单片机课程设计报告

《单片机技术与应用》课程设计报告题目： 单片机小系统电子钟的设计院（系）： 信息科学与技术系专业班级： 电子信息工程0901班学生姓名： 王海毅学号：指导教师：陈青2012年6月乜日至2012年6月25日华中科技大学武昌分校制单片机技术与应用 课程设计任务书一、设计（调查报告/论文）题目课题一：单片机小系统电子钟的设计二、设计（调查报告/论文）主要内容设计制作要求：用80C51/52单片机编程控制显示的电子钟。1）要有8位LED显示器，分别显示 “年号：月份：日期”/“时：分：秒：毫秒”例如“2005。10。20”表示“2005年10月20日”/“10524999”表示“10时52分49秒99毫秒”2）要有四位输入按键，功能分别是“移位” ，“数字+”，“数字-"，“存储”即“SHIFT"，“NUM+,“NUM」,“SAVE3）显示过程：实验板通电开机后， 8位LED显示器显示“时：分：秒”按下“SHIFT”后第一位数字闪动，继续按下“ SHIFT'后面数字闪动移位。再按“NUM+”数字增加，按“NUM-”数字减少，按“SAVE”储存修改结果。三、原始资料参看《单片计算机原理课程设计指导书》和教材。四、要求的设计（调查/论文）成果能够在制定的小系统板上成功演示，并通过验收回答相关问题，给出设计分数五、进程安排整个课程设计安排1周完成周一：1、讲解课题内容，2、同学自选课题，3、发放课题元器件，4、焊接电路板周二：1、完善电路板焊接，2、编写调试课题软件周三、四：编写调试课题软件周五：验收课题，回答课题程序内容。六、主要参考资料[1]陈青.单片计算机原理课程设计指导书.华中科技大学武昌分校姜志海.单片微机原理及应用.北京：电子工业出版社.2005.[3]李群芳.肖看.单片机原理、接口及应用.北京：清华大学出版社.2005.指导教师（签名）：2012年06月11日课程设计的目的1）单片机系统的整体设计流程。2）能够正确安装和焊接硬件电路板。3）单片机系统的硬件、软件调试方法及相关工具的使用。4）各种常见元器件的选择及使用。课程设计题目描述和要求题目描述：电子钟的设计制作要求：用80C51/52单片机编程控制显示的电子钟。（1）要有8位LED显示器，分别显示“年号：月份：日期”/“时：分：秒：毫秒”先显示年份再显示日期。（2）可以设置四个输入按键，功能分别是“移位” ，“数字 +”，“数字 -”，“存储” ，即“SHIFT”，“NUM”+，“NUM”-，“SAVE”。（3）显示过程：实验板通电开机后，8位LED显示器显示“时：分：秒”。按下“SHIFT'后第一位数字闪动，继续按下“SHIFT'后面数字闪动移位。再按“NUM+数字增加，按“NUM-数字减少，按“SAVE储存修改结果。（4）能够正确安装和焊接硬件电路板。拿到元器件后，用万用表对电子元器件进行参数测量、检查。焊接时，要焊点饱满、光洁，无虚焊、漏焊、错焊。（5）熟悉单片机系统的工作原理及调测方法。软硬件安装调测完成后根据系统的工作原理、过程、测试数据及遇到的问题与处理情况、体会等完成课设报告。课程设计报告内容课题设计方案及基本原理通过对单片机 AT89C52软件编程来控制硬件使数码管显示年份与时间，并且可以通过按键来控制时间及年份的修改。基本原理：单片机 AT89C52~来判断按键是否按下，当按键按下时， ~为低电平，单片机程序对应为00H。通过P1,0~$制4511的4个输入端，进行译码输出，4511的输出端7段段码送数码管显示。 ~控制 4028的4个输入端进行位选输出9个状态，然后经过两个2003进行驱动让数码管能按按键要求显示。硬件电路介绍电路原理图:由q七由©七七q出juO0--1>66432lnttr卓匚BLIFifenc由»口FFFFFff*^I',『I:H.J：JIJ7Hb437■-U-： - ：'7oojn54-cj13r-a2eO ICII囱m 2bis,7dg、I-lJ<I\i^ijg\LjZitflvt>ot-：<n]I\1.iJg\二点I~\ISI^jffli3cia\!二1m|\।Lkj、L*cr~i辱<13l：i而、：dn\CD4028是BCD码4—10译码器，它由4个缓冲输入端口、译码逻辑门和10个缓冲器组成。加至四个输入端口A0〜A3的一个BCD码在十个十进制译码器输出十个相应的顺序脉冲，输出为高电平有效。同样，若A3=0,加在输出口具有高驱动能力，以在高输出应用中增强直流和动态性能。BCD—十进制译码器4028的引脚图如上页原理图中所示。软件设计基本思路：(1)动态扫描显示LED电路程序：设立8个内部RAM显示缓冲区，将要显示的数据的BCM送显示缓冲区，程序只需要将显示缓冲区的BCM,送相应的端口即可。动态扫描显示例如：将40H-48H为“时：分：秒：毫秒”显小区将49H-4FH为“年：月：日”显示区(2)动态扫描键盘程序：循环扫描有无按键，有：判断是何按键，转入相应子程序处理。无：返回主程序执行。(3)定时器设置与时间处理的程序：此段为该程序段的关键所在，它决定时间的准确性，和进位的正确性。定时器计数可用中断方式，也可以用软件查询方式进行。 定时器中断定时方式的精确度高。采用软件延时方式要注意每条指令的机器周期的精确计算，否则会造成时间的不准。(4)各项功能键的子程序模块：移位子程序：按下“SHIFT'后左边第一位数字闪动，继续按下“SHIFT'后面数字闪动移位。程序中可设置第二显示缓冲区，将移到要闪动的数字位设为不显示(黑)“0FFH/00可，程序只需要将两组显示缓冲区的BCDK,分时间问隔发送出去，就会产生数字闪动效果。数字+/-：将要显示的数据缓冲区的内容取出加一/减一，注意每个位都有自己的位限制，如“时”的位最大数23,“分、秒”最大数59,“月”最大数12,“日”最大数31。两位数一起调整比较方便。还要注意的是计数后二/十进制之间的转换问题。“存储”：即将修改好的数值存储到显示缓冲区，并返回，进入主程序运行。软件设计流程图：开始

初始化判断按键0是否按下否焊接好。特别是芯片的引脚，看是否连通，如：AT89C52芯片的18脚与信号连通的话，用示波器测量18脚时就会出现比较标准的正弦波。对按键进行测试时，如果按键没有按下，测量按键两端就会有大概5V的电压，如果按键两端没有电压，说明按键已经按下，按下后其已经接地。(2)然后进行软件编程，对其进行功能仿真，仿真时要对仿真器进行设置，不然会出现超出地址范围的错误。然后进行断点设置，观察运行状态，看外部寄存器中 20H~2AH中单元的变化，看是否达到要求，编程时注意对于在后面将发生变化的寄存器单元要进行清零操作，不然会影响后面的结果，对于加操作后要进行十进制调整，并且DAA的指令只对寄存器A®作。(3)将编写好的程序用烧录器烧录到AT89C52芯片中，然后再安装到硬件电路板上,接通5—12V的电源后会先显示时间， 按键切换以后将显示日期，再切换后毫秒会闪烁通过+按键可对其进行加操作，—按键进行减操作。依次进行时间的修改，按保存后，再切换将进行从日到年对日期修改。遇到的问题及解决方法（1）当我把程序下载到AT89C52芯片中，然后再安装到硬件电路板上，接通5—12V的电源后，我发现LED数码管只有左边一半是亮的，我编的程序是让所有LED数码管都亮。解决方法：我用别人的硬件试了一下我的芯片所有 LED数码管都亮了，这肯定是我的硬件电路的问题，我找老师帮忙，老师先用万用表检查控制显示的 CD4028芯片是否接通，发现是好的，然后用示波器检查AT89C52左边引脚的波形，发现左边第三个引脚没有波形，其次又发现CD4028芯片有一个引脚也没波形，老师断定是我的 CD4028芯片坏了，最后老师给我换了一个CD4028芯片，再测试后就好了。（2）编译后指令超出地址范围。解决方法：可以采用接力的方式先转到中间再转到所要转的地方，灵活运用指令就会解决一些问题。（3）按键不是很灵敏，按的太快没反应，或者按键反应太快了按一下跳好几下。解决方法：按键延时时间太长或太短了，将延时时间调整到 10—20毫秒，就可以解决了。实验总结对单片机AT89C52芯片内部结构以及各引脚功能有了进一步的了解，对硬件的焊接更加熟练，能基本做到不拖焊、虚焊，并且一次成功。第一次接触这么长程序的编写，思路开始很模糊，许多子程序不知道放哪里比较好，有时主程序也很模糊，通过参考别人的程序有了一定的思维，再根据自己的想法对别人的程序进行了一定的修改，就变为自己的东西，通过这次编写，我了解到思维逻辑性要在掌握程序的基础之上，这样才能做到有序，有条理。编写程序思路是很重要的，首先理清思路，画出程序流程图，根据流程图，一步步用指令实现。参考资料陈青.单片计算机原理课程设计指导书.华中科技大学武昌分校姜志海.单片微机原理及应用.北京：电子工业出版社.2005.]李群芳.肖看.单片机原理、接口及应用.北京：清华大学出版社.2005.;到一秒;到一分;到一秒;到一分;到一时;到一天附录1硬件实物图ORG0000HAJMPMAIN1ORG001BHAJMPT1INTORG0030HMAIN1:MOVSP,#70H ;初始化CLRACLRMOVTMOD,#20HMOVTH1,#06HMOVTL1,#06HSETBEASETBET1SETBTR1MOV31H,#00HMOV32H,#58HMOV33H,#58HMOV34H,#23HMOV35H,#27HMOV36H,#02HMOV37H,#12HMOV38H,#20HMOV40H,#0 ;标志位MOVR0,#31HMOVR1,#32HLOPA:JNB,NEXT1CLRMOVA,#1ADDA,31H ;到10毫秒DAAMOV31H,ACJNEA,#100H,NEXT1MOV31H,#0MOVA,#1ADDA,32HDAAMOV32H,ACJNEA,#60H,NEXT1MOV32H,#0MOVA,#1ADDA,33HDAAMOV33H,ACJNEA,#60H,NEXT1MOV33H,#0MOVA,#1ADDA,34HDAAMOV34H,ACJNEA,#24H,NEXT1MOV34H,#0MOVA,#1ADDA,35HDAADAACJNEA,#35H,LOPCMOV35H,ALCALLTIAO_TIANMOV35H,#01HMOVA,#1ADDA,36H ;到一月DAAMOV36H,ACJNEA,#13H,NEXT1MOV36H,#01HMOVA,#1 ;到一年ADDA,37HDAAMOV37H,ACJNEA,#100H,NEXT1MOV37H,#00HMOVA,#1ADDA,38HDAAMOV38H,ACJNEA,#100H,NEXT1MOV38H,#00HRET; 切换时间和年 NEXT1:JB,LOPB;判断是否切换JNB,$MOVA,R0MOVR0,#31HMOVR1,#32HLJMPLOPBLOPC:MOVR0,#35HMOVR1,#36HLOPB:LCALLDISPJB,LOP0;判断按键进入调整JNB,$LCALLLOP1;设置时间和日期LOP0:LJMPLOPA; 调时间和日期 LOP1:JB,LOP2;判断是否退出调整JNB,$RETLOP2:JB,LOP3;判断是否移位JNB,$INC40H ;指针加一MOVA,40HCJNEA,#04H,LOP3;没有到最前两位MOV40H,#0LOP3:MOVA,40H;判断是哪一位调整CJNEA,#0,N_HAO_HUO_RIJB,LUOA ;进入加调整JNB,$MOVA,R0 ;调毫秒或者天数CJNEA,#31H,AOP1 ;加毫秒MOVA,#1 ADDA,32HMOVA,#1 ADDA,32HADDA,31HDAAMOV31H,ACJNEA,#100H,LUOAMOV31H,#0LJMPLUOAAOP1:MOVA,#1 ;加天数ADDA,35HDAAMOV35H,ALCALLTIAO_TIANLJMPLUOALUOA:MOVR4,#30HLUO1:LCALLDISPDJNZR4,LUO1MOVR4,#30HLUO2:LCALLDISP1DJNZR4,LUO2LJMPLOP1N_HAO_HUO_RI:CJNEA,#1,N_MIAO_HUO_YUEJB,LUOBJNB,$MOVA,R1;调秒或者月CJNEA,#32H,AOP2MOVA,#1 ;加秒DAAMOV32H,ACJNEA,#60H,LUOBMOV32H,#0LJMPLUOBAOP2:MOVA,#1 ;加月ADDA,36HDAAMOV36H,ACJNEA,#13H,LUOBMOV36H,#01HLUOB:MOVR4,#30HLUO3:LCALLDISPDJNZR4,LUO3MOVR4,#30HLUO4:LCALLDISP2DJNZR4,LUO4LJMPLOP1N_MIAO_HUO_YUE:CJNEA,#2,SHI_HUO_NIANGAOJB,LUOCJNB,$INCR0 ;R0加2INCR0MOVA,R0;调分或者年低两位CJNEA,#33H,AOP3MOVA,#1 MOVA,#1 ;加分 INCR1ADDA,33HDAAMOV33H,ACJNEA,#60H,LOPP1MOV33H,#0LOPP1:DECR0DECR0LJMPLUOCAOP3:DECR0DECR0MOVA,#1 ;加年低两位ADDA,37HDAAMOV37H,ACJNEA,#100H,LUODMOV37H,#0LJMPLUOCLUOC:MOVR4,#30HLUO5:LCALLDISPDJNZR4,LUO5MOVR4,#30HLUO6:LCALLDISP3DJNZR4,LUO6LJMPLOP1SHI_HUO_NIANGAO:JB,LUODJNB,$INCR1MOVA,R1CJNEA,#34H,AOP4MOVA,#1 ;加时ADDA,34HDAAMOV34H,ACJNEA,#24H,LOPP2MOV34H,#0LJMPLOPP2AOP4: DECR1DECR1MOVA,#1 ;加年高两位ADDA,38HDAAMOV38H,ACJNEA,#100H,LUODMOV38H,#0LJMPLUODLOPP2:DECR1DECR1LUOD:MOVR4,#30HLUO7: LCALLDISPDJNZR4,LUO7MOVR4,#30HLUO8: LCALLDISP4DJNZR4,LUO8LJMPTIAO1 ACALLDEL1MSLJMPTIAO1 ACALLDEL1MSMOVP1,A MOVA,@R1MOVP1,A MOVA,@R1LJMPLOP1 MOVA,23HLJMPLOP1 MOVA,23HMOV35H,#01MOV24H,AMOV35H,#01MOV24H,AANLA,#0FHANLA,#0FHADDA,24HMOVB,#4DIVABMOVA,BCJNEA,#00H,PING_NIANSJMPRUN_NIANRUN_NIAN:MOVA,35HCJNEA,#30H,TIAO1MOV35H,#01SJMPTIAO1PING_NIAN:MOVA,35HCJNEA,#29H,TIAO1MOV35H,#01SJMPTIAO1NOT_2_YUE:MOVA,36HCJNEA,#4,NOT_4SJMPDAY30NOT_4:CJNEA,#6,NOT_6SJMPDAY30NOT_6:CJNEA,#9,NOT_9SJMPDAY30NOT_9:CJNEA,#11H,DAY31SJMPDAY30DAY30:MOVA,35HCJNEA,#31H,TIAO1; 月份天数的确定 TIAO_TIAN:MOVA,36H;将月份数给 ACJNEA,#02,NOT_2_YUEMOVA,37HCJNEA,#00H,DIV4;判断是否为闰年MOVA,38HMOV21H,AANLA,#0F0HSWAPAMOVB,#10MULABMOV22H,AMOVA,21HANLA,#0FHADDA,22HMOVB,#4DIVABMOVA,BCJNEA,#00H,PING_NIANSJMPRUN_NIANDIV4:MOVA,37HMOV23H,AANLA,#0F0HSWAPAMOVB,#10MULAB

DAY31:MOVA,35HCJNEA,#32H,TIAO1MOV35H,#01TIAO1:RET; 定时 T1INT: PUSHACCPUSHPSWINC30HMOVA,#28HXRLA,30HJNZSTFMOV30H,ASETBSTF:POPPSWPOPACCRETI; 显示 DISP:MOVA,@R0ORLA,#0F0HANLA,#0FHMOVP1,AACALLDEL1MSMOVA,@R0ORLA,#0FHSWAPAMOVA,@R1ORLA,#0F0HMOVA,@R1ORLA,#0F0HANLA,#2FHMOVP1,AACALLDEL1MSMOVA,@R1ORLA,#0FHSWAPAANLA,#3FHMOVP1,AACALLDEL1MSINCR0INCR0INCR1INCR1MOVA,@R0ORLA,#0F0HANLA,#4FHMOVP1,AACALLDEL1MSMOVA,@R0ORLA,#0FHSWAPAANLA,#5FHMOVP1,AACALLDEL1MSORLA,#0F0H INCR1ORLA,#0F0H INCR1INCR0 DECR1INCR0 DECR1ANLA,#6FHMOVP1,AACALLDEL1MSMOVA,@R1ORLA,#0FHSWAPAANLA,#7FHMOVP1,AACALLDEL1MSDECR0DECR0DECR1DECR1RETDISP1:MOVA,@R1ORLA,#0F0HANLA,#2FHMOVP1,AACALLDEL1MSMOVA,@R1ORLA,#0FHSWAPAANLA,#3FHMOVP1,AACALLDEL1MSINCR1MOVA,@R0INCR1MOVA,@R0ORLA,#0F0HANLA,#4FHMOVP1,AACALLDEL1MSMOVA,@R0ORLA,#0FHSWAPAANLA,#5FHMOVP1,AACALLDEL1MSMOVA,@R1ORLA,#0F0HANLA,#6FHMOVP1,AACALLDEL1MSMOVA,@R1ORLA,#0FHSWAPAANLA,#7FHMOVP1,AACALLDEL1MSDECR0DECR0DECR1RET ORLA,#0F0HRET ORLA,#0F0HMOVA,@R1 ORLA,#0F0HMOVA,@R1 ORLA,#0F0HDISP2:MOVA,@R0ORLA,#0F0HANLA,#0FHMOVP1,AACALLDEL1MSMOVA,@R0ORLA,#0FHSWAPAANLA,#1FHMOVP1,AACALLDEL1MSINCR0INCR0INCR1INCR1MOVA,@R0ORLA,#0F0HANLA,#4FHMOVP1,AACALLDEL1MSMOVA,@R0ORLA,#0FHSWAPAANLA,#5FHMOVP1,AACALLDEL1MSANLA,#6FHMOVP1,AACALLDEL1MSMOVA,@R1ORLA,#0FHSWAPAANLA,#7FHMOVP1,AACALLDEL1MSDECR0DECR0DECR1DECR1RETDISP3:MOVA,@R0ORLA,#0F