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1、 机机械械与与电电子子工工程程学学院院 课课程程设设计计报报告告课课 程程 名名 称称 传传感感器器技技术术 设设 计计 题题 目目 数数字字电电子子钟钟 所所学学专专业业名名称称 自自动动化化 班班 级级 自自动动化化 1 11 11 1 班班 学学 号号 2 20 01 11 12 21 10 09 98 85 5 学学 生生 姓姓 名名 叶叶明明昭昭 指指 导导 教教 师师 李李磊磊 2 20 01 14 4 年年 5 月月 1 12 2 日日目录目录第一章第一章 电子时钟电子时钟1 11.1 电子时钟简介.11.2 电子时钟的基本特点.11.3 电子时钟的原理.1第二章第二章 单片机识
2、的相关知识单片机识的相关知识2 22.1 单片机简介.22.2 单片机的发展史.22.3 单片机的特点.32.4 89C51 单片机介绍.3第三章第三章 控制系统的硬件设控制系统的硬件设计计6 63.1 单片机型号的选择.63.2 数码管显示工作原理.63.3 键盘电路设计.73.4 系统工作原理.83.5 整个电路原理图.9第四章第四章 控制系统的软件设计控制系统的软件设计9 94.1 程序设计.94.2 程序流程图.124.3 伟福硬件仿真器简介.144.4 仿真图及结果分析.15第五章第五章 附录程序附录程序1717第六章第六章 结束语结束语 1919参考文献.20第 1 页 共 19
3、页第一章第一章 电子时钟电子时钟1.11.1 电子时钟简介电子时钟简介 本作品采用 Atmel 公司的 AT89C51 单片机，以汇编语言为程序设计的基础，设计一个用四位数码管显示时、分的时钟。现代的电子时钟是基于单片机的一种计时工具，采用延时程序产生一定的时间中断，用于一秒的定义，通过计数方式进行满六十秒分钟进一，满六十分小时进一，满二十四小时小时清零。从而达到计时的功能，是人民日常生活补课缺少的工具。1.21.2 电子时钟的基本特点电子时钟的基本特点 现在高精度的计时工具大多数都使用了石英晶体振荡器，由于电子钟、石英钟、石英表都采用了石英技术，因此走时精度高，稳定性好，使用方便，不需要经常
4、调试，数字式电子钟用集成电路计时时，译码代替机械式传动，用 LED 显示器代替指针显示进而显示时间，减小了计时误差，这种表具有时、分、秒显示时间的功能，还可以进行时和分的校对，片选的灵活性好。1.31.3 电子时钟的原理电子时钟的原理 该电子时钟由 89C51，BUTTON，六段数码管等构成，采用晶振电路作为驱动电路，由延时程序和循环程序产生的一秒定时，达到时分秒的计时，六十秒为一分钟，六十分钟为一小时，满二十四小时为一天。而电路中唯一的一个控制键却拥有多种不同的功能，按下又松开，可以实现屏蔽数码管显示的功能，达到省电的目的；直接按下不松开，则可以通过按键实现分钟的累加，每按一次分钟加一；而连
5、续两次按下按键不放松，则可实现小时的调节，同样每按一次小时加一。第 2 页 共 19 页第二章第二章 单片机识的相关知识单片机识的相关知识2.12.1 单片机简介单片机简介 单片机单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。尽管他的大 部分功能集成在一块小芯片上，但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件：CPU、内存、内部和外部总线系统，目前大部分还会具有外 存。同时集成诸如通讯接口、定时器，实时时钟等外围设备。而现在最强大的 单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。2.22.2 单片机的发展史单片机的发展史单片机诞生于 20 世纪 70 年代末，经历了
6、 SCM、MCU、SoC 三大阶段。 起起初初模模型型1.SCM 即单片微型计算机（Single Chip Microcomputer）阶段，主要是寻求最佳的单片形态嵌入式系统的最佳体系结构。 “创新模式”获得成功，奠定了 SCM与通用计算机完全不同的发展道路。在开创嵌入式系统独立发展道路上，Intel 公司功不可没。 Micro Controller Unit2.MCU 即微控制器（ Micro Controller Unit）阶段，主要的技术发展方向是：不断扩展满足嵌入式应用时，对象系统要求的各种外围电路与接口电路，突显其对象的智能化控制能力。它所涉及的领域都与对象系统相关，因此，发展MC
7、U 的重任不可避免地落在电气、电子技术厂家。从这一角度来看，Intel 逐渐淡出第 3 页 共 19 页MCU 的发展也有其客观因素。在发展 MCU 方面，最著名的厂家当数 Philips 公司。 Philips 公司以其在嵌入式应用方面的巨大优势，将MCS-51 从单片微型计算机迅速发展到微控制器。因此，当我们回顾嵌入式系统发展道路时，不要忘记Intel 和 Philips 的历史功绩。 嵌嵌入入式式系系统统单片机是嵌入式系统的独立发展之路，向 MCU 阶段发展的重要因素，就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决；因此，专用单片机的发展自然形成了 SoC 化趋势。随着微电子技术、IC 设计、EDA 工具的发展，基于 SoC 的单片机应用系统设计会有较大的发展。因此，对单片机的理解可以从单片微型计算机、单片微控制器延伸到单片应用系统。2.32.3 单片机的特点单片机的特点 1 . 单片机的存储器 ROM 和 RAM 时严格区分的。ROM 称为程序存储器，只存放程序，固定常数，及数据表格。RAM 则为数据存储器，用作工作区及存放用户数据。 2 . 采用面向控制的指令系统。为满足控制需要，单片机有更强的逻辑控制能力，特别是单片机具有很强的位处理能
