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1、1单片机课程设计报告设计题目: 电子时钟设计 姓 名: 刘雪梅 学 号: 20092925881 专 业: 电气工程及其自动化 班 级: 电气学 0901 日 期: 2012-11-22 2目录摘要 .3第一章 系统设 计要求 .31.1 设计任务 .31.2 设计要求 .3第二章 硬件总体设计方案 .42.1 单片机介绍 .42.2 系统功能实现总体设计思路 .62.3 系统工作原 理图 .72.3.1 单片机最小系统72.3.2 时钟显示校正电路82.3.3 详细硬件原理设计图92.4 电路功能使用说明9第三章软件总体设计方案 .103.1.程序设计 .103.2 主程序设计及程序流程图1
2、0第四章 课程设计调试及结 果分 析 .11第五章 设计总 结 .12参考文 献 .13附录:程序清单143单片机电子时钟摘要：单片机 即单片微型计算机。（Single-Chip Microcomputer ）,是 集 CPU ,RAM ,ROM ,定时，计数和多种接口于一体的微控制器。他体积小，成本低，功能强，广泛应用于工业自动化上和智能产品。时钟，自从它被发明的那天起，就成为了人类的好朋友，但随着时间的推移，科学技术的不断发展，时钟的应用越来越广范，人们对时间计量的精度要求也越来越高。怎样让时钟更好的为人民服务，怎样让我们的老朋友再次焕发青春呢？这就要求我们不断设计出新型的时钟，来不断满足
3、人们的日常生活需要。然而市场上的时钟便宜的比较笨重，简单实用的又比较昂贵。那么，有没有一款既简单实用价格又便宜的时钟呢?我们课程设计小组设想：可不可以利用单片机功能集成化高，价格又便宜的特点设计一款结构既简单，价格又便宜的单片机电子时钟呢？ 基于这种情况,我们课程设计小组成员多方查阅资料，反复论证设计出了这款既简单实用，又价格便宜的单片机电子时钟。关键词：单片机 时钟 计时第一章 系统设计要求11、设计任务：利用单片机的 C 语言、STC80C51 单片机和八位 LED 数码管设计出电子时钟，且完成课程设计报告。利用 STC80C51 单片机作为主控芯片，结合单片机自身时钟，利用单片机的 C
4、语言制作一个电子时钟，要求能够将年月日时分秒信息，通过按键控制分别显示在数码管上，并能够通过按键进行时间的调整1.2 设计要求：1）能够显示时分秒2）能够调整时分秒3）用 LED 数码管显示扩展功能1）能够任意设置定时时间42）实现了秒表功能第二章 硬件总体设计方案本次设计时钟电路，使用了 STC12C5A60S2 单片机芯片控制电路，主要由STC12C5A16S2 单片机，时钟和复位模块，八段数码管显示模块等组成。单片机控制电路简单且省去了很多复杂的线路，使得电路简明易懂，运用 C 语言来控制单片机 STC12C5A16S2 来实现动态数码显示等功能。本设计中的STC12C5A60S2 单片
5、机是整个工作过程的核心，是整个设计的灵魂，它控制了脉冲时序的产生，显示信号的发送控制显示 LED 的选择。2.1.1 单片机介绍STC12C5A60S2/AD/PWM 系列单片机是宏晶科技生产的单时钟 /机器周期(1T) 的单片机，是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代 8051 单片机，指令代码完全兼容传统 8051,但速度快 8-12 倍。内部集成 MAX810 专用复位电路,2 路PWM,8 路高速 10 位 A/D 转换(250K/S),针对电机控制，强干扰场合。1.增强型 8051 CPU，1T，单时钟/机器周期，指令代码完全兼容传统 80512.工作电压：STC12C5A60S2 系列
6、工作电压：5.5V- 3.3V（5V 单片机）STC12LE5A60S2 系列工作电压：3.6V- 2.2V（3V 单片机）3.工作频率范围：0 - 35MHz，相当于普通 8051 的 0420MHz4.用户应用程序空间 8K /16K / 20K / 32K / 40K / 48K / 52K / 60K / 62K 字节.5.片上集成 1280 字节 RAM6.通用 I/O 口（ 36/40/44 个），复位后为：准双向口/ 弱上拉（普通 8051 传统I/O 口） 可设置成四种模式：准双向口/弱上拉，推挽/强上拉，仅为输入/ 高阻，开漏 每个 I/O 口驱动能力均可达到 20mA，但整
7、个芯片最大不要超过 55mA7. ISP（在系统可编程） /IAP（在应用可编程），无需专用编程器，无需专用仿真器 可通过串口（P3.0/P3.1）直接下载用户程序，数秒即可完成一片8.有 EEPROM 功能(STC12C5A62S2/AD/PWM 无内部 EEPROM)9. 看门狗10.内部集成 MAX810 专用复位电路（外部晶体 12M 以下时，复位脚可直接1K 电阻到地）11.外部掉电检测电路:在 P4.6 口有一个低压门槛比较器 5V 单片机为1.32V，误差为+/-5%,3.3V 单片机为 1.30V，误差为+/-3%12.时钟源：外部高精度晶体/时钟，内部 R/C 振荡器(温漂为
8、+/-5% 到+/-10%以内) 1 用户在下载用户程序时，可选择是使用内部 R/C 振荡器还是外部晶体/ 时钟 常温下内部 R/C 振荡器频率为：5.0V 单片机为：11MHz15.5MHz 3.3V 单片机为： 8MHz12MHz 精度要求不高时，可选择使用内部时钟，但因为有制造误差和温漂，以实际测试为准13.共 4 个 16 位定时器 两个与传统 8051 兼容的定时器/计数器,16 位定时器T0 和 T1，没有定时器 2，但有独立波特率发生器 做串行通讯的波特率发生器 再加上 2 路 PCA 模块可再实现 2 个 16 位定时器514. 2 个时钟输出口，可由 T0 的溢出在 P3.4
9、/T0 输出时钟，可由 T1 的溢出在P3.5/T1 输出时钟15.外部中断 I/O 口 7 路,传统的下降沿中断或低电平触发中断 ,并新增支持上升沿中断的 PCA 模块， Power Down 模式可由外部中断唤醒， INT0/P3.2, INT1/P3.3, T0/P3.4, T1/P3.5, RxD/P3.0, CCP0/P1.3(也可通过寄存器设置到P4.2 ), CCP1/P1.4 (也可通过寄存器设置到 P4.3)16. PWM(2 路）/PCA （可编程计数器阵列 ,2 路）- 也可用来当 2 路 D/A 使用 -也可用来再实现 2 个定时器 -也可用来再实现 2 个外部中断(上
10、升沿中断/ 下降沿中断均可分别或同时支持)17.A/D 转换, 10 位精度 ADC，共 8 路，转换速度可达 250K/S(每秒钟 25 万次)18.通用全双工异步串行口(UART) ，由于 STC12 系列是高速的 8051，可再用定时器或 PCA 软件实现多串口19. STC12C5A60S2 系列有双串口，后缀有 S2 标志的才有双串口，RxD2/P1.2(可通过寄存器设置到 P4.2)，TxD2/P1.3(可通过寄存器设置到 P4.3)20.工作温度范围：-40 - +85(工业级) / 0 - 75(商业级) 21.封装：PDIP-40,LQFP-44,LQFP-48 I/O 口不
11、够时，可用 2 到 3 根普通 I/O口线外接 74HC164/165/595（均可级联）来扩展 I/O 口, 还可用 A/D 做按键扫描来节省 I/O 口，或用双 CPU,三线通信，还多了串口。2.1.2 单片机引脚介绍C L K O U T 2 / P 1 . 0P 1 . 1E C I / P 1 . 2C C P 0 / P 1 . 3S S / C C P 1 / P 1 . 4M O S I / P 1 . 5M I S O / P 1 . 6S C L K / P 1 . 7P 4 . 7 / R S TR X D / P 3 . 0T X D / P 3 . 1I N T 0
12、/ P 3 . 2I N T 1 / P 3 . 3C L K O U T 0 / P 3 . 4C L K O U T 1 / P 3 . 5W R / P 3 . 6R D / P 3 . 7X T A L 2X T A L 1G N DV c cP 0 . 0 / A D 0P 0 . 1 / A D 1P 0 . 2 / A D 2P 0 . 3 / A D 3P 0 . 4 / A D 4P 0 . 5 / A D 5P 0 . 6 / A D 6P 0 . 7 / A D 7E X _ L V D / P 4 . 6 / R S T 2A L E / P 4 . 5N A / P 4 . 4P 2 . 7 / A 1 5P 2 . 6 / A 1 4P 2 . 5 / A 1 3P 2 . 4 / A 1 2P 2 . 3 / A 1 1P 2 . 2 / A 1 0P 2 . 1 / A 9P 2 . 0 / A 8P D
