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1、淮北师范大学硬件课程设计硬件课程设计报告学 院 计算机科学与技术 专 业 计算机科学与技术 学 号 * *学 生 姓 名 * * 指导教师姓名 * * 2011年10月 20 日11淮北师范大学 硬件课程设计一、设计目的与内容：1、熟悉整个电路图，练习一下焊接操作；2、能够根据原理图焊接电路板，经过调试，保证整个电路板没有虚焊点；3、熟练掌握C51的编程方法与技巧；4、能够有效地控制LED、蜂鸣器和键盘的操作（可采用多种形式）；5、编写出一个电子钟，六个数码管每两个一组，分别显示小时、分钟和秒；硬件设计要求：1.根据项目要求，去选择相应的电路，比如MCU系统，输入输出驱动电路，电源供电电路。2
2、.整体布局合理，标注规范、明确、美观、不产生歧义。3.列出完整的元件清单（标号、型号及大小、封装形式、数量）。4.估算电路板的功耗，并对供电形式提出要求。5.根据设计好的原理图，焊接实物。软件设计要求：1.简单的用户使用说明书。2.根据项目要求，设计软件整体规划，人机对话，各模块的关联，底层驱动模块。3程序在必要的地方进行注释。 每个函数的出入口要有输入输出参数的说明。 程序必须具有良好的可读性，可重用，容易调试和维护。4.使用c语言进行编程二、实验原理：1、LED灯的控制 由电路图可知，LED灯左侧阳极与电阻相连接高电平，右侧阴极与P1相连。因此：当P1为低电平（即P1=0）时，电路连通，L
3、ED灯亮，当P1为高电平时（即P1=1）时，电路不通，LED灯不亮。所以，可以通过控制P1的值控制LED灯的亮与不亮。而因为八个LED灯与P1口上八个引脚相连，因此可以控制每个接口的值控制每个LED灯的亮灭。比如当P1=0x04时，第五个灯不亮。2、蜂鸣器的控制 由电路图可知，蜂鸣器一侧与三极管相连，另一侧与高电平相连，而三极管与电阻相连后接P2_1口。因此当P2_1=1时，蜂鸣器响；当P2_1=0时，蜂鸣器不响。3、键盘的控制 （1） 由电路图可知，P3_2到P3_5这四个引脚分别与四个开关相连，开关与地相连，所以当开关闭合时，P3_2=0，当开关断开时，P3_2=1，所以可以根据查看P3_
4、2等值的0或1来判断开关是否闭合。 （2） 要达到通过键盘控制数码管显示数字的目的，可以将P3_5为0时，表示要修改数字，用P3_2为0时表示要修改的数码管上的数字，而用P3_3到P3_5为0时分别对应时分等进行数值的加和减1。 （3） 由电路图可知，开关S1闭合时，电路断开。4、 电子钟的显示（1） 电子钟上数字的显示原理 由电路图可知， P2_7到P2_2这六个引脚分别与六个数码管相连，中间有一10k的电阻，还有一三极管，通过三极管的特性可知，当P2_7等接高电平时，电路连通，数码管亮，既可以显示数字。同样可以看到，P0口的八个引脚都与六个数码管相连，控制数码管中八个的亮灭，以达到显示09
5、这10个数字的目的。（2）电子钟的上显示的数字之间的联系 1、六个数码管每两个一组，分别显示时，分，秒。判断当显示秒的数字，达到59时，将显示数字变为00，显示分钟的数字加1；当显示分钟的数字，达到59时，将显示的数字变为00，显示小时的数字加1；当显示小时的数字，达到23时，将显示的数字变为00。 5、中断函数模块 这个程序运用了一个中断函数，分别为定时器0的中断，定时器0是用来计时，到整点就报时，这样使得电子钟的性能更稳定。6、实验电路图总电路图：数码管： 二极管：蜂鸣器：按键：单片机：7.系统的元器件清单表2.1 系统元器件表器件型号数量器件型号数量单片机12C5A60S21个按键普通5
6、个三极管普通8个开关6脚双路1个排阻A103J,A427J，A102J1个，1个,1个二极管灯普通8个电容10F2个 数码管 CPS056AR6个电阻普通若干下载接口4针接口1个蜂鸣器压电式1个单排针普通若干三、主要功能模块流程图：功能模块流程图开始Key_2Key_3Key_4更改显示数码管，数码管闪烁数字增一数字减一设置时间设置时间YYYY设置成功结束YYKey_5Key_5Y四、拓展功能： （1）LED灯的花样设计：可根据自己的喜好设计出各种各样的LED灯； （2）能够实现整点报时；五、参考文献： 新编单片机原理及应用、c语言程序设计、51单片机C语言教程、51实验指导、数据结构、算法设
7、计与分析六、源程序及系统文件使用说明：#include #define uint unsigned int#define INTH (65536 - 50000)/256)#define INTL (65536 - 50000)%256)uint code szxs = 0xbd,0x90,0xa7,0xb6,0x9a,0x3e,0x3f,0xb0,0xbf,0xba;uint code w = 0x80,0x40,0x20,0x10,0x08,0x04;uint N6 =0,0,0,0,0,0;uint code led16=0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xb
8、f,0x7f,0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xff,0x00;uint count=0;/uint d1=0;uint d2=0;uint d3=0;int i=0,t=0,flag=0,j=0,q=0,z=0;void szxsgo();void output();void control();void zheng();void lm();void delay(uint m) uint a,b; for(a=m;a0;a-) for(b=100;b0;b-);void sound() P2_1=1;delay(1);P2_1=0;delay(1);void z
9、heng() if(N2=0&N3=0&N4=0&N5=0)sound();P1=0x00; void szxsgo() N5+; if(N5=10) N4+; N5=0; if(N4=6) N3+; N4=0; if(N3=10) N2+; N3=0; if(N2=6) N1+; N2=0; if(N1=4&N0=2) N0=0; N1=0; else if(N1=10) N0+; N1=0; void output() q+; if(q5) q=0; P2=wq; if(q=1|q=3) P0=szxsNq+0x40; else P0=szxsNq; zheng(); delay(1);
10、void control() if(P3_5=0) delay(10);if(P3_5=0) flag=1-flag;while(P3_5=0); if(P3_2=0) delay(10);if(P3_2=0&flag=1) i=t%4; t+; while(P3_2=0); if(P3_3=0) delay(10); if(P3_3=0&flag=1) Ni+;if(N1=10|N3=10|N0=3|N2=6)Ni=0;elseif(N0=2&N1=4)N1=0;elseif(N1=4&N0=2)N0=0; while(P3_3=0); if(P3_4=0&flag=1) delay(10)
11、;if(P3_4=0) Ni-; if(Ni=-1)switch(i)case 1:if(N0=2) N1=3; else N1=9;break;case 3:N3=9;break;case 0:if(N1=4) N0=1; else N0=2;break;case 2:N2=5;break;while(P3_4=0); void lm() z+;if(z5) z=0; if (z=i) P2=0; else P2=wz; if(z=1|z=3) P0=szxsNz+0x40; else P0=szxsNz; void pz () interrupt 1 TH0 = INTH;TL0 = INTL;count+; if(count=20) count=0; if(d3=16) d3=0; P1=ledd3; d3+; / for(d1=0;d1100)P2_7=0;lm();else q+; if(q5) q=0; P2=
