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1、 单片机技术单片机技术课程设计说明书课程设计说明书数字电子钟学 院： 电气与信息工程学院 学生姓名： 指导教师： 职称 专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 学 号： 完成时间： 2016 年 月 湖南工学院湖南工学院单片机技术单片机技术课程设计课题任务书课程设计课题任务书学院：电气与信息工程学院 专业：电气工程及其自动化指导教师学生姓名课题名称数字电子钟内 容 及 任 务一、设计任务 设计一个具有特定功能的电子钟。 二、设计内容 1、电子钟的硬件系统 （1)、单片机最小系统模块 （2） 、供电模块 （3） 、显示模块 （4） 、键盘模块 （5） 、报警模块 2、电子钟的软件系统 （1） 、
2、系统监控程序模块 （2） 、显示程序模块 （3） 、键盘程序模块 （4） 、报警程序模块 三、设计要求 该电子钟上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.” ， 进入时钟准备状态； 第一次按电子钟启动/调整键，电子钟从 0 时 0 分 0 秒开始运行，进入时钟运行状态； 再次按电子钟启动/调整键，则电子钟进入时钟调整状态，此时可利用各调整键调整 时间，调整结束后可按启动/调整键再次进入时钟运行状态。主 要 参 考 资 料1李广弟.单片机基础M.第 3 版.北京：北京航空航天大学出版社，2003.6. 2李全利.单片机原理及应用（C51 编程）M.北京：高等教育出版社，2012.12. 3马忠梅
3、.单片机的 C 语言应用程序设计M.第 4 版.北京：北京航空航天大学出版社，2003.6. 4李光飞.单片机 C 程序设计指导M.北京:北京航空航天大学出版社，2003.01. 5李光飞.单片机课程设计实例指导M.北京:北京航空航天大学出版社，2004.9.教 研 室 意 见教研室主任：（签字） 年 月 日摘 要电子钟是利用数字电路来显示秒、分、时的计时装置，与传统的机械中相比具有走时准确、显示直观、无机械传动装置等优点，因而的到广泛使用。随着人们生活环境的不断改善和美化，在许多场合都能看到数字电子钟，在城市的主要营业场所、车站、码头等公共场合使用 LED 数字电子钟已成为一种时尚，因此研究
4、数字电子钟具有十分重要的意义。课程设计电子钟以 ATMEL 公司的AT89S52 单片机为核心，用 12MHz 晶振与单片机 AT89S52 相连接,通过软件编程的方法实现以 24 小时为一个周期，同时 8 位 7 段 LED 数码管(两个四位一体数码管)显示小时、分钟和秒的要求。电子钟设有四个按键 S1、S2、S3 和 S4 键,进行相应的操作就可实现校时、定时、复位功能。具有时间显示、校正等功能。通过硬、软件系统的联调、测试，数字电子钟的功能和性能指标能达到任务书的要求。数字电子钟有制作成本低廉、方便携带、美观小巧等优点，具有良好的应用前景。关键词：电子钟；AT89S52 单片机；软件编程
5、；LED 数码管I目 录1 电子钟课题任务、功能要求说明及方案介绍.11.1 设计课题任务 .11.2 功能要求说明 .11.3 设计课题总体方案介绍及电子钟工作原理 .11.3.1 设计课题方案介绍.11.3.2 电子钟工作原理.12 电子钟硬件系统设计.22.1 主要元器件介绍 .22.1.1 AT89S52 单片机 .22.1.2 74HC573 芯片 .22.1.3 LM7805 稳压芯片 .32.2 硬件电路单元介绍 .32.2.1 单片机模块.32.2.2 复位模块.42.2.3 晶振模块.42.2.4 电源模块.52.2.5 键盘模块.52.2.6 显示及驱动模块.62.2.7
6、报警模块.72.2.8 下载电路模块.83 电子钟软件系统设计.93.1 电子钟软件设计的描述 .93.2 电子钟的软件流程框图 .93.2.1 主程序模块及加 1 程序模块流程框图.93.2.2 显示程序模块流程框图.113.2.3 键盘程序模块流程框图.123.2.4 中断程序模块流程框图.124 电子钟调试运行及结果分析.144.1 电子钟使用说明 .14II4.2 电子钟运行结果 .144.3 电子钟的误差分析 .154.4 电子钟结果分析 .154.5 设计体会 .15结束语.16参考文献.17致谢.18附录.19附录 A 数字电子钟原理图及电源原理图.19附录 B 数字电子钟实物图
7、.20附录 C 数字电子钟主板元件清单.21附录 D 数字电子钟程序清单.2201 电子钟课题任务、功能要求说明及方案介绍1.1 设计课题任务设计一个具有特定功能的电子钟。1.2 功能要求说明设计一个具有特定功能的电子钟。电子钟上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.” ， 进入时钟准备状态；第一次按电子钟启动/调整键，电子钟从0 时 0 分 0 秒开始运行，进入时钟运行状态；再次按电子钟启动/调整键，则电子钟进入时钟调整状态，此时可利用各调整键调整时间，调整结束后可按启动/调整键再次进入时钟运行状态。1.3 设计课题总体方案介绍及电子钟工作原理1.3.1 设计课题方案介绍电子钟主要由单片机
8、、4*1 独立键盘、电源电路、报警电路、晶振电路、显示接口电路和复位电路构成，设计课题的系统框图如图 1 所示： 图1 系统框图1.3.2 电子钟工作原理上电后数码管显示字符“P.”，按下启动键后定时器 T0 工作，定时溢出中断周期为 50ms，中断进入后，时钟计时累计 20 次（即 1s）时，对秒计数单元进行加 1 操作。在计数单元中采用十进制 BCD 码计数，秒、分、时之间满 60 进位。最大计时值为 23 小时 59 分 59 秒。驱动及显示电路将“时”、“分”、“秒”的输出状态用数码管显示出来，再通过外部的按键以及编写的数据处理程序、软件延时程序和键扫程序实现校时，定时、复位等电子钟的
9、功能。12 电子钟硬件系统设计2.1 主要元器件介绍2.1.1 AT89S52 单片机AT89S52 是一种低功耗、高性能的 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系统可编程 Flash 存储器，使用 atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造。与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容，片上 Flash 允许程序存储器在系统可编程，易适用于常规编程器，在单芯片上，拥有灵巧的 8 位 CPU 和在系统可编程Flash，使得 AT89S52 为众多的嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。单片机 AT89S52 的引脚图如图 2 所示。图 2 AT89S52 引脚图2.1.2 74HC5
10、73 芯片74HC573 是拥有 8 路输出的透明锁存器，输出为 3 态门。是一种高性能的硅栅 CMOS 器件，用来驱动数码管。74HC573 芯片引脚图如图 3 所示。图 3 74HC573 引脚图22.1.3 LM7805 稳压芯片L7805，采用 TO-220 封装方式。压降:2V，输出数:1，针脚数:3，封装类型:TO-220，工作温度范围:0C to +150C，器件标号:7805，器件标记:L7805CV，容差, 工作电压 +:4%电压整流器类型:正固定，电源电压 最大:20V，电源电压 最小:8V，芯片标号:7805，表面安装器件:通孔安装，输入电压 最大:35V，输入电压 最小:7V，输出电压 最大:5V，输出电流 最大:1.5A。引脚图如图 4 所示。图 4 LM7805 引脚图2.2 硬件电路单元介绍2.2.1 单片机模块单片机执行擦写程序操作，用于控制整个系统。单片机芯片自身不能单独运用于工程或
