基于单片机数字时钟课程设计

基于单片机数字时钟课程设计内容摘要：

码。 字型码与 LED 显示器各段的关系为 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 dp g f e d c b a 表 11 dp为小数点，字符 0、 2„„ F 的段码如表 12所示 字符 段码（共阴） 段码（共阳） 字符 段码（共阴） 段码（共阳） 0 3FH C0H 8 7FH 80H 1 06H F9H 9 6FH 90H 2 4FH A4H A 77H 88H 3 66H B0H B 7CH 83H 4 6DH 99H C 39H C6H 5 7DH 92H D 5EH A1H 6 07H 82H E 79H 86H 7 7FH F8H F 71H 8EH 表 12 下图是本系 统采用的共阴极 LED 七段数码显示器： 图 23 电路设计 本设计输入输出电路 该系统输入电路采用的是 P1 口中的 、 、 作为校正的输入分别为秒校正、分校正、时校正。 （如图 24） 图 24 系统的输出电路采用的是 P0 口 、 P3 和 P2口分别是 段码输出、循环彩灯输出和位选输出。 段码输出 P0 口外界一个 74ls373 作为输出锁存保证数据输出稳定 图 25 系统软件设计说明 该系统软件程序主要有主程序模块，定时中断服务程序， 中断等待服务程序，键盘服务程序，显示子程序服务程序等六大模块组成。 图 24 中按键从上往下设定为 S1,S2,S3。 S1 与 相连， S2 与 相连 ,S3 与。 当需要设定当前时间时，按一下 S2 键， 时 钟加 1；按一下 S1， 分钟 加 1；按一下 S1,秒钟加 1。 LED 的编程思想 本设计使用 LED 数码管显示， LED 显示器具有耗电少、成本低、配置简单灵活、安装方便、耐震动、使用寿命长等优点，因而应用广泛。 该方案控制最简单，但是只能显示有限的符号和数字，对于设计中复杂的显示功能显然不能胜任。 虽然点阵液 晶可以显示多种字符和图形，拥有友好的人机界面及强大的显示功能。 特别适用于智能控制的可编程人性化显示。 但是考虑到本设计的实际要求，使用数码管显示就足以达到要求了。 七段 LED 由七个发光二极管按日字排开，所有发光二极管的阳极连在一起成共阳极，阴极连在一块称共阴极接法。 当采用芯片驱动时不需要加限流电阻，其他情况下一般应外接限流电阻。 动态显示电路有显示块，字形码封锁驱动器，字位锁存驱动器三部分组成。 程序调试 1）将程序输入到 KEIL 的环境下； (如图 26 所示 ) 2）用单步运行和断点运行方式调试程序； 3）调试 T0 中断服务程序，首先在记数单元 39H、 3AH、 3BH、 3CH 单元中预置数，调试秒单元向分单元进位及分单元向时单元的进位，最后将 T0 中断服务程序统调通过； 4）在 39H、 3AH、 3BH、 3CH 单元中预置数，调试显示程序； 5）调试主程序，使闹钟走时系统工作正常。 图 26 Proteus 软件仿真 ①仿真步骤 第一步：用 KEIL 软件对程序进行编译，编译通过后，会自动生成 HEX 文件。 第二步：在 Proteus 的元件库中找到 STC89C52 以及相应的元件，按照硬件设计中的说明把各 部件连接起来组成一个时钟的硬件系统。 第三步：把在伟福环境调试下生成的 .HEX 文件装入到 STC89C52 里，点击运行符号就可以使软硬件的配套设施在 Proteus 的环境下仿真实现。 第四步：验证系统能否实现所要求的功能 ,并检验错误。 ② 仿真过程中出现的错误及解决措施 1）当把程序生成的 .HEX 文件装入到 STC89C52 后运行时，显示模块出现数字显示错误，但是软硬件都没有错误，经检查是它们不配套，在修改扫描显示控制字而且改变硬件布线顺序后方显示正常。 2） P0 口是漏极开路的并行 I/O 口和分时复用数据地址总线，在用作 I/O口是必须接上拉电阻，否则造成电平不稳地，从而显示出乱码。 由于对硬件不了解产生错误。 3）在设计的初期把主程序设计成顺序结构，但是在运行的时候没有注意到这个问题，没有按照软件说明中的顺序操作。 ③ 仿真结果 开始仿真时，显示如图 27所示： 图 27 按一下 minute 按键，分钟加一。 如下图 28 图 28 按一下 hour 按键，时钟加一。 如下图 29 图 29 protel99 制作 原理图 ： PCB 图： 如 果能制作到 PCB 板，那么焊接和连接都非常的简单，而且制作出的作品性能稳定，美观。 课程设计元器件清单 元器件名称 类型 数量 价格（元） 单片机 STC89C52 1 5 底座 DIP40 1 DIP16 1 数据锁存器 74LS373 1 瓷片电容 22pf 2 晶振 12MHZ 1 按键 开关 4 LED 灯 红色 9 排阻 A09471 470 欧 1 自锁开关 单刀双掷 1 若干导线 铜线 若干 数码管 4位 5461AS 共阴 2 单排座 1*40 1 课程设计体会 单片机是一门应用性很强的学科，课程设计是培养我们综合运用所学知识 ,发现、提出、分析和解决实际问题，锻炼实践能力的重要环节 ,是对我们实际工作能力的具体训练和考察过程，为自己今后从事与单片机控制系统有关的工作打下了基础。 虽然在做课程设计以前已经系统的把单片机课本认真的学习了一下，但是在刚开始时还是有点一头雾水，不知道该从哪里下手。 令人欣慰的是经过几周的学习，虽然过程很艰辛，问了很多朋友，但是总算实现了定时闹钟的功能，所有的努力都很值得。 这几周的大部分时间都在研究程序怎么处理，在这个过程中加深了我对汇编语言命令的应用，而且也更加了解到软硬件配套的重要性。 以下是我本次单片机课程设计的几点心得与体会： 1. 在设计程序之前 ,务必要对所 学 单片机 课程的内容 有一个系统的了解 ,知道单片机片内 片外的内容及其功能。 2. 设计程序采用什么编程语言并不是非。