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1、物理机电学院课程设计报告课程名称： 基于单片机的电子钟 系 部:物理与机电工程学院 专业班级: 09电子信息工程（2)班 学生姓名： / 指导教师: 王清辉 完成时间: 202年月18日 报告成绩: 评阅意见： 评阅教师 日期 基于单片机的电子钟设计报告一、设计任务与要求基于单片机的电子钟,设计要求是（1）具有小时分秒时间显示。（2)能够设置闹钟至少次闹钟时间。(）可利用按键修改时间，具有上午下午的提示信息。二、方案设计与论证本次方案的设计以单片机中的定时为主，分别实现时、分、秒、时、年、月、日上的显示和正常进位，在此基础上,总体方案可分为以下四个功能模块：模块一:计时功能模块,以微机开发系统
2、中51单片机的定时功能为主，本次设计采用的计时方式为方式2,并且采用中断方式进行一秒计时,由于51单片机的功能特性的限制，计时的方案由采用1m计时并且在这个基础上连续循环10次进行秒钟计时,在秒的基础上再分别进行其他时间单位的转化，如此逐渐递进实现总体时间计时的实现。时进制采用24小时进制,年份显示只能实现09之间的显示。模块二:显示功能模块,主要以微机开发系统中的七段液晶显示实现,显示的主要格式为“时/年分月秒/日”，其中，年、月、日的显示由微机开发系统中的按键实现切换。模块三:闹钟功能模块:以蜂鸣器的蜂鸣为标志,蜂鸣器工作则表示预定时间到达。闹钟的设定由按键开关实现，闹钟的开关有拨键开关控
3、制。模块四：控制功能模块:主要以微机开发系统 中的按键和拨键开关实现,按键开关主要用作时间设置，日期设置和闹钟设置以及对时间和日期的显示的转换。拨键开关主要用来实现闹钟的开关设置。在按键开关的防抖动处理上，以在程序中进行1s的延时来进行处理。电子钟的总体功能原理是以T8951单片机为主要的控制核心，通过外接8个独立式键盘作为控制信号源，两个四位一体数码管作为显示器件,单片机实时的去执行相应的功能。在数码管上显示出来,此时通过不同的按键来观察和调节各种数据三、硬件电路设计3.1 硬件功能模块介绍3.1. 时钟功能模块时钟电路用于产生CS-51单片机工作时所需要的时钟控制信号，MCS-单片机的内部
4、电路在时钟信号控制下,严格地按照时序执行指令进行工作,而时序所研究的是指令执行中各个信号在时间上的关系。单片机各个功能部件的运行都是以时钟控制信号为基准,有条不紊的一拍一拍地工作。因为,时序频率直接影响单片机的速度。时钟电路通过在芯片的外部XT1和XTA2两个引脚跨接晶体振荡器和微调电容，形成反馈电路，就构成了一个稳定的自激振荡电路。时钟电路为单片机产生时钟脉冲序列，晶振频率为H。.1.2 键盘功能模块为了方便时钟调整与秒表的控制,在单片P1口口线上接了独立键盘，采用低电平有效地方法。在本次电子钟设计中,调整是与键盘脱不了关系的,因为键盘是机械按钮,所以在触点闭合及释放的瞬间将出现电压抖动,所
5、以在键扫描时应该要消除抖动，而且对于一键多功能的按钮必须要判释放,以免某个程序段多次执行。31.3 数码管显示模块数码管显示器是单片机重要的输出设备，它不仅具有发光响应快,高频特性好,而且机械性能好,工作电压低，随着工艺发展，可以发出不同颜色的光。在本次设计中，采用共阳极数码管，利用三极管驱动器段控口以便LED发出较亮的光。在本次设计中采用了两个四位一体数码管,数码管的段控接在A9S5单片机的0口线上，从a到dp与.到P07对应连接，位控制线接在AT52单片机的P2口线上，从LED到LED与P2.0到P2.7对应连接31.4复位电路模块复位是单片机的初始操作，其主要功能是把C初始化为00H,使
6、单片机从0000H单元开始执行程序。除了进入系统的正常初始化之外,当由于程序运行出错或操作错误使系统处于死锁状态时,为摆脱困境，也需安装复位键以重新启动。复位操作有上电自动复位和按键手动复位两种方式。复位电路通过极性电容和1个电阻串联，电容接CC,电阻接地完成了上电复位,在电容两端并联一个电阻就可以实现按键电平复位。3.原理图、PC图、元器件布局图32.1电路原理图3.2. PB图3.2. 原件清单元件序号型号主要参数数量1电阻K1个2电阻2欧1个3瓷片电容11个4瓷片电容0F2个5三极管Pn911个6蜂鸣器V个晶振12M1个8轻触按键6个单片机ST89511个排阻1K1排排针4个1C座40脚
7、1个13蓝白可调1个4LC10个151602液晶插针个四、软件设计4.1 单片机资源使用说明（1）单片机片内定时计数器0：用于定时50ms。（2) 单片机片内定时/计数器1：用于定时1s。（3） 单片机P1口接按键:用于对电子钟、秒表调整与控制（4)单片机0口接数码管段控口:P0.0P0.7对应于LED的ap（5） 单片机P2口接数码管位控:P.7P2.0对应于LD的70（) 单片机3.1接蜂鸣器：作为电子钟调整时提醒信号4.2 软件系统各模块功能介绍（1)主程序模块：程序的初始化及复位后显示P.，此时进入功能选择状态，按下0选择电子钟并同时启动电子钟，按下K1选择秒表并进入秒表等待状态。两功
8、能中一种功能被选择与令外一种功能无半点关系,两者是互不影响。 （）电子钟程序模块:当电子钟选择键按下时,先给缓冲区内清零,在通过查表给缓冲区一次送-00-00并实现让00-00-0从左向右显示，一旦显示完则开启定时器开始计时，如果没有键按下则不断计时一直从-0000到23-5-59，然后重新从0-00-00开始。这里采用定时器中断完成计时功能。如果有键按下则启动s定时，累计s内K0按下的次数,按下1次则进入调秒状态,按下2次则进入调分状态,按下3次则进入调时,按下多次则无效,进入调整状态时,调整的改两位闪动显示并且蜂鸣器鸣叫以示提醒，次数按下0键作为确认,按下1就加1，按下K2就减。(）秒表程
9、序模块：当秒表选择键按下时,先给缓冲区送灭代码序号。再依次送00代码序号以实现0000000依次从右向左显示,显示到最左端则进入秒表等待状态。按下K1开始计时,秒表最小计时单元是0.01s,采用定时器中断的方法。秒表运行时再次按下K键则暂停计时，此时可以选择继续和重新计时,分别按K1和K0。(4)主要子程序模块：为了方便软件程序编写，编写了许多子程序,有键扫描程序，用来判是否有键按下；有显示子程序，用于数码管的显示;有加1、减子程序,用于对电子钟时分秒的调整；还有延时程序，用于数码管动态显示、键扫描消抖动、延时。4.3 软件系统程序流程框图主程序流程框图如图3.1所示电子钟功能程序流程框图如下
10、图3.2所示,左半部分为定时器中断服务程序，右部分为电子钟主体程序。图3.2 整个电子钟程序框图44 软件系统的程序#nclude#defne uchar usned har#efine uinunsigdinbtlcden=P34;st rsP3;sbit F=P2;sbi s4=P13;bi s1=P0；its2=P11;sbi s3=12;uchar unt,ate，snum，em,snu;int nian=202;chr yue0，r=2,xq=2,si,en,iao,sh_,fe_c，_c,f_c,nm_1,i_c;itfa，setage,shuax;ucha ode tae= 20
11、2.32 Th;ucrcode tabl1= 00:0:00；/初始化要在这里改数值ucha odtale HELLO！! _ !;/uchard table= welme!;uchaode tabe5= Succesfully；ucarodetale6=Save!！；uar code tbe7=am;ucharode tabe8p；uchr code table=;vid keyscan();vodla(u z)；viwc(ucacom)；oid writedate（uchar date)；oidwrit_sm（uchar add，ucharate);vod wor(uchradd,sned
12、 cha*st） ；/写字符串voi write_nr(car add，uchar date）;voidwrienan();voidiit();void coc(）;vodwelcome(）；oidbp(uchar t）；odl1(intz);oisave()；void yupdate();oid cn()；oid myha();vimi() welome（);deay（500）；ini()；hie（1）eysca（);clk（);/执行闹钟程序/以下为时钟程序i（(%)&csu=0) coon(); mychar（);f(con=20）cut=0;mi+;f（miao=60)/如果秒不到60，则只刷新秒mia=0;e+;f（n=60）e;si;f（h=24）shi=; xq+;wie_om（0x8+12);if(x=8)q1;f（xq=1)word(1，Mo）;if（x=2)wrd(12,Tue）;
