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1、课题名称：基于单片机的电子钟的设计专业名称： 自动化 单片机技术课程设计任务书一、设计题目：基于单片机的电子钟的设计、基于单片机的频率计的设计二、适用班级：自本04010403三、指导教师：四、任务与要求：1、本课题任务如下：（1）、基于单片机的电子钟的设计设计一个具有特定功能的电子钟。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。（2）、基于单片机的频率计的设计设
2、计一个能够测量矩形波信号的频率、周期、脉宽、占空比的频率计。该频率计上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”， 进入测量准备状态。按频率测量键则测量频率；按周期测量键则测量周期；按脉宽测量键则测量脉宽；按占空比测量键则测量占空比。2、本课题可选择设计方案如下：（1）、基于单片机并行口的设计在AT89S52的P0口和P2口上外接LED数码管显示器，P0口作LED数码管显示器的段控口，P2口作LED数码管显示器的位控口，P1口外接四个按键A、B、C、D。（2）、基于单片机串行口的设计将AT89S52的串行口扩展成并行口,外接LED数码管显示器；P1口外接四个按键A、B、C、D。（3）、基于In
3、tel 8279的设计利用Intel 8279芯片为AT89S52扩展并行口,通过Intel 8279外接LED数码管显示器和四个按键A、B、C、D构成的键盘。（4）、基于Intel 8155的设计利用Intel 8155芯片为AT89S52扩展并行口,通过Intel 8155外接LED数码管显示器和四个按键A、B、C、D构成的键盘。（5）、基于Intel 8255的设计利用Intel 8255芯片为AT89S52扩展并行口,通过Intel 8255外接LED数码管显示器和四个按键A、B、C、D构成的键盘。3、本课题基本要求如下：（1）、基于单片机的电子钟的设计LED数码管显示器显示当前时间；
4、四个按键的功能：A键用于电子钟启动/调整；B键用于调时,范围0-23,0为24点,每按一次时加1；C键用于调分,范围0-59,0 为60分,每按一次分加1；D键用于调秒, 范围0-59，0为60秒,每按一次秒加1；（2）、基于单片机的频率计的设计LED数码管显示器显示被测信号的频率、周期、脉宽、占空比；四个按键的功能：A键用于测量频率；B键用于测量周期；C键用于测量脉宽；D键用于测量占空比；（3）、以上两个课题可以任选其一或全选，学生也可以自定课题；（4）、编程语言：汇编或C51；（5）、计算机打印单片机技术课程设计说明书一份；（6）、设计时间：二周；（7）、实物制作或Proteus仿真；（8
5、）、人员分组：一人一组或多人一组（不超4人）。五、单片机技术课程设计说明书正文主要内容参照“单片机技术课程设计说明书正文主要内容”文件。六、单片机技术课程设计说明书书写格式 参照“单片机技术课程设计说明书书写格式”文件。七、参考资料1、曹巧媛，单片机原理及应用M，北京：电子工业出版社，1997.7；2、赵秀珍，单永磊，单片微型计算机原理及其应用M，北京：中国水利水电出版社，2001.8；3、张毅刚，修林成，胡振江，MCS-51单片机应用设计M，哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1990.8；4、张洪润，兰清华，单片机应用技术教程M，北京：清华大学出版社，1997.11；。5、李华，MCS-51系列
6、单片机实用接口技术M，北京：北京航空航天大学出版社，1993.8；6、陈景初，单片机应用系统设计与实践M，北京：北京航空航天大学出版社；7、马忠梅，单片机的C语言Windows环境编程宝典M, 北京：北京航空航天大学出版社，2003.6； 8、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 ；9、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。 电气自动化教研室 2007年9月10日摘 要时钟，自从它发明的那天起，就成为人类的朋友，但随着时间的推移，科学技术的不断发展，人们对时间计量的精度要求越来越高，应用越来越广。怎样让时钟更好的为
7、人民服务，怎样让我们的老朋友焕发青春呢？这就要求人们不断设计出新型时钟。 数字电子钟的设计方法有多种，其中，利用单片机实现的电子钟具有编程灵活，便于电子钟功能的扩充，即可用该电子钟发出各种控制信号，精确度高等特点，同时可以用该电子钟发出各种控制信号。本文主要介绍用单片机内部的定时/计数器来实现电子时钟的方法，本设计由单片机AT89S52芯片和LED数码管为核心，辅以必要的电路，构成了一个单片机电子时钟。与传统机械表相比，它具有走时精确,显示直观等特点。它的计时周期为24小时，显满刻度为“23时59分59秒”，另外具有校时功能等特点。该电子钟可以做到的功能：上电或按键复位后能自动显示系统提示符“
8、P.”进入时钟准备状态2.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。通过设置的A、B、C、D四个键来调整运行，并且利用了8位LED显示时分秒。此电子钟严格按照要求设计，最终达到预期的效果，能够正确显示“P”点以及时分秒的计时，算是一次比较成功的设计了。关键词：电子钟，单片机，汇编目 录第1章 电子钟功能及总体方案的介绍11.1电子钟功能介绍11.1.1基本功能要求11.1.2扩展功能要求11.2总体方案介绍21.2.1计时方案21.2
9、.2键盘/显示方案2第2章 电子钟的工作原理32.1实现时钟计时的基本方法32.2电子钟的时间显示32.3电子钟的启、停及时间调整3第3章 电子钟原理图及元件清单43.1电子钟电路原理图43.2元件清单4第4章 软件系统设计54.1电子钟程序流程框图54.1.1主程序流程框图54.1.2键扫子程序流程框图64.1.3中断服务程序流程框图74.1.5显示子程序流程框图94.1.6加一子程序流程框图104.2电子钟总体程序清单11第5章 电子钟的使用说明及调试运行195.1使用说明书195.1.1操作说明195.2电子钟运行结果195.2.1待机195.2.2启动195.2.3运行20第6章 误差
10、分析21第7章 设计体会22教学建议23参考资料24附 录25致 谢26I第1章电子钟功能及总体方案的介绍1.1电子钟功能介绍1.1.1基本功能要求 可调整运行的电子钟具有三种工作状态：“P.”状态、运行状态、调整状态。 （1）、“P.”状态，依靠上电或按复位键进入，在此状态下，按B、C、D键均无效，按A键有效，进入运行状态； （2）、运行状态，按奇数次A键进入，在此状态下，按B、C、D键均无效，只有按A键有效，按下A键后，退出运行状态，进入调整状态； （3）、调整状态，按偶数次A键进入，在此状态下，按A、B、C、D键均有效。如按下A键，则退出调整状态，进入运行状态；按下B、C、D键，则分别对
11、时、分、秒加1，调整结束后必须按A键，即可退出调整状态，进入运行状态。基本功能要求： “P.”稳定地显示在LED显示器的最左端数码管（LED5）上，无A键按下（在“P.”状态下，按下B、C、D键无效），则不进入电子钟的运行状态，继续显示“P.”。 按下A 键后，电子钟以起始时间：00时00分00秒开始运行。 再次按下A 键后，电子钟退出运行状态，进入调整状态，利用B、C、D键把电子钟的显示时间修改为当前实时时间，时间修改正确后可再次按下A键，电子钟则退出调整状态，进入运行状态。 注意：每次按下B、C、D键，只允许加一，不允许连加。1.1.2扩展功能要求 （1）、在调整状态下，按下B、C、D键，
12、允许连加，而A键无论在何种状态下，均不允许连击； （2）、时、分、秒的间隔符“。”以一定频率闪烁； （3）、时间显示以“灭零”方式进行； （4）、可调整运行的电子钟用两个按键（例如：A键、B键）来控制。1.2总体方案介绍1.2.1计时方案利用AT89S52单片机内部的定时/计数器进行中断定时，配合软件延时实现时、分、秒的计时。该方案节省硬件成本，且能使读者在定时/计数器的使用、中断及程序设计方面得到锻炼与提高，对单片机的指令系统能有更深入的了解，从而对学好单片机技术这门课程起到一定的作用。1.2.2键盘/显示方案AT89S52的P0口和P2口外接由六个LED数码管(LED5LED0)构成的显示
13、器，用P0口作LED的段码输出口，P2口作六个LED数码管的位控输出线，P1口外接四个按键A、B、C、D构成键盘电路。AT89S52 是一种低功耗，高性能的CMOS 8位微型计算机。它带有8K Flash 可编程和擦除的只读存储器（EPROM），该器件采用ATMEL的高密度非易失性存储器技术制造，与工业上标准的80C51和80C52的指令系统及引脚兼容，片内Flash 集成在一个芯片上，可用与解决复杂的问题，且成本较低。简易电子钟的功能不复杂，采用其现有的I/O便可完成，所以本书中采用此的设计方案，结构如图1-1如示。11 AT89S52电路显示方框图第2章电子钟的工作原理2.1实现时钟计时的
14、基本方法利用MCS-51系列单片机的可编程定时/计数器、中断系统来实现时钟计数。(1) 计数初值计算:把定时器设为工作方式1，定时时间为50ms，则计数溢出20次即得时钟计时最小单位秒，而100次计数可用软件方法实现。假设使用T/C0，方式1，50ms定时，fosc=12MHz。则初值X满足（216-X）1/12MHz12s =50000sX=1553600111100101100003CB0H(2) 采用中断方式进行溢出次数累计,计满20次为秒计时（1秒）；(3) 从秒到分和从分到时的计时是通过累加和数值比较实现。2.2电子钟的时间显示电子钟的时钟时间在六位数码管上进行显示，因此，在内部RAM中设置显示缓冲区共8个单元。 LED8LED7LED6LED5LED4LED3LED2LED137H36H35H34H33H32H31H30H时十位时个位分隔分十位分个位分隔秒十位秒个位2.3电子钟的启、停及时间调整电子钟设置4个按键通过程序控制来完成电子钟的启、停及时间调整。A键控制电子钟的启、停；B键调整时；C键调整分；D键调整秒。第3章 电子钟原理图及元件清单3.1电子钟电路原理图
