LED显示的电子钟要点

1、kunming university单片机原理及其接口技术课程设计报告课题led显示的电子钟姓 名周 文学号 201104170132院 系自动控制与机械工程学院班 级 电气1班指导教师 冯维杰王玮2013年7月目录一、设计目的及要求 .1二、系统设计 .1三、硬件设计 . 11、at89c51 22、led数码管显示部分 22、晶振部分 34、按键部分 3四、软件设计 41、protues 软件 42、流程图 .43、仿真结果 6五、总结与心得体会 7六、附录（c语言程序） 8一、设计目的及要求1、设计题目：led显示的电子钟2、设计任务：基于 at89c51单片机制作一个led显示的智能电

2、子钟。3、设计要求：(1)、用6个7段led数码管作为显示设备，设计时钟功能。(2)、显示格式，日期： yy mm dd,时间：hh mm ss.(3)、可以分别设计年、月、日，时、分、秒。在复位后的日期应该为：12 01 01,时间为:00 00 00。(4)、秒钟复位功能，当秒位键按下后，秒的那位回到00。(5)、键盘按键个数应该万为己确定。(6)、时间、月、日自行交替显示，或者按键切换显示。二、系统设计设计中采用at89c51芯片及led显示器，一些独立式按键构成一个简单的数字电子钟。设计中是采用单片机的内部定时器进行定时，程序框图如图2.1所示：图2.1系统框图整个电子钟的工作原理是：

3、在正常的供电状态下，首先利用单片机定时，到了相应的时 间由单片机将所需要显示的数据送到 led显示器的输入口，当有键按下时则进入相应的按键 显示和调整状态，进行按键调整。三、硬件设计：硬件设计是指应用系统的电路设计，包括单片机芯片、控制电路、存储器、i/o接口等等。硬件设计时，应考虑留有充分余量，电路设计力求无误，因为在系统调试中不易修改硬件结构。如原理图所示，硬件系统主要由单片机最小应用系统、led数码管显示部分、电源部分、晶振部分、按键部分等组成。1、单片机最小系统 at89c51.at89c51是一种带8k字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能cmos曲微处理器，俗称单片机。时钟

4、电路由一个 12mhz的石英晶体振荡器和两个 22pf的的电容组成振荡电路和分频电路，为单片机提供内部时钟。复位电路采用上电复位和按键复位结合的方式对电路进行复位，主要是通过rst引脚送入单片机。如图3.1:13xtal1po u/adupd 2/ad2xtal2p0.3/ad3ipo 4/ad4pu.0/ad5po 6zad0rstp0.7/ad7p2.07a3p2.1/a9f2.2/a10psenp2 3/a1 1alep2.4/a12eap2 ?/a13p2.6/a14f2.7/a15fl .0p3.0/f?xdpi .1p3 irnxdpi .2p3.2/intap1 .3f3 3/i

5、nt1ipi .4f3.4/tdpl 5f9 5zt1_p1 .6p3.6/wrpl 7p3.7/rd39ie383736935343332292 12223243l253 126127281021112a13514615ie1778atb9cs1图3.189c51单片机图2、led数码管显示模块本系统利用6位led数码管显示时间，共阴极结构。led数码管由7段发光二极管组成，当要显示某个数字时只要将数字所对应的引脚送入低电平。输a输 出显示lyrbidcba reycydytyfyg字符100001i i11110cix0 00110 11 d 0 0 0111x001011 i iidee

6、1n001 111 ii i o 0 tm1x0 1 0010 1i o o 1 ih1x010111 01 1 0 1 s1x。 10 fl 111ixoh 111 1i o o o o1 i1k1 00011 iiiiiisi1i100111 110 0 11q1xlq10 】0 q0 110 1c1x10 1110 01 1 0 0 11x1 1001口 i10 0 11u1x110111 00 1 0 1 1u1x1 1 1 u 10 00 1111t1x1111 i0 11 0 0 0 0xxu xxx 00 00 0 d 0 010oooa d0 0a o o o c0xxxkh

7、11 1111118：b6 口 vt c dp此为led数科管正面图 各字段的弓脚13图3.2 led数码管的数值表及其引脚图3、晶振模块：下图所示为时钟电路原理图，在at89s51芯片内部有一个高增益反相放大器，其输入端为芯片引脚xtal1 ,输出端为引脚 xtal2。而在芯片内部，xtal1和xtal2之间跨接晶体振荡器和微调电容，从 而构成一个稳定的自激振荡器。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。图3.3晶振部分电路图4、按键模块：本设计中主要有8个控制按键，按键功能为：(1)、p1.0键位为秒复位键，当使用时，使秒所显示数据复位。回到 0 0;

8、(2)、p1.1键位为分钟加“ 1” ；(3)、p1.2键位为小时加“ 1” ；(4)、p1.3键位为切换日期和时间；(5)、p1.4键位为天数加“ 1” ；(6)、p1.5键位月份加“ 1” ；、p1.6键位为年份加“ 1” ；(8)、p1.7为清零开关，当功能切换为日期显示时，p1.7键位为日期复位。图3.4 独立按键部分电路图四、软件设计：1、protues软件的介绍：proteus软件所提供了 30多个元件库，数千种元件。元件涉及到数字和模拟、交流和直流等。在 proteus软件包中，不存在同类仪表使用数量的问题。proteus还提供了一个图形显示功能，可以将线路上变化的信号，以图形的

9、方式实时地显示出来，其作用与示波器相似但功能更多。提供软件调试功能。在 硬件仿真系统中具有全速、单步、设置断点等调试功能，同时可以观察各个变量、寄存器等的当前状态， 因此在该软件仿真系统中，也必须具有这些功能；同时支持第三方的软件编译和调试环境，如keil c51uvision2等软件。具有强大的原理图绘制功能。总之，该软件是一款集单片机和spice分析于一身的仿真软件，功能极其强大。在protues绘制好原理图后，调入已编译好的目标代码文件：*.hex,可以在protues的原理图中看到模拟的实物运行状态和过程。用protues软件进行仿真，其仿真的电路图如图4.1所示仿真设计图如下:abc

10、defg df_cjcte.textagmbr6 口 “日i：t/xtal1poicvadqxtifi.12wpel1/ad1 polzadz polakl poi-wad* pdsads pdak0mg pzaatlipzaallalep2lat2取ria pi.ilpzsva13 rzsau fzjfap3dtiv f3 snp3 j/whp1pjstiipi ji p1.7叮p3.t/w8rcfil&.sfz3t7wotyp&dei rzizitef3whp3.vtb f3*t1 rirfw.rp1tmtvfe-k 力 n?lmmi1ip累票噩卫图4.3.1清零结果图*u.lo*ii f

11、dj2mje! 口31西 口.”m pd&am ual彻 flll-cuufu_nnw! pljitwtt3im efi41k rj.r.tf图4.3.2日期复位结果图g tsiffg4 sp h a-fe*月口 bslmk fz-t/abpif3ii pgztini rajitwhp3 4/ra p3sti 讯w qlb图4.3.3秒复位结果图五、设计总结我们电气工程机自动化专业的学生学习单片机原理及接口技术课程，配套的开设课程设 计。我们三个班的同学在一起进行了一次单片机的课程设计的实训i,实训的时间为一个周， 在这个周的实训中，我们通过本课程设计明白了这样的课程是培养学生的主专业课，是培

12、养 现代化人才的重要技术之一。单片机的课程设计是学习单片机理论的重要实践环节，在单片机的实验课程基础上，我们通过课程的设计和学习，使我们增进对单片机的感性认识，加深对单片机理论的的理解，使我们掌握单片机的内部功能模块的应用，掌握单片机的接口功能和扩展的应用，掌握一些特殊器件的使用方法，学习编辑综合的程序。使我们了解和掌握单片机应用系统的硬件和软件的设计的方法和调试的过程。充分发挥我们的主观能动性，更好的激发了我们的学习激情和学习的兴趣。这次试训培养了我们大学生能主动利用芯片解决工程上实际的问题的意识，培养了我们的工程实践能力、实际动手能力和自我学习的能力。使我们为完成从实际项目立题、调研、方案

13、论证、方案实施、系统的调试、编写使用说明书等调研过程的基本训练，为今后在相关的领域中从事和单片机有关的设计、开发、应用等工作打下扎实的基础。六、附录用 c 语言编写的程序：#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned int/* 七段共阴管显示定义*/uchar code dispcode =0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,/* 定义并初始化变量*/0x80,0xbf,0x86,0xcb,0xcf,0xef,0xed,0xfd,0x87,0xff,0xdf;u

14、char second=0;uchar minute=0;uchar hour=0;uchar mstcnt=0;uchar mon=1;uchar day=1;uchar year=12;int disp=0;int a=0,k1num;sbit p10=p1a0;/ second调整定义sbit p11=p1a1;/minite调整定义sbit p12=p1a2;/hour调整定义sbit p13=p1a3;/年月日与时分秒转换sbit p14=p1m;sbit p15=p1a5;sbit p16=p1a6;sbit p17=p1a7；/* 函数声明 */延时子程序时间处理子程序时分秒显示

15、子程序/ 年月日显示子程序键盘扫描子程序void delay(uchar k );/void time_pro( ); /void display( );/void display1( );void keyscan( );/ /*/* 延时子程序*/ /*/ void delay (uchar k) uchar j;while(k-)!=0)for(j=0;j=99) year=1;/*/* 时分秒显示子程序*/ /*/delay(4);15void display(void)p2=0xfe;p0=dispcodehour/10;/delay(4);p2=0xfd;p0=(dispcode(h

16、our%10)|0x80;/delay(4);p2=0xfb;p0=dispcodeminute/10; /delay(4);p2=0xf7;p0=(dispcodeminute%10)|0x80; /delay(4);p2=0xef;p0=dispcodesecond/10; /显示小时的十位显示小时的个位显示分的十位显示分的个位显示秒的十位显示秒的个位按键秒的调整p2=0xdf;p0=dispcodesecond%10; / delay(4);/* 年月日显示程序*/ void display1(void)p2=0xfe;p0=dispcodeyear/10;delay(4);p2=0xf

17、d;p0=(dispcode(year%10)|0x80;delay(4);p2=0xfb;p0=dispcodemon/10;delay(4);p2=0xf7;p0=(dispcodemon%10)|0x80;delay(4);p2=0xef;p0=dispcodeday/10;delay(4);p2=0xdf;p0=dispcodeday%10;delay(4);/*/* 键盘扫描子程序 */ /*/ void keyscan (void)if(p10=0)/delay(30);k1num+;second+;if(k1num=0)if(second=60)second=0;if(k1num

18、=1)second=0;k1num=0;while(p10=0)display();if(p11=0)/按键分的调整delay(30);if(p11=0)minute+;if(minute=60)minute=0;while(p11=0) display();if(p12=0)/ 按键小时的调整delay(30);if(p12=0)17hour+;if(hour=24) hour=0;while(p12=0) display();if(p13=0)/ 年月日与时分秒的转换delay(30);if(p13=0)disp=! disp;while(p13=0) display();if(p14=0)dela