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1、 单片机原理及应用 课程设计报告题 目 基于单片机的电子时钟设计 系 别 电子与电气工程系 专 业 电气自动化及其自动化 班 级 学 号 姓 名 指导教师 完成时间 2012年6月8号 评定成绩 目 录一、设计的目的3二、设计的内容与要求3三、设计方案3四、硬件和软件设计4六、参考文献9一、设计的目的在基本掌握了单片机原理及应用课程知识的基础上,完成课程设计项目的设计。通过课程设计环节的训练,包括设计方案的论证、硬件设计、程序编写和设计报告的撰写,掌握单片机应用项目的设计流程和方法,加深对单片机原理及应用课程知识的理解和掌握,培养应用系统的设计能力,初步积累单片机系统开发经验,以及分析问题和解
2、决问题的方法,并进一步拓宽专业知识面,培养实践应用技能和创新意识。 二、设计的内容与要求根据单片机原理及应用课程设计教学大纲、单片机原理及应用课程设计指导书,开展课程设计环节。有四个设计项目供选择:步进电机控制、直流电机调速、电子琴或电子时钟。设计内容与要求:(1)选择其中一个设计项目,进行设计方案的比较和论证,确定设计思路和方案;(2)进行硬件设计,画出硬件结构框图,完成电路原理图的设计和元器件选型,必要时应给出重要电路参数的设计和计算过程,以及元器件参数的选型依据;(3)编写单片机的软件程序,先理清软件设计思路并绘制程序流程图,再编写具体的汇编语言或C语言程序语句,并注释说明。三、设计方案
3、实验步骤:1) LED环境2) PC环境在与PC联机状态下,编译、连接、下载程序,用连续方法运行该程序。 3)观察运行结果通过控制电路开关来观察数码的显示数字,按暂停按钮时,数码管会有数字显示。4) 终止运行按“暂停图标”或实验箱上的“暂停按钮”,使系统无条件退出该程序的运行返回监控状态。四、硬件和软件设计根据定时中断的原理,数码管显示和键盘扫描电路,以及和MCS51单片机的接口方式,通过软 件编程,实现时间初值设置,时钟运行和显示。 可供使用的硬件电路:1) 七段数码管显示电路;2) 8155和74LS164“串转并”实现的键盘扫描和数码管控制显示电路;3) 串并转换数码管显示电路:通过74
4、LS164实现串入并出,控制四个七段数码管的显示。MCS-51单片机有一个全双工的串行通信接口,当工作于方式0时,为同步移位寄存器输入/输出方式,常用于扩展IO口,这时串行数据通过RxD引脚输入或输出,引脚TxD输出同步移位信号,收/发数据都为8位,低位在前,波特率为振荡频率的1/12。七段数码管的字型代码表如下表: 4) 8155和74LS164“串转并”实现的键盘扫描和数码管控制显示电路;74LS164串入并出功能图开关未打开前电路图:数码管还没开始计数按暂停间键时电路图:当开关打到暂停时,数码管就会暂停计数,显示当前的数字。软件程序:ORG 0000HLJMP MAINORG 0040H
5、MAIN: MOV R4, #0 MOV R5, #0 MOV R6, #0 MOV R7, #0MAIN_1: LCALL TIME_DIP SETB P1.3MAIN_2: JB P1.3, MAIN_3 LCALL DISP LJMP MAIN_2MAIN_3:LCALL DELAY LCALL TIME_ADDLJMP MAIN_1DISP: LCALL DISP_1 LCALL L_DELAY LCALL TIME_DIP LCALL L_DELAYRETTIME_ADD:INC R4 CJNE R4,#0AH,NEXT1 MOV R4, #0 INC R5 CJNE R5,#06H
6、,NEXT1MOV R5, #0INC R6 CJNE R6,#0AH,NEXT1 MOV R6, #0 INC R7CJNE R7,#06H,NEXT1MOV R7, #0 NEXT1: RET TIME_DIP: MOV A, R4 MOV DPTR,#TAB MOVC A, A+DPTR LCALL SENT1 MOV A,R5 MOV DPTR,#TAB MOVC A, A+DPTR LCALL SENT1 MOV A,R6 MOV DPTR,#TAB MOVC A, A+DPTR ORL A, #80H LCALL SENT1 MOV A,R7 JNZ NEXT2 MOV A,#0
7、LCALL SENT1 RETNEXT2: MOV DPTR,#TAB MOVC A, A+DPTR LCALL SENT1 RETDISP_1:MOV A,#00H LCALL SENT1 LCALL SENT1 ORL A, #80H LCALL SENT1 MOV A,#00H LCALL SENT1 RETSENT1 :MOV R2,#08HSENT2:CLR P1.1 CLR C RLC A MOV P1.2,C STEB P1.1 DJNZ R2,SENT2 RETDELAY: MOV R3,#40HL_DELAY: MOV R3,#0FFHLOOP2: MOV R2,#00HLO
8、OP1: DJNZ R2,LOOP1 DJNZ R3,LOOP2 RET TAB:DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FHEND五、设计总结通过这一周的实训,对89C51有了一个全面的认识,通过针对性的查找资料,更加了解了电子方面的知识,既增长了自己的见识也补充了最近的专业知识,同时提高了自己的应用能力。通过课程设计环节的训练,包括设计方案的论证、硬件设计、程序编写和设计报告的撰写,掌握单片机应用项目的设计流程和方法,加深对单片机原理及应用课程知识的理解和掌握,培养应用系统的设计能力,初步积累单片机系统开发经验,以及分析问题和解决问题的方法,并进一步
9、拓宽专业知识面,培养实践应用技能和创新意识,这次的实训巩固了我基础知识,加强了我对单片机编程的能力,培养了我创新意识。在遇到问题时,通过同学之间的相互交流和老师的认真指导,让我一步步完成了这次课程设计,提高了我的全方位思维能力和动手能力,同时加强了和同学之间的沟通交流能力,这些在我今后的学习和工作当中都会有很大的帮助。虽然实验台只是一个小型的设计课程,但是通过对它的学习和操作,我们对有关接口的知识将会有一个更广泛的认识,而且它对我们以后的学习也会有帮助的。实验中个人的力量是不及群体的力量的,通过同学之间的互相帮助,共同思考问题,更能事半功倍的完成这次的实训,而且也教会了我如何在集体中要与人相处,与人共事,不要一个人解决所有问题,团结才是力量。六、参考文献1. 单片机原理及接口技术(第二版),李全利,北京:高等教育出版社,2009年。2. 单片机原理及应用(第二版),李建忠,西安:西安电子科技大学出版社,2008。3. 单片机原理及应用,冯文旭等,北京:机械工业出版社,2008。4. 单片机基础(第3版),李广弟等, 北京:北京航空航天大学出版社,2007。5. 单片机高级教程:应用与设计(第2版),何立民,北京:北京航空航天大学出版社,2007。10