LED点阵显示电子钟课设

1、-嵌入式系统设计课程设计题 目基于AT89S52LED点阵显示电子钟设计 班级11级工业电气学 号姓 名 指导教师白 龙师学院2013年11月15日嵌入式课程设计指导书课程名称：嵌入式课程设计学时数：2周学分数：开课院、系部、教研室：物理与电子工程学院 电子信息教研室执笔人：白 龙一、设计目的1完成点阵显示电子钟设计电路的设计，包括电源电路、单片机控制电路、驱动电路、显示电路；2掌握LED点阵显示原理，并完成主程序的编写。二、设计任务设计一个基于AT89S52LED点阵显示电子钟三、根本容与要求1、课题容：设计一种基于AT89S52单片机的LED点阵显示时钟。2、要求如下：1、时钟的显示由LE

2、D点阵构成。2、时间能够由按键调整，误差小于1S。3、能正确显示时间，上电显示为12点。 四、设计资料及有关规定1.H型全桥式电路和L298构成电机驱动2.主控制器可以采用AT89S52或STC89C52五、设计成果要求设计论文六、物资准备1.到图书馆、物理系资料室查阅相关资料2.到实验室准备芯片作好实验准备七、主要图式、表式各功能模块电路图要求用电路绘图软件画出八、时间安排2021.11.1 设计发动，发放设计任务书2021.11.2-2021.11.3 查阅资料、拟定设计程序和进度方案20213.11.4-2021.11.10 确定设计方案、实验、画图、编写设计说明书2021.11.11-

3、2021.11.13 完成设计，交指导教师审阅2021.11.14 成绩评定九、考核容与方式考核的容包括：学习态度；技术水平与实际能力；论文(计算书、图纸)撰写质量；创新性；采取审定与辩论相结合的方式，成绩评定按百分制记分。十、参考书目1.单片机原理及接口技术 毅刚2.新概念51单片机C语言教程 郭天祥3.单片机原理与应用及C51程序设计师学院本科学生课程设计任务书课程名称：嵌入式课程设计课程设计题目基于AT89S52LED点阵显示电子钟设计院、系物理与电子工程学院专业电气工程及其自动化年级2021参数和设计要求：1、时钟的显示由LED点阵构成。2、时间能够由按键调整，误差小于1S。3、能正确

4、显示时间，上电显示为12点。学生应完成的工作：1、汇编或C51语言程序设计；2、程序调试；3、在Proteus上进展仿真成功，进展实验板下载调试；目前资料收集情况含指定参考资料：1 王兆安.电力电子技术.第四版.：机械工业,2003 2 胜利 现代高频开关电源实用技术 电子工业 2001.93 玉刚 电力电子技术 大学 2004.34 叶慧贞 开关稳压电源 ：国防工业 1990课程设计的工作方案：2021.11.1 设计发动，发放设计任务书2021.11.02-2021.11.03 查阅资料、拟定设计程序和进度方案2021.11.04-2021.11.10 确定设计方案、实验、画图、编写设计说

5、明书2021.11.11-2021.11.13 完成设计，交指导教师审阅2021.11.14 成绩评定任务下达日期2021年11月1日完成日期2021年11月14日指导教师签名学生签名. z-目 录1绪论21.1LED点阵显示电子钟的背景及意义22.系统总体方案选择与说明22.1硬件构造22.2控制思想33.各单元硬件设计说明及计算方法33.1 74HC138说明33.274HC573说明43.3 8*8点阵显示屏说明54.软件设计与说明64.1设计流程图如下:64.2设计程序85. 调试结果与必要的调试说明186. 使用说明18致20参考文献21基于AT89S52LED点阵显示电子钟设计1绪

6、论1.1 LED点阵显示电子钟的背景及意义在日常生活中，大家见到的都是数码管制作的电子钟，LED点阵时钟则不多见。用单片机控制的LED点阵显示电子钟具有构造简单、性能可靠、本钱低廉、价格廉价和显示灵活等优点，其应用前景广阔。之所以使用LED点阵电子屏显示，是与它本身所具有的优点分不开的1。这些优点概括起来就是：亮度高、工作电压低、功耗小、小型化、寿命长、耐冲击和性能稳定。在实际应用中的显示屏由于本钱和可靠性的因素常采用一种动态扫描的显示方法。本文设计的是一个室用5块88点阵时钟显示屏，数字采用静止显示方式。电子钟是一种利用数字电路来显示秒、分、时的计时装置，与传统的机械钟相比，它具有走时准确、

7、显示直观、无机械传动装置等优点，因而得到广泛应用。由于数字集成电路技术的开展和采用了先进的石英技术，使数字钟走时更准确、性能更稳定。由于用LED点阵显示数据，在夜晚或黑暗的场合里也可以使用，具有一定的实用性。随着人们生活环境的不断改善和美化，在许多场合都可以看到LED点阵显示电子钟。在城市的主要营业场所、车站、码头等公共场所使用LED数字电子钟已经成为一种时尚2。2.系统总体方案选择与说明本方案基于AT89S52单片机设计的，还用到13块74HC573和1块74HC138芯片，8快8*8LED点阵，原理比拟简单，但所有硬件本钱较高，不适应商业用途。一个是硬件构造的设计，一个是控制的总体思想。在

8、本小节中将对这两局部容进展简单的表达2.1硬件构造根据工程的功能和要求，可采用AT89S52单片机作为核心控制器。LED点阵电子钟系统组成包括：显示电路模块、显示驱动电路模块、按键电路模块以及电源模块。框图如图2.1所示：电源电路AT89S52控制器驱动电路按键电路显示电路图2.1系统构造图2.2控制思想LED点阵电子钟程序主要功能是屏幕显示时间稳定，准确。所以按照分块设计的方法可以把程序分为主程序、显示程序、调整程序。主程序主要是用来初始化系统和控制各个子程序之间执行的顺序。显示程序用来完成数字在LED点阵上的显示，时钟的显示是使用8块88点阵显示屏。3.各单元硬件设计说明及计算方法3.1

9、74HC138说明74HC138 作用原理于高性能的存贮译码或要求传输延迟时间短的数据传输系统在 高性能存贮器系统中,用这种译码器可以提高译码系统的效率。将快速赋能电路用于高速存贮器时,译码器的延迟时间和存贮器的赋能时间通常小于存贮器的典型存取时间,这就是说由肖特基钳位的系统译码器所引起的有效系统延迟可以忽略不计。HC138 按照三位二进制输入码和赋能输入条件,从8 个输出端中译出一个 低电平输出。两个低电平有效的赋能输入端和一个高电平有效的赋能输入端减少了扩展所需要的外接门或倒相器,扩展成24 线译码器不需外接门;扩展成32 线译码器,只需要接一个外接倒相器。在解调器应用中,赋能输入端可用作

10、数据输入端。图3.1 74H138引脚图3.2 74HC573说明74HC573包含八进制3态非反转透明锁存器，span是一种高性能硅门CMOSspan器件。spanSL74HC573跟LS/AL573的管脚一样。器件的输入是和标准CMOS输出兼容的，加上拉电阻他们能和LS/ALSTTL输出兼容。图3.274HC573部原理图3.3 8*8点阵显示屏说明图3.3为88点阵LED外观及引脚图，其等效电路如图2.3所示，只要其对应的DC、DR轴顺向偏压，即可使LED发亮。例如如果想使图3.3左上角LED点亮，则DC8=1，DR1=0即可。应用时限流电阻可以放在DC轴或DR轴。88点阵LED外观及引

11、脚如图3.3。图3.3 88LED点阵引脚图图为88点阵LED等效电路，由此可以看出点阵是用64个LED组成的。 点阵LED扫描法介绍：从图3.3中可以看出，88点阵共需要64个发光二极管组成，且每个发光二极管是放置在行线和列线的穿插点上，当对应的*一列置1电平，*一行置0电平，则相应的二极管就亮。 频率必须大于128赫兹，周期小于7.8毫秒即可符合视觉暂留要求。此外一次驱动一列或一行(8盏LED)时需外加驱动电路提高电流，否则LED亮度会缺乏。图 88点阵LED等效电路4.软件设计与说明4.1设计流程图如下: 开场 初始设定 完毕 调显示程序大于12:59. Y 跳入01:00 显示程序 调

12、整中断开场减1 加1 时钟位调整 调整中断2开场减1 加1 分钟位调整跳出中断图4-1设计流程图4.2设计程序*includevoid display(unsigned char,unsigned char,unsigned char);sbit a_138=P10; /138sbit b_138=P11;sbit c_138=P12;sbit key1=P13;/key1选择，key2加，key3减sbit key2=P14;sbit key3=P15;sbit wei1=P20; /六个点阵选择位,wei*=0位选通sbit wei2=P21;sbit wei3=P22;sbit wei4

13、=P23;sbit wei5=P24;sbit wei6=P25;unsigned char num_138,shi,fen,miao,num_miao,key_flag;unsigned char code digittab108=0*00,0*00,0*3e,0*41,0*41,0*41,0*3e,0*00, /00*00,0*00,0*00,0*00,0*21,0*7f,0*01,0*00, /10*00,0*00,0*27,0*45,0*45,0*45,0*39,0*00, /20*00,0*00,0*22,0*49,0*49,0*49,0*36,0*00, /30*00,0*00,0

14、*0c,0*14,0*24,0*7f,0*04,0*00, /40*00,0*00,0*72,0*51,0*51,0*51,0*4e,0*00, /50*00,0*00,0*3e,0*49,0*49,0*49,0*26,0*00, /60*00,0*00,0*40,0*40,0*40,0*4f,0*70,0*00, /70*00,0*00,0*36,0*49,0*49,0*49,0*36,0*00, /80*00,0*00,0*32,0*49,0*49,0*49,0*3e,0*00 /9;void delay(unsigned char *ms)unsigned char i,j;for(i=

15、*ms;i0;i-)for(j=110;j0;j-);void key_scan()if(key1=0)delay(3);if(key1=0)TR0=0;key_flag+;if(key_flag=3)key_flag=0;TR0=1;miao=0;if(key_flag=1)if(key2=0)delay(3);if(key2=0)shi+;if(shi12)shi=1;else if(key3=0)delay(3);if(key3=0)shi-;if(shi=60)fen=0;shi+;if(shi12)shi=1;else if(key3=0)delay(3);if(key3=0)fen

16、-;if(fen=0*ff)fen=59;shi-;if(shi=0)shi=12;void main()P0=0*00;TMOD=0*01;TH0=(65536-50000)/256; /50msTL0=(65536-50000)%256;IT0=1;IE=0*83;TR0=1;shi=12;fen=0;miao=0;while(1)display(shi,fen,miao);void display(unsigned char adate,unsigned char bdate,unsigned char cdate)unsigned char ashi,bshi,cshi,age,bge

17、,cge;ashi=adate/10;age=adate%10;bshi=bdate/10;bge=bdate%10;cshi=cdate/10;cge=cdate%10;wei1=0;for(num_138=0;num_1388;num_138+)switch(num_138)case 0:a_138=0;b_138=0;c_138=0;break;case 1:a_138=1;b_138=0;c_138=0;break;case 2:a_138=0;b_138=1;c_138=0;break;case 3:a_138=1;b_138=1;c_138=0;break;case 4:a_138

18、=0;b_138=0;c_138=1;break;case 5:a_138=1;b_138=0;c_138=1;break;case 6:a_138=0;b_138=1;c_138=1;break;case 7:a_138=1;b_138=1;c_138=1;break;P0=digittabashinum_138;delay(5);wei1=1;wei2=0;for(num_138=0;num_1388;num_138+)switch(num_138)case 0:a_138=0;b_138=0;c_138=0;break;case 1:a_138=1;b_138=0;c_138=0;bre

19、ak;case 2:a_138=0;b_138=1;c_138=0;break;case 3:a_138=1;b_138=1;c_138=0;break;case 4:a_138=0;b_138=0;c_138=1;break;case 5:a_138=1;b_138=0;c_138=1;break;case 6:a_138=0;b_138=1;c_138=1;break;case 7:a_138=1;b_138=1;c_138=1;break;P0=digittabagenum_138;delay(5);wei2=1;wei3=0;for(num_138=0;num_1388;num_138

20、+)switch(num_138)case 0:a_138=0;b_138=0;c_138=0;break;case 1:a_138=1;b_138=0;c_138=0;break;case 2:a_138=0;b_138=1;c_138=0;break;case 3:a_138=1;b_138=1;c_138=0;break;case 4:a_138=0;b_138=0;c_138=1;break;case 5:a_138=1;b_138=0;c_138=1;break;case 6:a_138=0;b_138=1;c_138=1;break;case 7:a_138=1;b_138=1;c

21、_138=1;break;P0=digittabbshinum_138;delay(5);wei3=1; wei4=0;for(num_138=0;num_1388;num_138+)switch(num_138)case 0:a_138=0;b_138=0;c_138=0;break;case 1:a_138=1;b_138=0;c_138=0;break;case 2:a_138=0;b_138=1;c_138=0;break;case 3:a_138=1;b_138=1;c_138=0;break;case 4:a_138=0;b_138=0;c_138=1;break;case 5:a

22、_138=1;b_138=0;c_138=1;break;case 6:a_138=0;b_138=1;c_138=1;break;case 7:a_138=1;b_138=1;c_138=1;break;P0=digittabbgenum_138;delay(5);wei4=1;wei5=0;for(num_138=0;num_1388;num_138+)switch(num_138)case 0:a_138=0;b_138=0;c_138=0;break;case 1:a_138=1;b_138=0;c_138=0;break;case 2:a_138=0;b_138=1;c_138=0;

23、break;case 3:a_138=1;b_138=1;c_138=0;break;case 4:a_138=0;b_138=0;c_138=1;break;case 5:a_138=1;b_138=0;c_138=1;break;case 6:a_138=0;b_138=1;c_138=1;break;case 7:a_138=1;b_138=1;c_138=1;break;P0=digittabcshinum_138;delay(5);wei5=1; wei6=0;for(num_138=0;num_138=20)num_miao=0;miao+; if(miao=60)miao=0;f

24、en+;if(fen=60)fen=0;shi+;if(shi12)shi=1;void Int_0() interrupt 0key_scan();5. 调试结果与必要的调试说明图5-1 仿真图如图，上电显示为12：:00，时钟自动跳动。因为LED点阵显示不够明显，所以可以调整延时来控制6. 使用说明本电路设3个按键，如图图6-1按键说明图按下K1键，电路进入调整状态，秒钟归零，时钟位可调，K2为+1，K3为-1.再按下K1键，分钟位可调，K2为+1，K3为-1.再按下K1键，电路返回显示状态。时钟位、分钟位、秒钟位分别如下图图6-2位置说明图致 通过这次课程设计,我才真正发现,如果自己不亲

25、自去做的话,是不会体会到做课程设计需要花多少心血去找资料,去学习,去思考,去请教教师或者同学。而且,在这次课程设计中让我学到了很多课堂上学不到的知识,也熟悉了课堂上学的不怎么懂的知识。比方说,WORD的应用,现在终于可以很熟练的使用这个软件了,这对我以后做课程设计是有非常大的帮助的。因为必须完成课程设计,所以必须在网上,在书上找相关的资料,这让我花了大量的时间,在这些时间里,让我体会到了学习的充实的快乐,也让我在现实中把书本上的知识学习的更完善。 在这次设计中,使我了解了和学到了许多书本所没有的东西,扩大了自己的知识,开发了自己的思考能力,提高了自己在制作实物过程中的动手能力。感教师可以给我这

26、样的时机去学习,去锻炼,希望以后的学习中,会有更多这样的时机。参考文献1 阎石.数字电子技术根底第五版M：高等教育，20072 加国单片机原理与应用及C51程序设计M：清华大学，20033 朝青单片微机原理及接口技术第三版M航空航天大学，20054 永广现代传感技术M：东北大学，2001.45 罗志增机器人感觉与多信息融合M ：机械工业，2002.66 胡伟,季晓衡.单片机C程序设计及应用实例M.:人民邮电,2003.7 光斌单片机系统实用抗干扰技术M：人民邮电，2003.108 Herbert Schildt ，Borland C+ Builder，McGraw-Hill panies，2001.49 Jarrod Hollingworth，Borland C+Builder 6 De