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1、毕 业 论 文（实习报告）题 目： 数字电子钟的设计与制作 所属系部： 电气工程学院 专业班级： 电气自动化技术 学生姓名： XXX 指导教师： XXX 2016 年 3 月 28 日毕业论文（实习报告）任务书学生姓名：XXX专业班级：电气自动化技术 所属系部：电气工程学院 题 目：数字电子钟的设计与制作任务内容：本设计是以STC89C52单片机为核心，独立按键和液晶显示模块LCD1602，实现时间的显示与调整。整个系统的软件设计在Keil环境下以C语言实现具有正常的时钟显示，秒表计时和时钟校时等基本功能，同时发挥部分的功能也得到了实现，并且还具有一定的创新功能论文撰写要求：1、按所学专业选题
2、，要立意求新，实用可行。2、论文观点鲜明正确，中心突出，论据充足可靠，层次分明，结构严谨，逻辑性强。注意避免单纯罗列资料或数据，忽视论证分析的情况；避免写成描述性的记叙文章。3、学生应独立完成论文写作，严禁抄袭他人之作，严禁请人代写。4、论文交稿时，要求字迹工整，卷面清洁。文前列出目录，文后列出参考文献清单。5、论文应表述自己的独立见解，尽量避免照搬照抄书中语句。6、论文一律用统一的论文稿纸撰写，并将封面、任务书填写齐全。时间安排：2015.12.2-12.15：查找单片机数字电子钟设计资料；2015.12.15-12.30：拟定单片机数字电子钟设计的初稿；2016.2.25-3.10：对论文
3、单片机数字电子钟设计进行修改；2016.3.11-3.31：最终定稿.参考资料：1.王静霞、杨宏丽：单片机应用技术。北京 电子工业出版社2.冯克鹏、李涛：C语言程序设计基础。电子科技大学出版社3.王慧玲等：电路基础。北京 高等教育出版社4.曹光跃等：模拟电子技术及应用。机械工业出版社5.张毅刚等： MCS-51 单片机实用子程序设计。哈尔滨 哈尔滨大学出版社指导教师签字： 教研室主任签字: 年 月 日毕业论文（实习报告）评审表学生姓名： XXX专业班级： 电气自动化技术 所属系部：电气工程学院题 目： 数字电子钟的设计与制作指导教师评语：初评成绩： 指导教师签字： 年 月 日评审小组意见： 评
4、审小组成员签字： 年 月 日 终评成绩：摘 要本文介绍了基于STC89C52单片机的数字式时钟的设计，详细叙述了系统硬件、软件的具体实现过程。本文在硬件、软件设计上均采用模块化的方法，使得在设计和调试方面取得很大的方便。软件同样采用模块化的设计，包括中断模块、时间调整模块等设计，并采用简单流通性强的C语言编写实现。本设计实现了时、分、秒的显示和时间修改的功能。通过对比实际的时钟，查找出误差的来源，确定调整误差的方法，尽可能的减少误差，使得系统可以达到实际数字钟的允许误差范围内。关键字：STC89C52单片机；数字钟；模块化；1目 录摘 要1目 录2第一章 导言31.1设计目的31.2设计思路3
5、第二章 整体设计方案42.1 设计要求42.2 整体方案的设计42.2.1 方案的选择42.2.2 电路设计框图42.3 单片机的介绍5第三章 硬件系统的设计83.1 最小系统设计83.2 LCD显示电路93.3按键控制电路的设计11第四章 数字式时钟的软件设计124.1 系统软件设计内容124.2定时器/计数器T0中断服务程序144.3按键处理模块15第五章 仿真及结果175.1 Protues仿真图175.2 仿真结果185.3 实物图片19结论20参考文献212数字电子钟的设计与制作 第一章 导言 1.1设计目的通过课程设计能让我们更加深入的了解单片机的基本原理，各电路的设计及其仿真调试
6、。 使用STC89C52芯片的串口功能，利用寄存器内部定时器实现时分秒的显示。 用keil进行编程和调试，再利用proteus进行仿真制作电路图，最后下载到单片机进行调试。 1.2设计思路 该设计选用单片机来实现，要进行各个芯片的选择 采用STC89C52芯片，其为高性能CMOS8位单片机，该芯片内含有4Kbytes的可反复擦写 的只读存储器、128bytes的随机存取数据存储器、32位可编程I/O口线、2个16位定时/计数器、6个中断源、可编程串行UART通道及低功耗空闲和掉电模式。因此，我们采用STC89C52。 采用LCD1602显示，显示较为清楚直观，便于观察与调试。 直接采用单片机定
7、时计数提供秒信号。使用程序实现时分秒的计数，采用此种芯片可以减 少芯片的使用，节约成本，实现的时间误差较小。21第2章 整体设计方案2.1 设计要求（1） 用LCD1602显示时、分、秒。（2） 24h（小时）计时方式。（3） 可实现时分调整、秒表清零功能。 2.2 整体方案的设计 2.2.1 方案的选择 本次设计的方案有许多种，下面列出了三种方案： 方案一：基于数字电路的数字钟。传统的数字钟以最为基本的数字电路来实现的。其设计复杂，体积大，运行稳定性不好。所以不考虑。 方案二：通过单片机STC89C52芯片为主控电路，由电源电路、单片机主控电路、按键控制电路和蜂鸣器等组成。本次设计就是通过单
8、片机为主控电路，通过电路仿真而实现。使用Proteus 软件进行绘制仿真电路图，用Medwin软件进行编程与调试，即用汇编语言编写程序。 方案三：通过单片机STC89C52芯片为主控电路，由电源电路、单片机主控电路、按键控制电路和蜂鸣器等组成。本次设计就是通过单片机为主控电路，通过电路仿真而实现。使用Proteus 软件进行绘制仿真电路图，用keil软件进行编程与调试，最终生成hex文件，传入单片机内部，从而实现仿真效果。 即用C语言来编写程序，以实现最终的目标。 通过比较各种方案的优缺点以及自己学习过的专业知识，最终确定按照第三种方案实施。第三种方案相比第一、第二种方案而言，不需要对单片机的
9、各种指令以及不同存储器的寻址、寄存器分配等有所掌握，而只需用基本的C语言知识就可以实现设计的要求。所以此次设计采用第三种方案。2.2.2 电路设计框图 根据本次设计的要求，在尽量要求准确精简的条件下设计了以下电路框图。本次设计包含有四个主要的部分：单片机的最小系统，即由单片机，时钟电路，复位电路组成；蜂鸣器控制电路；数码管显示电路和按键控制电路。其整体设计框图如下图2-1所示。时钟电路 STC89C52单片机 LCD1602显示电路复位电路按键控制电路图2-12.3 单片机的介绍 单片机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力的机种。单片机微型计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称为微
10、控制器。 单片机经过几代的发展，正朝着多功能、高性能、低电压、低功耗、低价位、大存储容量、强I/O功能及较好的结构兼容性方向发展。其发展趋势不外乎以下几个方面： 1. 多功能 单片机中尽可能地把所需要的存储器和I/O口都集成在一块芯片上，使得单片机可以实现更多的功能。比如A/D、PWM、PCA（可编程计数器阵列）、WDT（监视定时器-看门狗）、高速I/O口及计数器的捕获/比较逻辑等。 有的单片机针对某一个应用领域，集成了相关的控制设备，以减少应用系统的芯片数量。例如，有的芯片以51内核为核心，集成了USB控制器、SMART CARD接口、MP3解码器、CAN或者I*I*C总线控制器等，LED、
11、LCD或VFD显示驱动器也开始集成在8位单片机中。2.高效率和高性能 为了提高执行速度和执行效率，单片机开始使用RISC、流水线和DSP的设计技术，使单片机的性能有了明显的提高，表现为：单片机的时钟频率得到提高；同样频率的单片机运行效率也有了很大的提升；由于集成度的提高，单片机的寻址能力、片内ROM（FLASH）和RAM的容量都突破了以往的数量和限制。 由于系统资源和系统复杂程度的增加，开始使用高级语言（如C语言）来开发单片机的程序。使用高级语言可以降低开发 难度，缩短开发周期，增强软件的可读性和可移植性，便于改进和扩充功能。 3.低电压和低功耗 单片机的嵌入式应用决定了低电压和低功耗的特性。
12、由于CMOS等工艺的大量采用，很多单片机可以在更低的电压下工作（1.2V或0.9V），功耗已经降低到微安级。这些特性使得单片机系统可以在更小电源的支持下工作更长的时间。 4. 低价格 单片机应用面广，使用数量大。目前世界各大公司为了提高竞争力，在提高单片机性能的同时，十分注意降低其产品的价格。 综合考虑各种类型的单片机，本设计采用STC 公司的STC89C52类型的单片机，该单片机具有8K可擦除Flash 存储器，具有高性能和低功耗特性的8位CMOS微控制器；单片机内部Flash允许程序存储器具有可编程的功能，因此也可以也可以应用于常规编程器；在单芯片未处理器中，具有灵巧的的系统可编程Flas
13、h和8bitCPU，使STC89C52成为很多控制系统和嵌入式控制应用系统主流的控制芯片。 52系列单片机具有以下标准功能：可擦除Flash存储空间为8kb，可用内部RAM存储空间具有256kb，同时具有32 位I/O 口线，片内具有数据指针2个，具有定时器三个计数器三个。除此之外，STC89C52具有可降至0Hz 静态逻辑操作，同时可使两种软件选择节电模式；在掉电保护工作方式下，振荡器将停止工作，并保存RAM中的内容，单片机停止一切工作，除非等到下一个硬件或中断复位后才停止；在空闲工作模式下，CPU工作停止，同时允许中断、串口、定时器/计数器和RAM继续工作。该单片机的引脚图如图2-2所示 图2-2它一共有40个引脚，引脚又分为四类。包括主电源引脚Vcc和Vss；时钟电路引脚XTAL1和XTAL2；控制信号引脚RST/VPD,ALE,PSEN,EA以及并行I/O口引脚P0，P1，P2和P3。P3口除可以作为通用的I/O口使用外，其主要的功能是它的第二功能。P3.0-P3.7对应的第二功能分别为：串行口输入，串行口输出，外部中断0输入，外部中断1输入，定时器0的外部输入，定时器1的外部输入，外部数据存
