); void delay(unsigned int z) unsigned int x,y; for(x=z;x0;x-) for(y=110;y0;y-);定时器中断子程序void time0() interrupt 1 num+; TH0=(65536-50000)/256; TL0=(65536-50000)%256; LED显示程序void display()if(num=20) num=0; sec+; if(sec=60) sec=0; min+; if(min=60) min=0; hour+; if(hour=24) hour=0; min=0; sec=0; secge=sec%10; secshi=sec/10; minge=min%10; minshi=min/10; hourge=hour%10; hourshi=hour/10; P2=0x01; P0=tablesecge; delay(5); P2=0x02; P0=tablesecshi; delay(5); P2=0x04; P0=0xbf; delay(5); P2=0x08; P0=tableminge; delay(5); P2=0x10; P0=tableminshi; delay(5); P2=0x20; P0=0xbf; delay(5); P2=0x40; P0=tablehourge; delay(5); P2=0x80; P0=tablehourshi; delay(5); 按键控制子程序void keyscan()if(ksec=0) delay(10); if(ksec=0) sec+; if(sec=60) sec=0; while(ksec=0) display(); if(kmin=0) delay(10); if(kmin=0) min+; if(min=60) min=0; while(kmin=0) display(); if(khour=0) delay(10); if(khour=0) hour+; if(hour=24) hour=0; while(khour=0) display(); 4.元件明细表元器件清单型号功能备注89c52单片机微处理器1片最小系统开发板定时/计数器，并行输入输出(I/O)口，全双工串行口，时钟电路1片印刷电路板1个开关调表3个Led数码管7字段显示6个电阻限流13个三极管S9013信号放大6个5.安装调试单片机应用系统的调试包括硬件和软件两部分，但是他们并不能完全分开。一般的方法是排除明显的硬件故障，再进行综合调试，排除可能的软/硬件故障。1 硬盘调试元器件在安装前要逐一检查，用万用表测其数值，看是否与所用相同；完成焊接后，应先空载上电（芯片座上不插芯片），并检查各引脚的电位是否正确。若一切正常，方可在断电的情况下将芯片插入，再次检查各引脚的电位及其逻辑关系。将万用表的探针放到单片机接电源的引脚上检测一下，看是否符合要求。2 系统性能测试与功能说明走时：默认为走时状态，按24小时制分别显示“时时-分分-秒秒”，有2个“-”动态显示，时间会按实际时间以秒为最少单位变化。走时调整：按ksec对秒进行调整，按一下加一秒；按kmin对分进行调整，按一下加一分；按khour对时进行调整，按一下加一小时，从而达到快速设定时间的目的。3 系统时钟误差分析电子钟的走时误差S=S1-S2,S1表示程序实际运行计算所得的秒；S2表示客观时间的标准秒。S0时表示电子钟秒单元数值刷新滞后，即走时误差为“慢”；反之，S0表示秒单元数值的刷新超前，即走时误差为“快”。本次设计的单片机电子钟系统中，其误差主要来源包括晶体频率误差，定时器溢出误差，延迟误差。晶体频率产生震荡，容易产生走时误差；定时器溢出的时间误差，本应这一秒溢出，但却在下一秒溢出，造成走时误差；延迟时间过长或过短，都会造成与基准时间产生偏差，造成走时误差。4 软件调试问题及解决软件程序的调试一般可以将重点放在分模块调试上，统调是最后一环。软件调试可以采取离线调试和在线调试两种方式。前者不需要硬件仿真器，可借助于软件仿真器即可；后者一般需要仿真系统的支持。本次课题，Keil软件来调试程序，通过各个模块程序的单步或跟踪调试，使程序逐渐趋于正确，最后统调程序。仿真部分采用protus 6 professional软件，此软件功能强大且操作较为简单，可以很容易的实现各种系统的仿真。6.收获体会通过这次课程设计的制作使我们对课堂上的理论知识有了进一步的了解，并增强了对数字电子技术这门课程的兴趣。同时也发现自对数电知识和电子设计软件掌握得不够。这次设计仿真我们用到了仿真软件Proteus7.7和编译软件keil3.0，从软件的安装到使用，从网上查阅资料学到了很多课堂之外的专业知识。这次的设计最主要是单片机的应用，从控制到接口。技术是一个多学科的综合，要做到灵活应用需要自我学习各种辅助技术的应用。其次感受最深的是设计是一小步，实现成实物才是一大步。这次仿真驱动数码管没有用电流放大电路，制作时因为如电流很小数码管无法显示。设计中每一步都要细心认真，一个小的失误，都会导致后面的环节发生错误。在制作过程中虽然后来有设计上的疏忽但是我们每一步都细心焊接，一步一检查，一次成功。动手锻炼增长了知识的同时也增强了我们思考问题、解决问题和动手的