《单片机原理及其接口技术》
课程设计报告
课题LＥD显示的电子钟
姓名
学号
院系自动控制与机械工程学院
班级
指导教师
２01２年６月
目录
一、课程设计目的………………………………………………………３
二、课程设计要求 (3)
三、设计内容 (4)
四、硬件设计需求 (5)
１、硬件系统各模块功能......................................................５(１)、单片机最小系统——AT89C５1 (5)
（２）、ＬED数码管显示模块 (8)
（3)、晶振模块………………………………………………………９(４)、按键模块………………………………………………………１0
五、电路软件系统设计 (10)
1、prｏｔuｅs软件简介 (10)
２、仿真结果………………………………………………………
11
3、流程图………………………………………………………１3
六、误差分析 (15)
七、总结与心得体会………………………………………………………１５
八、参考文献 (16)
九、附录(程序) (16)
一、课程设计目的
单片机课程设计作为独立的教学环节,是自动化及相关专业集中实践性环节系列之一,是学习完《单片机原理及应用》课程后，并在进行相关课程设计基础上进行的一次综合练习。
单片机课程设计过程中，学生通过查阅资料,接口设计，程序设计，安装调试等环节,完成一个基于MCＳ-51系列单片机，涉及多种资源应用，并且有综合功能的小应用系统设计。使学生不但能够将课堂上学到的理论知识与实际应用结合起来,而且能够对电子电路,电子元器件等方面的知识进一步加深认识，同时在软件编程,调试,相关仪器设备和相关软件的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高。使学生增进对单片机的感性认识，加深对单片机理论方面的理解，加深单片机的内部功能模块的应用，如定时器/计数器,中断,片内外存储器，I／O接口,串行口等。使学生了解和掌握单片机应用系统的软硬件设计过程，方法及实现，强化单片机应用电路的设计与分析能力。提高学生在单片机应用方面的实践技能和科学作风，培育学生综合运用理论知识解决问题的能力。
二、课程设计要求
课程设计应以学生认知为主体，充分调动学生的积极性和能动性,重视学生自学能力培养。根据课程设计具体课题安排时间，确定课题的涉及，变成和调试内容，分团队开展课程设计活动,安排完成每部分工作。课程设计集中在实验室进行。在课程设计过程中,坚持独立完成,实现课题规定的各项指标，并写出设计报告。
要求学生自己调研,设计系统功能，划分软硬件功能，选择器件，用Pｒoteus软件在PC机上完成硬件原理图设计。然后使用使用Ｐrotｅus软件在PC机运行系统仿真，调试电路和修改调试程序。对整个系统做试运行,有问
题再进一步修改调试,直至达到设计的要求和取得满意的效果。最后编写系统说明书,其内容主要包括系统功能介绍,使用范围，主要性能指标,使用方法,注意事项等。
三、设计内容：
1、设计题目:LED显示的电子钟
2、设计任务：基于AＴ89C５1单片机,制作一个LED显示的智能电子钟。
3、设计要求及功能:
（1）、用６个7段ＬED数码管作为显示设备，设计时钟功能。
（2）、显示格式，日期：YY ＭM DＤ,时间:HH MM SS.
(3)、可以分别设计年、月、日，时、分、秒。在复位后的日期应该为:１2 01 01，时间为:0０0００0。
（4)、秒钟复位功能,当秒位键按下后,秒的那位回到０0。
（5）、键盘按键个数应该万为己确定。
（6)、@时间、月、日自行交替显示,或者按键切换显示。
(7)、@12小时和24小时切换功能。
（８）、＠还要实现闹钟功能。
4、设计提示:
1)、LEＤ宜采用动态扫描显示；
2）、采用定时器,也可以考虑外部扩展专用时钟芯片DS１３02.
3）、参考Proｔuｓe仿真效果图。
５、设计要求：
要求学生通过理论设计和实物制作解决相应的实际问题，巩固和运用在《单片机原理与接口技术》课程中所学的理论知识和实验技能，掌握单片机应用系统的一般设计方法,提高设计能力和实践动手能力,为以后从事电子电路设计、研发电子产品打下良好的基础。基于ＡT89C5１单片机,制作一个LED显示的智能电子钟。
６、设计课题总体方案及工作原理说明
设计中采用AT8９C51芯片及LED显示器,一些独立式按键构成一个简单的数字电子钟。设计中是采用单片机的内部定时器进行定时，程序框图如图3.1所示
整个电子钟的工作原理是：在正常的供电状态下,首先利用单片机定时,到了相应的时间由单片机将所需要显示的数据送到LEＤ显示器的输入口,当有键按下时则进入相应的按键显示和调整状态,进行按键调整。
图３.1 总的设计的框图
四、硬件设计需求：
硬件设计是指应用系统的电路设计，包括单片机芯片、控制电路、存储器、I/Ｏ接口等等。硬件设计时，应考虑留有充分余量,电路设计力求无误，因为在系统调试中不易修改硬件结构。
如原理图所示，硬件系统主要由单片机最小应用系统、LED数码管显示模块、电源模块、晶振模块、按键模块等组成。
１、硬件系统各模块功能:
（1)、单片机最小系统——AT89C51:
由AT89C５1单片机由时钟电路和复位电路构成。AＴ８９C51是一种带8K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPＥROM—Ｆａlsh Pｒogrammａbｌｅaｎd Ｅrａsａbｌe Reａd Oｎlｙ Memory）的低电压，高性能CＭOS8位微处理器,俗称单片机。时钟电路由一个１2MHZ的石英晶体振荡器和两个2２pF的的电容组成振荡电路和分频电路,为单片机提供内部时钟。复位电路采用上电复位和按键复位结合的方式对电路进行复位，主要是通过RST引脚送入单片机。
图４．1 89C51单片机
VCC:电源。
GND:接地。
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收８TＴL门电流。当P１口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P０口作为原码输入口,当FIASH进行校验时，Ｐ0输出原码,此时Ｐ０外部必须被拉高。
Ｐ1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向Ｉ／Ｏ口，P1口缓冲器能接收输出4TTＬ门电流。P1口管脚写入１后，被内部上拉为高,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。在ＦLASH编程和校验时，Ｐ１口作为第八位地址接收。
Ｐ2口：Ｐ２口为一个内部上拉电阻的８位双向I/Ｏ口,P2口缓冲器可接收，输出4个TＴＬ门电流,当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。并因此作为输入时,P２口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时,Ｐ２口输出其特殊功能寄存器的内容。P２口在ＦＬＡＳH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P３口：Ｐ3口管脚是８个带内部上拉电阻的双向I/O口,可接收输出4个TTL门电流。当Ｐ３口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入,由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流(ILL)这是由于上拉的缘故。
P3口也可作为AT8９Ｃ51的一些特殊功能口,如下表所示:
口管脚备选功能
P３.0 ＲＸD(串行输入口）
P3.1 TＸD（串行输出口)
Ｐ3.2 /IＮT0（外部中断０)
P３.3 /ＩNＴ１（外部中断1)
P3．４ T０（记时器0外部输入)
P3.5 Ｔ1(记时器1外部输入）
P３．6 /WＲ(外部数据存储器写选通）
P３.7 ／RD（外部数据存储器读选通）
P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
RST:复位输入。当振荡器复位器件时,要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ＡLE/PRＯG:当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FＬASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，A ＬE 端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的１/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时,将跳过一个ＡＬＥ脉冲。如想禁止ALＥ的输出可在SF Ｒ8EH地址上置０。此时, AＬＥ只有在执行MOＶＸ,ＭOVC指令是ALE才起作用。另外,该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止,置位无效。
PＳEＮ：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间,每个机器周期两次/PＳEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。
EＡ/VＰP:当/ＥＡ保持低电平时，则在此期间外部程序存储(0００0Ｈ
-FFＦFH）,不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RＥSEＴ；当/ＥA端保持高电平时,此间内部程序存储器。在ＦＬASH 编程期间，此引脚也用于施加1２V编程电源（ＶPＰ)。
(2）、LED数码管显示模块
LＥD数码管是由发光二极管构成的,亦称半导体数码管。将条状发光二极管按照共阴极(负极）或共阳极(正极）的方法连接，组成“8”字,再把发光二极管另一电极作笔段电极，就构成了LEＤ数码管。若按规定使某些笔段上的发光二极管发光,就能显示从0～9的…系列数字。同荧光数码管(ＶＦD)、辉光数码管(NＲT)相比,它具有:体积小、功耗低、耐震动、寿命长、亮度高、单色性好、发光响应的时间短，能与TＴL、CMOS电路兼容等的数显器件。+、-分别表示公共阳极和公共阴极。ａ～g是７个笔段电极,DP为小数点。另有一种字高为７．6mm的超小型LED数码管，管脚从左右两排引出，小数点则是独立的。
本系统利用6位ＬED数码管显示时间,共阴极结构。ＬED数码管由7段发光二极管组成，当要显示某个数字时只要将数字所对应的引脚送入低电平。
图4．2LED数码管的数值表及其引脚图
（３）、晶振模块:
下图所示为时钟电路原理图，在AT８９S51芯片内部有一个高增益反相放大器，其输入端为芯片引脚XTＡＬ1,输出端为引脚XTAＬ2。而在芯片内部,ＸＴAL1和XＴAL2之间跨接晶体振荡器和微调电容,从而构成一个稳定的自激振荡器。时钟电路产生的振荡脉冲经过触发器进行二分频之后,才成为单片机的时钟脉冲信号。
图4．3晶振电路?
表二元件清单与封装
元件名封装名型号
ＣＲＹSＴAL XＴAL-1
VOLTＲEG TO－22０ＭC7８０5
Ｔ
TRＡＮS4 ＦＬY４１0TO1
VSIN
CAＰRB.2/.4 ＣAＰACITOR
POＬ
ＣAP ＲAD-0．１CAＰ
TRANSIＳＴOR TO18 PNP
TRAＮSISＩTＯR TO９2A NPN
ＳPEAＫＥR ＳIP-２
LED ＤIODE－0.4
ＳW-ＰB
RES２AＸIAL0.3-1.0
DPY_7－SEG_DP ＤIＰ8
单片机AT８9Ｓ5
２
(4)、按键模块：
本设计中主要有7 个控制按键,按键功能为:
1)、Ｐ１.0键位为清零键,当使用时，使其所显示数据清零，复位；
2）、P１.1键位口为时间加“1”；
3)、Ｐ1.2键位口为分钟加“1”；
４）、P1.３键位口为秒钟加“１”；
５）、P1.4键位口为暂停键；
６)、P1.5键位口为恢复端;
７）、P1.6键位口为秒钟清零端。
图４.4 独立按键模块
五、电路软件系统设计：
1、pｒotｕeｓ软件简介
Prｏteｕs ＩSIS是英国Laｂｃｅnｔer公司开发的电路分析与实物仿真软件。它运行于Windows操作系统上，可以仿真、分析(ＳPICE)各种模拟器件和集成电路，该软件的特点是:①实现了单片机仿真和SＰICE电路仿真相结合。具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系
统的仿真、RS232动态仿真、I2C调试器、ＳPI调试器、键盘和LＣD系统仿真的功能;有各种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。②支持主流单片机系统的仿真。目前支持的单片机类型有:６8000系列、８051系列、A VR系列、ＰIＣ12系列、PIＣ16系列、PIC18系列、Z80系列、HC１1系列以及各种外围芯片。③提供软件调试功能。在硬件仿真系统中具有全速、单步、设置断点等调试功能，同时可以观察各个变量、寄存器等的当前状态，因此在该软件仿真系统中，也必须具有这些功能;同时支持第三方的软件编译和调试环境，如ＫeilＣ51uVｉsion2等软件。④具有强大的原理图绘制功能。总之,该软件是一款集单片机和ＳPICE分析于一身的仿真软件，功能极其强大。本章介绍ＰroteuｓISＩS软件的工作环境和一些基本操作。２、电路功能仿真
在ｐroｔｕes绘制好原理图后,调入已编译好的目标代码文件:＊.HEX，可以在pｒoｔuｅs的原理图中看到模拟的实物运行状态和过程。pｒotues是单片机课堂教学的先进助手。
protuｅｓ不仅可将许多单片机实例功能形象化，也可将许多单片机实例运行过程形象化。前者可在相当程度上得到实物演示实验的效果，后者则是实物演示实验难以达到的效果。
它的元器件、连接线路等却和传统的单片机实验硬件高度对应。这在相当程度上替代了传统的单片机实验教学的功能，例：元器件选择、电路连接、电路检测、电路修改、软件调试、运行结果等。
课程设计、毕业设计是学生走向就业的重要实践环节。由于PRＯTUES 提供了实验室无法相比的大量的元器件库,提供了修改电路设计的灵活性、提供了实验室在数量、质量上难以相比的虚拟仪器、仪表,因而也提供了培养学生实践精神、创造精神的平台
随着科技的发展，“计算机仿真技术”已成为许多设计部门重要的前期设计手段。它具有设计灵活,结果、过程的统一的特点。可使设计时间大为缩短、耗资大为减少,也可降低工程制造的风险。相信在单片机开发应用中ＰＲOTUＥＳ也能茯得愈来愈广泛的应用。
2、.仿真结果
Ｐroteｕs 软件所提供了30多个元件库,数千种元件。元件涉及到数字和模拟、交流和直流等。在Ｐｒoteus软件包中,不存在同类仪表使用数量的问题。Prｏtｅus还提供了一个图形显示功能,可以将线路上变化的信号，以图形的方式实时地显示出来，其作用与示波器相似但功能更多。
用Protｕｅs软件进行仿真，其仿真的电路图如图3.2．1所示
图5．1 仿真电路图
仿真结果：
图５．2 仿真电路复位时电路图
图5．３仿真电路暂停时的电路图3、流程图
（１)、程序流程图：
开始
显示初值
判断键位？
YES
转相应程序
NO
延时
显示数值
返回
图５.4 主程序流程图1
图５.5 程序流程图2
（2)、键盘扫描程序流程:
图5．6 键盘扫描程序流程图
(3)、时间处理程序流程图：
图５.7 时间处理程序流程图
六、误差分析:
本数字电子钟在跟标准的电子钟比较时,时间稍微慢一点，产生此种情况的原因有:其一是在执行程序指令时，由于需要耗费一定的时间,因此会比标准的电子钟要慢一点。其二是晶振不够标准，使得定时器定时时不够精准。
七、总结与心得：
我们电气工程机自动化专业的学生学习单片机原理及接口技术课程,配套的开设课程设计。
我们三个班的同学在一起进行了一次单片机的课程设计的实训,实训的时间为一个周，在这个周的实训中，我们通过本课程设计明白了这样的课程是培养学生的主专业课，是培养现代化人才的重要技术之一。
单片机的课程设计是学习单片机理论的重要实践环节,在单片机的实验课程基础上，我们通过课程的设计和学习,使我们增进对单片机的感性认识,加深对单片机理论的的理解，使我们掌握单片机的内部功能模块的应用，掌握单片机的接口功能和扩展的应用,掌握一些特殊器件的使用方法,学习编辑综合的程序。使我们了解和掌握单片机应用系统的硬件和软件的设计的方法和调试的过程。充分发挥我们的主观能动性,更好的激发了我们的学习激情和学习的兴趣。
这次试训培养了我们大学生能主动利用芯片解决工程上实际的问题的意识,培养了我们的工程实践能力、实际动手能力和自我学习的能力。使我们为完成从实际项目立题、调研、方案论证、方案实施、系统的调试、编写使用说明书等调研过程的基本训练,为今后在相关的领域中从事和单片机有关的设计、开发、应用等工作打下扎实的基础。
八、参考文献
［1］吴亦锋，陈德为。单片机原理与接口技术电子工业出版社201０［２]李建中。单片机原理及应用西安电子科技大学出版社２008年[3]胡汉才。单片机原理及其接口技术清华大学出版社 2004年
九、附录:《程序》
ORG 0000Ｈ
MOＶ４0H,#０0H
MOＶ4１H，＃０0H
MOV 42H，＃00Ｈ
MOV 43H,#00Ｈ
ＭＯV４4Ｈ,＃00H
MOＶ45H,#00H
MOV R0,#0１Ｈ
MＯV R１,#０2H
CＬR P3.0
CＬR P3.1
UU: MOV ＴＭOD ,#01H ;中断ＭＯＶＴH0,#3CH
MOV TL0，#０B0H
CLＲＴＲ0
ＭＭ: ＭOＶＡ,40Ｈ; ;显示程序：MOV 50H,＃0FＥH
MOＶP2,５0Ｈ
MOV ＤPTR ,＃TＡB
MOＶC A,@A+DPＴR
ＭＯV Ｐ0,A
LCALL ＹY ;延时
MOV A，5０H
RL A
ＭＯV 50H,A
MM1: MＯＶP２，5０H
MOＶDＰTR,#TＡB
MOV Ａ,４1Ｈ
ＡDＤＡ,＃0AＨ
MＯVC A,@A+ＤＰＴR
MOＶP0 ,A
LCＡLL YY
MOV A,50Ｈ
RL Ａ
MOV 50H,Ａ
ＭＭ２: MOＶP２,50H
MＯV DＰTR,#TＡB
MOＶA,42H
MOVC A，@A＋DPTR
MOV Ｐ０，A
LCALL YY
MOＶA，５０H
RＬA
MOV 50H，A
MM３: MOV P2,50H
MＯV ＤPＴR,#TAB
MOＶＡ,43H
ADＤA,#0AH
ＭＯVC A,@A+DPTR
MOV P0 ,Ａ
LCＡLＬYＹ
MOV A，５０H
RL A
ＭOＶ50Ｈ,A
MM4:MOV P2,50H
MＯV DＰTR,#TAB
MＯVＡ,44H
ＭＯVＣA,@Ａ+ＤＰTＲ
MOV P0 ，Ａ
LＣALL YＹ
MOV A,50H
RL A
MOV50H,A
MＭ5: MOV Ｐ２,50Ｈ
MOV DPTR,#TＡB
MOV A,４5Ｈ
AＤD A ，＃0ＡH
MOVＣA,@A+DPTR
ＭＯV Ｐ０,A
ＬCALLＹY
MＯＶA,5０H
RL A
MOV５0Ｈ,A
ＪNB Ｐ1.0,ＫＫ１;按
键判断程序
ＪNB P1.６,KK7
ＪNB P1.1,KK2
ＪＮB Ｐ1．２，KK3
JNB P１.3，ＫK4
CJNE R0,＃01H,HH１
JNＢP1.4,KK5
SETB TＲ0
BＢ: JB TＦ0, GG
ＬJMP MM
KK5：ＪNB P１.4,KK５
陈新 2014/7/21 17:32:03 QQ可以找到历史记录的 陈新 17:33:15 无痕的回忆 17:01:52 LED_LOOP: MOV R1, #251 ;1s的显示延时（好奇怪，居然不准） LED_LOOP_1: MOV R4, #14 ;使用了寄存器R1，R4（估计可以使用堆栈临时释放） LED_LOOP_2: LCALL DISPLAY_MOVE DJNZ R4, LED_LOOP_2 DJNZ R1, LED_LOOP_1 RET 无痕的回忆 23:10:36 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0030H HC595_SCK BIT P0.4 HC595_RCK BIT P0.5 HC595_RST BIT P0.6 HC595_DAT BIT P0.7 MAIN: MOV A, #00H MOV P0, A CLR HC595_RST LOOP0: MOV R0, #0 LOOP1: MOV R1, #100 LOOP2: MOV R4, #10 LOOP3: LCALL DISPLAY DJNZ R4, LOOP3 DJNZ R1, LOOP2 INC R0 LJMP LOOP1 DELEY0: MOV R6, #4 ;1ms延时的子程序 DELEY1: MOV R7, #123 DELEY2: DJNZ R7, DELEY2 DJNZ R6, DELEY1 NOP RET
DISPLAY: MOV A, R0 MOV B, #100 DIV AB MOV B, #10 DIV AB ;MOV A, #0 LCALL SHOW_NUM MOV A, P0 ANL A, #0F0H ORL A, #1 MOV P0, A ;延时LCALL DELEY0 ;延时LCALL DELEY0 MOV A, R0 ;有问题MOV B, #100 DIV AB ;MOV A, #7 LCALL SHOW_NUM MOV A, P0 ANL A, #0F0H ORL A, #2 MOV P0, A ;延时LCALL DELEY0 ;延时LCALL DELEY0 MOV A, R0 MOV B, #100 DIV AB XCH A, B MOV B, #10 DIV AB ;MOV A, #7 LCALL SHOW_NUM MOV A, P0 ANL A, #0F0H ORL A, #4 MOV P0, A LCALL DELEY0 ;延时LCALL DELEY0 ;延时 MOV A, R0 MOV B, #10 DIV AB
一、设计任务及要求： 设计任务： 完成一个简单的使用数字电子秤的硬件与软件部分的设计。 设计要求： 1.利用单片机实现对所设计的电子秤的各项功能的控制。 2.电子秤能够LCD液晶显示出商品的名称、价格，重量、总价等信息。 3.电子秤具有储存几种简单商品价格的功能。 4.电子秤的测量范围要求达到5KG，测量精度要求达到0.001。 5.电子秤能够自动完成商品的价格计算。 指导教师签名： 2010 年6月16 日二、指导教师评语： 指导教师签名： 2010 年7月3日三、成绩 验收盖章 2010 年7 月日
基于单片机的实用电子秤的设计 1 设计目的 单片机以其功能强，体积小，功耗低，易开发等很多优势被广泛应用。本 次数字电子秤的设计就是需要通过选择合适的单片机来进行主控，再结合A/D 转换、键盘、液晶显示、复位电路和蜂鸣器报警驱动电路的知识，同时在软件 的设计过程中用到键盘扫描、液晶显示驱动、模数转换程序及汉字库的的设计， 做到对我们所学数电、模电、单片机等知识的综合应用，最终实现所设计数字 电子秤的各项功能，达到“巩固知识，培养技能，学而用之”的实践目的。通过这次课程设计，不但要提高我们在工作中的学习能力、探究能力、应用能力和动 手能力，还要历练我们不畏艰难、不懂便学、有漏必补的认真严谨的工作态度，强化我们的社会适应力和社会竞争力，为走向社会提前试水，完善自我。 2 设计的主要内容及要求 本设计主要完成一个简单实用数字电子秤的硬件电路部分和软件部分的设计。硬件部分包括数据采集、最小系统板、人机交互界面三大部分。其中，数 据采集部分由压力传感器和A/D 转换部分组成；人机界面部分为键盘输入、 液晶显示。软件部分应用单片机 C 语言实现了本设计的全部控制功能。本设 计的数字电子秤要求能够显示商品的名称、价格、总量、总价等；能够自动完 成商品的价格计算；能够储存几种简单商品的价格；能够具有超重提醒功能， 一旦重量超出了自身重量的测量的范围，发出警报；同时对数字电子秤的测量 范围要达到5KG，测量精度要求达到0.001。 3 整体设计方案 整个数字电子秤电路由压力传感电路(ADC0832采样）、模数转换系统、单 片机主控制电路、LM4229显示电路、蜂鸣器报警电路和4*4键盘电路6 个部
目录 一、引言········ 二、设计课题········· 三、系统总体方案········· 四、系统硬件设计······ 1.硬件电路原理图 2.元件清单 五、系统软件设计········· 1.软件流程图 2.程序清单 六、系统实物图········ 七、课程设计体会········ 八、参考文献及网站········· 九、附录·········
一．引言 单片机因将其主要组成部分集成在一个芯片上而得名，就是把中央处理器、随机存储器、只读存储器、中断系统、定时器/计数器以及I/O接口电路等部件集成在一个芯片上。 基于单片机设计的数字钟精确度较高，因为在程序的执行过程中，任何指令都不影响定时器的正常计数，即便程序很长也不会影响中断的时间。 数字钟是采用数字电路实现对日期、时、分、秒，数字显示的计时装置，由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用，使得数字钟的精度，远远超过老式钟表，钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表的报时功能。数字钟已成为人们日常生活中的必需品，广泛应用于家庭、车站、码头、剧院、办公室等场所，给人们的生活、学习、工作带来极大的方便。不仅如此，在现代化的进程中，也离不开电子钟的相关功能和原理，比如机械手的控制、家务的自动化、定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。而且是控制的核心部分。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。 本设计使用12MHZ晶振与单片机AT89C51相连接，以AT89C51芯片为核心，采用动态扫描方式显示，通过使用该单片机，加之在显示电路部分使用HD74LS373驱动电路，实现在8个LED数码管上显示时间，通过4个按键进行调时、复位等功能，在实现各功能时数码管进行相应显示。软件部分用C语言实现，分为显示、延迟、调时、复位等部分。通过软硬件结合达到最终目的。
80C51单片机交通灯课程设计报告 目录 第一章引言 (3) 第二章单片机概述 (4) 第三章芯片介绍 (6) 3.1AT89S51单片机介绍 (6) 3.1.1简介 (6) 3.1.2主要管脚介绍 (6) 3.274LS164介绍 (8) 3.3共阳数码管介绍 (8) 3.3.1分类简介 (8) 图3.3LED数码管引脚定义 (9) 3.3.2驱动方式 (9) 3.3.3主要参数 (10) 3.3.4应用范围 (10) 第四章系统硬件设计 (11) 4.1硬件设计要求 (11) 4.2硬件设计所用元器件 (11) 4.3硬件设计图 (11) 4.4设计流程图 (12) 第五章系统软件设计 (13) 5.1流程图 (13)
5.2程序设计 (14) 第六章结论 (16) 参考文献 (18)
第一章引言 在今天，红绿灯安装在各个道口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。但这一技术在19世纪就已出现了。 1858年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红，蓝两色的机械扳手式信号灯，用以指挥马车通行。这是世界上最早的交通信号灯。1868年，英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上，安装了世界上最早的煤气红绿灯。它由红绿两以旋转式方形玻璃提灯组成，红色表示“停止”，绿色表示“注意”。1869年1月2日，煤气灯爆炸，使警察受伤，遂被取消。 1914年，电气启动的红绿灯出现在美国。这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成，安装在纽约市5号大街的一座高塔上。红灯亮表示“停止”，绿灯亮表示“通行”。 智能的交通信号灯指挥着人和各种车辆的安全运行,实现红、黄、绿灯的自动指挥是城乡交通管理现代化的重要课题.在城乡街道的十字交叉路口,为了保证交通秩序和行人安全,一般在每条道路上各有一组红、黄、绿交通信号灯,其中红灯亮,表示该条道路禁止通行;黄灯亮,表示该条道路上未过停车线的车辆停止通行,已过停车线的车辆继续通行;绿灯亮,表示该条道路允许通行.交通灯控制电路自动控制十字路口两组红、黄、绿交通灯的状态转换,指挥各种车辆和行人安全通行,实现十字路口城乡交通管理自动化。 本文为了实现交通道路的管理,力求交通管理先进性、科学化.分析应用了单片机实现智能交通灯管制的控制系统,以及该系统软、硬件设计方法,实验证明该系统实现简单、经济,能够有效地疏导交通,提高交通路口的通行能力。
课程设计说明书 课程设计名称：单片机课程设计 课程设计题目：四位数加法计算器的设计学院名称：电气信息学院 专业班级： 学生学号：
学生姓名： 学生成绩： 指导教师： 课程设计时间：至
格式说明（打印版格式，手写版不做要求） （1）任务书三项的内容用小四号宋体，倍行距。 （2）目录（黑体，四号，居中，中间空四格），内容自动生成，宋体小四号。 （3）章的标题用四号黑体加粗（居中排）。 （4）章以下的标题用小四号宋体加粗（顶格排）。 （5）正文用小四号宋体，倍行距；段落两端对齐，每个段落首行缩进两个字。 （6）图和表中文字用五号宋体，图名和表名分别置于图的下方和表的上方，用五号宋体（居中排）。（7）页眉中的文字采用五号宋体，居中排。页眉统一为：武汉工程大学本科课程设计。 （8）页码：封面、扉页不占页码；目录采用希腊字母Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ…排列，正文采用阿拉伯数字1、2、3…排列；页码位于页脚，居中位置。 （9）标题编号应统一，如：第一章，1，，……；论文中的表、图和公式按章编号，如：表、表……；图、图……；公式（）、公式（）。
课程设计任务书 一、课程设计的任务和基本要求 (一)设计任务（从“单片机课程设计题目”汇总文档中任选1题，根 据所选课题的具体设计要求来填写此栏） 1. 系统通过4x4的矩阵键盘输入数字及运算符。 2. 可以进行4位十进制数以内的加法运算，如果计算结果超过4位十进制数，则屏幕显示E。 3. 可以进行加法以外的计算(乘、除、减)。 4. 创新部分：使用LCD1602液晶显示屏进行显示，有开机欢迎界面，计算数据与结果分两行显示，支持小数运算。 (二)基本要求 1.有硬件结构图、电路图及文字说明； 2.有程序设计的分析、思路说明； 3.有程序流程框图、程序代码及注释说明； 4.完成系统调试（硬件系统可以借助实验装置实现，也可在Proteus 软件中仿真模拟）； 5.有程序运行结果的截屏图片。
基于单片机的电子秤 单片机电子秤设计报告 秤是一种在实际工作和生活中经常用到的测量器具。随着计量技术和电子技术的发展，传统纯机械结构的杆秤、台秤、磅秤等称量装置逐步被淘汰，电子称量装置电子秤、电子天平等以其准确、快速、方便、显示直观等诸多优点而受到人们的青睐。 和传统秤相比较，电子秤利用新型传感器、高精度AD转换器件、单片 机设计实现，具有精度高、功能强等特点。本课题设计的电子秤具有基本称重、键盘输入、计算价格、显示、超重报警功能。该电子秤的测量范围为 0-10Kg，测量精度达到 5g，有高精度，低成本，易携带的特点。电子秤采用液晶显示汉字和测量记过，比传统秤具有更高的准确性和直观性。另外，该电子秤电路简单，使用寿命长，应用范围广，可以应用于商场、超市、家庭等场所，成为人们日常生活中不可少的必需品。 一、功能描述 1、采用高精度电阻应变式压力传感器，测量量程 0-10kg ，测量精度可 达 5g 。 2、采用电子秤专用模拟 / 数字（ A/D）转换器芯片 hx711 对传感器信号进行调理转换， HX711 采用了海芯科技集成电路专利技术，是一款专为高精度电子秤而设计的 24 位 A/D 转换器芯片
3、采用 STC89C52单片机作为主控芯片，实现称重、计算价格等主控功 4、采用 128*64 汉字液晶屏显示称重重量、单价、总价等信息。 5、采用 4*4 矩阵键盘进行人机交互，键盘容量大，操作便捷。 6、具有超量程报警功能，可以通过蜂鸣器和 LED灯报警。 7、系统通过 USB电源供电，单片机程序也可通过 USB线串行下载。 二、硬件设计 1、硬件方案 单片机电子秤硬件方案如图 1 所示： 图 1 单片机电子秤硬件方案称重传感器感应被测重力，输出微弱的毫伏级电压信号。该电压信号经过电子秤专用模拟 /数字(A/D)转换器芯片hx711 对传感器信号进行调理转换。 HX711 采用了海芯科技集成电路专利技术，是一款专为高精度电子秤而设计的 24 位 A/D 转换器芯片，内置增益控制，精度高，性能稳定。 HX711芯片通过 2 线串行方式与单片机通信。单片机读取被测数据，进行计算转换，再液晶屏上显示出
单片机课程设计报告设计课题：简易电子时钟的设计 专业班级：07通信1班 学生姓名：黎捐 学号：0710618134 指导教师：曾繁政 设计时间：2010.11.5—2010.12.20
一、设计任务与要求 (1)设计任务: 利用单片机设计并制作简易的电子时钟，电路组成框图如图所示。 (2)（2） 设计要求：1）制作完成简易的电子时钟，时间可调整。 2）有闹钟功能。 二、方案设计与论证 简易电子时钟电路系统由主体电路和扩展功能电路两主题组成，总体功能原理是以STC89C52单片机为主要的控制核心，通过外接4个独立式键盘作为控制信号源，八个七段数码管作为显示器件，蜂鸣器作为定时器件，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看和调节各种数据。CPU 控制原理图如图1所示。 图1. CPU 控制原理图 三、硬件系统的设计 3.1 STC89C52控制模块 STC89C52是一个低功耗高性能单片机，40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O ）端口，同时内含2个外中断口，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，STC89C51可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash 存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash 存储器可有效地降低开发成本。 MCS-52单片机内部结构 8052单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线，现在我们分别加以说明： 中央处理器： 中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件，是8位数据宽度的处理器，能处理8位二进制数据或代码，CPU 负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作，完成运算和控制输入输出功能等操作。 数据存储器(RAM)： 8052内部有128个8位用户数据存储单元和128 个专用寄存器单元，它们是统一编 时间显示显示 主控器（51单片机） 时间 调整 声音报 时 (选做)
单片机课程设计 课题：基于51单片机的交通灯设计 专业：机械设计制造及其自动化 学号： 指导教师：邵添 设计日期：2017/12/18 成绩： 大学城市科技学院电气学院 基于51单片机数字温度计设计报告
一、设计目的作用 本设计是一款简单实用的小型数字温度计，所采用的主要元件有传感器DS18B20，单片机AT89C52，，四位共阴极数码管一个，电容电阻若干。DS18B20支持“一线总线”接口，测量温度围-55°C~+125°C。在-10~+85°C围,精度为±0.5°C。18B20的精度较差，为±2°C 。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。适合于恶劣环境的现场温度测量，如：环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。 本次数字温度计的设计共分为五部分，主控制器，LED显示部分，传感器部分，复位部分，按键设置部分，时钟电路。主控制器即单片机部分，用于存储程序和控制电路；LED显示部分是指四位共阴极数码管，用来显示温度；传感器部分，即温度传感器，用来采集温度，进行温度转换；复位部分，即复位电路，按键部分用来设置上下限报警温度。测量的总过程是，传感器采集到外部环境的温度，并进行转换后传到单片机，经过单片机处理判断后将温度传递到数码管显示。 二、设计要求 （1）．利用DS18B20传感器实时检测温度并显示。 （2）．利用数码管实时显示温度。 （3）．当温度超过或者低于设定值时蜂鸣器报警，LED闪烁指示。 （4）.能够手动设置上限和下限报警温度。 三、设计的具体实现 1、系统概述 方案一：由于本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到A/D转换电路，感温电路比较麻烦。 方案设计框图如下：
单片机课程设计心得(精选多篇) 第一篇：单片机课程设计心得 单片机课程设计实训体会 两周的单片机课程设计实训 ,真是让我们受益匪浅，学到了很多东西,不管怎么样,先感谢学校给我的这么多机会.真正的学到了东西. 此次课程设计软件与硬件相结合,考察了我们的焊接水平与编程能力.因为以前做过关于焊接的电工实习，所以对于我们机械设计专业的学生而言焊接是不成问题,也很顺利;可到了编程时就出现了很大的障碍,先开始的显示时钟还算顺利,本来还以为编程会很简单的,等到实际操作起来才知道它的复杂性,没有想像中的那么得心应手,理解流程是有思维的前提.其实本身程序的思维是正确的,只是步骤中有点小错误,所以导致整个程序的结果很乱,在仔细修改程序之后,终于一步步地达到效果了. 系统以at89s51 为核心部件，利用软件编程，通过键盘控制和液晶显示实现了秒表的功能，能实现本设计题目的基本要求和发挥部分。尽量做到硬件电路简单稳定，充分发挥软件编程的优点，减小因元器件精度不够引起的误差。
我们将各个部分的程序编好后怎么都连不起来,出不了预期的效果.对于硬件在编程过程中pcb板的接触又是一个头疼的问题,在进行编译的时候,数码显示管上什么都没有,按一下旁边与之相连的元器件时就有显示了,所以也花费了好多时间在pcb板的重新焊接上，最后在全组人竭尽全力,老师的精心指导下,程序基本编写成功,这是我们共同努力的结果,在享受我们成果之时,不得不感慨单片机的重要性与高难度性,所以为期两周的单片机课程设计没有浪费,我们从中学到了很多知识.,也让我们对单片机有了更深一步的了解.虽然最后结果是出来了,可这与老师的精心指导是分不开的,他引导我们的思路,本来一窍不通的我们经过老师的点拨基本上通了,所以说老师是功不可抹的. 由于时间有限和本身知识水平的限制，本系统还存在一些不够完善的地方，要作为实际应用还有一些具体细节问题需要解决。 踉踉跄跄地忙碌了两周，我的单片机课程设计也终将告一段落。设计实物也基本达到预期的效果，但由于能力和时间的关系，总是觉得有很多不尽人意的地方，譬如功能不全、外观粗糙……数不胜数。但我可以自豪的说，这里面的每一段代码，都有我的劳动。当看着自己的程序，自己成天相伴的系统能够健康的运行，真是莫大的幸福和欣慰。我相信其中的酸甜苦辣最终都会化为甜美的甘泉。
单片机电子秤设计报告 秤是一种在实际工作和生活中经常用到的测量器具。随着计量技术和电子技术的发展，传统纯机械结构的杆秤、台秤、磅秤等称量装置逐步被淘汰，电子称量装置电子秤、电子天平等以其准确、快速、方便、显示直观等诸多优点而受到人们的青睐。 和传统秤相比较，电子秤利用新型传感器、高精度AD转换器件、单片机设计实现，具有精度高、功能强等特点。本课题设计的电子秤具有基本称重、键盘输入、计算价格、显示、超重报警功能。该电子秤的测量范围为0-40Kg，测量精度达到5g，有高精度，低成本，易携带的特点。电子秤采用液晶显示汉字和测量记过，比传统秤具有更高的准确性和直观性。另外，该电子秤电路简单，使用寿命长，应用范围广，可以应用于商场、超市、家庭等场所，成为人们日常生活中不可少的必需品。 一、功能描述 1、采用高精度电阻应变式压力传感器，测量量程0-40kg，测量精度可达5g。 2、采用电子秤专用模拟/数字（A/D）转换器芯片hx711对传感器信号进行调理转换，HX711 采用了海芯科技集成电路专利技术，是一款专为高精度电子秤而设计的24 位A/D 转换器芯片。 3、采用STC89C52单片机作为主控芯片，实现称重、计算价格等主控功能。 4、采用128*64汉字液晶屏显示称重重量、单价、总价等信息。 5、采用4*4矩阵键盘进行人机交互，键盘容量大，操作便捷。 6、具有超量程报警功能，可以通过蜂鸣器和LED灯报警。 7、系统通过USB电源供电，单片机程序也可通过USB线串行下载。
二、硬件设计 1、硬件方案 单片机电子秤硬件方案如图1所示： 图1 单片机电子秤硬件方案 称重传感器感应被测重力，输出微弱的毫伏级电压信号。该电压信号经过电子秤专用模拟/数字（A/D）转换器芯片hx711对传感器信号进行调理转换。HX711 采用了海芯科技集成电路专利技术，是一款专为高精度电子秤而设计的24 位A/D 转换器芯片，内置增益控制，精度高，性能稳定。HX711芯片通过2线串行方式与单片机通信。单片机读取被测数据，进行计算转换，再液晶屏上显示出来。 矩阵键盘主要用于计算金额。当被测物体重量得到后，用户可以通过矩阵键盘输入单价，电子秤自动计算总金额并在液晶屏显示。电源系统给单片机、HX711电路及传感器供电。 2、称重传感器 传感器是测量机构最重要的部件。称重传感器本身具有单调性，其主要参数指标是灵敏度、总误差和温度漂移。 (1) 灵敏度 称重传感器的电灵敏度为满负荷输出电压与激励电压的比值，典型值是2mV/V。当使用2 mV/V灵敏度和5 V激励电压的传感器时，其满度输出电压为10 mV。通常，为了使用称重传感器线性度最好的一段称重范围，应当仅使用满度范围的三分之二。因此满度输出电压应当大约为6mV。当电子秤应用于工业环境时，在6mV满度范围内测量微小的信号变化并非易事。 (2) 总误差 总误差是指输出误差和额定误差的比值。典型电子秤的总误差指标大约是0.02%，这一技术指标相当重要，它限制了使用理想信号调节电路所能达到的精确度，决定了ADC分辨率的选择以及放大电路和滤波器的设计。
《单片机原理与应用》课程设计 总结报告 题目：单片机电子时钟（带秒表）的设计 设计人员：张保江江润洲 学号：2012197213 2012118029 班级：自动化1211 指导老师：阮海容
目录 1.题目与主要功能要求 (2) 2.整体设计框图及整机概述 (3) 3.各硬件单元电路的设计、参数分析及原理说明 (3) 4.软件流程图和流程说明 (4) 5.总结设计及调试的体会 (10) 附录 1.图一：系统电路原理图 (11) 2.图二：系统电路PCB (12) 3.表一：元器件清单 (13) 4.时钟程序源码 (14)
题目：单片机电子时钟的设计与实现 课程设计的目的和意义 课程设计的目的与意义在于让我们将理论与实践相结合。培养我们综合运用电子课程中的理论知识解决实际性问题的能力。让我们对电子电路、电子元器件、印制电路板等方面的知识进一步加深认识，同时在软件编程、排错调试、焊接技术、相关仪器设备的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高，为今后能够独立完成某些单片机应用系统的开发和设计打下一个坚实的基础。 课程设计的基本任务 利用89C51单片机最小系统，综合应用单片机定时器、中断、数码显示、键盘输入等知识，设计一款单片机和简单外设控制的电子时钟。 主要功能要求 最基本要求 1)使用MCS-51单片机设计一个时钟。要求具有6位LED显示、3个按键输入。 2)完成硬件实物制作或使用Pruteus仿真（注意位驱动应能提供足够的电流）。3)6位LED数码管从左到右分别显示时、分、秒(各占用2位)，采用24小时标准计时制。开始计时时为000000，到235959后又变成000000。 4)使用3个键分别作为小时、分、秒的调校键。每按一次键，对应的显示值便加1。分、秒加到59后再按键即变为00；小时加到23后再按键即变为00。在调校时均不向上一单位进位(例如分加到59后变为00，但小时不发生改变)。 5) 软件设计必须使用MCS-51片内定时器，采用定时中断结构，不得使用软件延时法，也不得使用其他时钟芯片。 6）设计八段数码管显示电路并编写驱动程序，输入并调试拆字程序和数码显示程序。 7）掌握硬件和软件联合调试的方法。 8）完成系统硬件电路的设计和制作。 9）完成系统程序的设计。 10）完成整个系统的设计、调试和制作。 11）完成课程设计报告。 基本要求 1）实现最基本要求的1~10部分。 2）键盘输入可以控制电子时钟的走时/调试。 3）设计键盘输入电路和程序并调试。 4）掌握键盘和显示配合使用的方法和技巧。 提高发挥部分
课程设计( 论文) 课程名称单片机 题目名称简易密码锁的设计学院高等技术学院 专业班级高1 1 0 9 学号3869 学生姓名刘欢 指导教师胡立强 11月28 日 目录
一，任务目的 (3) 二，任务要求 (3) 三，电路与元器件 (4) 四，程序设计 (5) 五，程序运行测试 (6) 六，任务小结 (7) 七，心得体会 (8) 八，参考文献 (9) 1.任务目的
经过对具有四个按键输入和一个数码管显示的简易密码锁的设计与制作, 让读者理解C语言中数组的基本概念和应用技术, 并初步了解单片机与键盘和LED数码管的接口电路设计及编程控制方法。 2.任务要求 在一些智能门控管理系统, 需要输入正确的密码才能开锁。基于单片机控制的密码锁硬件电路包括三部分: 按键、数码显示和电控开锁驱动电路, 三者的对应关系如图表3.16所示。 表3.16 简易密码锁状态 简易密码锁的基本功能如下: 4个按键, 分别代表数字0,1,2,3: 密码在程序中事先设定, 为0-3之间的一个数字; 上电复位后, 密码锁初始状态为关闭, 密码管显示符号”—”; 当按下数字键后, 若与事先设定的密码相同, 则数码管显示字符”P”, 打开锁, 3秒后恢复锁定状态, 等待下一次密码的输入, 否则显示字符”E”持续3秒, 保持锁定状态并等待下次输入。 3.电路与元器件 根据任务要求, 用一位LED数码管作为显示器件, 显示密码锁的状态信息, 数码管采用静态连接方式; 4个按键连接到P0口的低四位
P0.0-P0.3引脚, 设P0.0连接数字”0”按键、P0.1连接数字”1”按键, 依次类推; 锁的开、关电路用P3.0控制的一个发光二极管代替, 发光二极管点亮表示锁打开, 熄灭表示锁定。根据以上分析, 采用如图3.21所示的连接电路。 图3.21 简易密码锁电路 简易密码锁电路所需元器件清单如表3.17所示。 元器件名称参数数量元器件名 称 参数数量 插座DIP40 1 电阻103 1 单片机AT89SC51 1 电解电容22UF 1
四川信息职业技术学院 毕业设计阐明书(论文) 设计(论文)题目： 基于单片机电子秤设计 专业：应用电子技术 班级：应电12-3 学号： 1111111 姓名：某某某 指引教师：某某某
二〇一四年十一月二十五日
四川信息职业技术学院毕业设计（论文）任务书
目录 摘要................................................................................................... 错误!未定义书签。绪论................................................................................................... 错误!未定义书签。第一章方案设计与论证................................................................... 错误!未定义书签。 1.1方案选取 ............................................................................ 错误!未定义书签。 1.2方案论证 ............................................................................ 错误!未定义书签。第二章硬件设计与分析................................................................... 错误!未定义书签。 2.1单片机最小系统 ................................................................ 错误!未定义书签。 2.1.1 芯片简介.............................................................. 错误!未定义书签。 2.1.2 时钟电路设计...................................................... 错误!未定义书签。 2.1.3 复位电路设计...................................................... 错误!未定义书签。 2.2信号采集模块 .................................................................... 错误!未定义书签。 2.2.1 传感器选取.......................................................... 错误!未定义书签。 2.2.2 传感器选取.......................................................... 错误!未定义书签。 2.3数据转换电路 .................................................................... 错误!未定义书签。 2.3.1 A/D转换器选取................................................... 错误!未定义书签。 2.3.2 ADC0832简介 ..................................................... 错误!未定义书签。 2.3.3单片机对ADC0832控制原理 ............................ 错误!未定义书签。 2.4声光报警电路 .................................................................... 错误!未定义书签。 2.5显示电路 ............................................................................ 错误!未定义书签。 2.6整机电路 ............................................................................ 错误!未定义书签。
目录 1.题目设计要求 (1) 2.开发平台简介 (1) 3.系统硬件设计 (2) 3.1设计原理 (2) 3.2器件的功能与作用 (2) 3.2.1 MCS51单片机AT89C51 (2) 3.2.2复位电路 (3) 3.2.3晶振电路 (4) 3.2.4 DS1302时钟模块 (4) 3.2.5 引脚功能及结构 (4) 3.2.6 DS1302的控制字节 (5) 3.2.7 数据输入输出(I/O) (5) 3.2.8 DS1302的寄存器 (6) 3.2.9 液晶显示LCD1602 (6) 3.2.10 串行时钟日历片DS1302 (8) 4.系统软件设计 (10) 4.1程序流程 (10) 4.2程序代码 (10) 5.系统仿真调试 (20) 5.1仿真原理图设计 (20) 5.2仿真运行过程 (21) 5.3仿真运行结果 (21) 6.总结 (21) 7.参考文献 (22)
1.题目设计要求 通过串行日历时钟芯片DS1302生成当前日期和是时间，通过IO口传输到AT89c52芯片中，然后再将AT89c52接收到的数据输出到LCD上。要求LCD上显示的日期和时间与当前系统时间保持一致。 2.开发平台简介 2.1系统仿真平台Proteus Proteus软件是由英国Labcenter Electronics公司开发的EDA工具软件，已有近20年的历史，在全球得到了广泛应用。Proteus软件的功能强大，它集电路设计、制版及仿真等多种功能于一身，不仅能够对电工、电子技术学科涉及的电路进行设计，还能够对微处理器进行设计和仿真，并且功能齐全，界面多彩。和我们手头其他的电路设计仿真软件，他最大的不同即它的功能不是单一的。另外，它独特的单片机仿真功能是任何其他仿真软件都不具备的。 2.2软件开发平台Keil C Keil C51是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，与汇编相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（uVision）将这些部分组合在一起。Keil C51生成的目标代码效率之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，容易理解。在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。
51单片机课程设计报告 学院： 专业班级： 姓名： 指导教师： 设计时间：
51单片机课程设计 一、设计任务与要求 1.任务：制作并调试51单片机学习板 2.要求： （1）了解并能识别学习板上的各种元器件，会读元器件标示； （2）会看电路原理图； （3）制作51单片机学习板； （4）学会使用Keil C软件下载调试程序； 用调试程序将51单片机学习板调试成功。 二、总原理图及元器件清单 1．总原理图 2．元件清单 三、模块电路分析 1. 最小系统： 单片机最小系统电路分为振荡电路和复位电路， 振荡电路选用12MHz 高精度晶振, 振荡电容选用22p和30p 独石电容;
图 1 图 2 复位电路使用RC 电路，使用普通的电解电容与金属膜电阻即可； 图 3 当单片机上电瞬间由于电容电压不能突变会使电容两边的电位相同，此时RST 为高电平，之后随着时间推移电源负极通过电阻对电容放电，放完电时RST 为低电平。正常工作为低电平，高电平复位。 2. 显示模块： 分析发光二极管显示电路： 图 4 发光二极管显示电路分析:它是半导体二极管的一种,可以把电能转化成光能,常简写为
LED。发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成,也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后,产生自发辐射的荧光。图中一共有五个发光二极管其中一个为电源指示灯,当学习板通电时会发光以指示状态。其余四个为功能状态指示灯,实际作用与学习板有关 分析数码管显示电路 图 5 数码管显示电路分析:数码管按段数分为七段数码管和八段数码管,图中所用为八段数码管(比七段管多了一个小数点显示位),按发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码管。共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极(COM)的数码管.共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极(COM)的数码管。数码管主要用来显示经电路板处理后的程序的运行结果。图中使用了八个八段数码管,可以显示八个0-15的数字。使用数码管可以直观的得到程序运行所显示的结果.也可以显示预置在学习板上的程序,主要通过16个开关来控制。 四、硬件调试 1、是否短路 用万用表检查P2两端是短路。电阻为0，则短路，电阻为一适值，电路正常。 2、焊接顺序 焊接的顺序很重要，按功能划分的器件进行焊接，顺序是功能部件的焊接--调试--另一功能部件的焊接，这样容易找到问题的所在。 3、器件功能 1）检查原理图连接是否正确 2）检查原理图与PCB图是否一致 3）检查原理图与器件的DATASHEET上引脚是否一致 4）用万用表检查是否有虚焊，引脚短路现象 5）查询器件的DATASHEET，分析一下时序是否一致，同时分析一下命令字是否正确 6）通过示波器对芯片各个引脚进行检查，检查地址线是否有信号的 7）飞线。用别的的口线进行控制，看看能不能对其进行正常操作，多试验，才能找到问题出现在什么地方。 1、详细描述硬件安装过程中出现的故障现象，并作故障分析，及解决方法。 六、软件调试
单片机 课程设计 课程设计名称： 专业班级： 学生姓名： 学号： 指导教师： 课程设计时间：
一、需求分析 1.1课题背景 随着社会的发展进步，音乐逐渐成为我们生活中很重要的一部分，有人曾说喜欢音乐的人不会向恶。我们都会抽空欣赏世界名曲，作为对精神的洗礼。本论文设计一个基于单片机的简易电子琴。电子琴是现代电子科技与音乐结合的产物，是一种新型的键盘乐器。它在现代音乐扮演着重要的角色，单片机具有强大的控制功能和灵活的编程实现特性，它已经溶入现代人们的生活中，成为不可替代的一部分。电子科技也在不断的前进，电子技术正在以不同的方式改变着我们的生活，电子琴设计也是希望给人们带来一些生活的乐趣。电子琴可以应用在很多方面，比如一些简易的玩具上或手机上。单片机技术使我们可以利用软硬件实现电子琴的功能，从而实现电子琴的微型化。 本文主要对使用单片机设计简易电子琴进行了分析，并介绍了基于单片机电子琴统硬件组成。利用单片机产生不同频率来获得我们要求的音阶，最终可随意弹奏想要表达的音乐。并且本文分别从原理图，主要芯片，各模块原理及各模块的程序的调试来详细阐述。 1.2 课题设计的任务与主要内容 本文的主要内容是用AT89C51单片机为核心控制元件，设计一个简单的电子琴。以单片机作为主控核心，与键盘、扬声器等模块组成核心主控制模块，在主控模块上设有16个按键和扬声器。定时器按设置的定时参数产生中断，由于定时参数不同，就会发出不同频率的脉冲，不同频率的脉冲经喇叭驱动电路放大滤波后，就会发出不同音调。 先根据要求设计硬件电路和编写相应的程序，然后进行仿真调试，最后细心焊接硬件电路图，将程序烤入芯片中，最终达到设计目的。本系统运行稳定，其优点是硬件电路简单，软件功能完善，控制系统可靠，性价比较高等，具有一定的实用和参考价值。
1.前言 电子称重技术是现代称重计量和控制系统工程的重要基础之一，电子衡器经过40年的不断改进和完善，从60年代的机电结合型发展到现在的全电子型和数字化智能型。由于它具有称量准确、快速，读取方便，环境适应性强，便于与电子计算机结合而实现称重计量与过程控制自动化等特点，在工商贸易、能源交通、轻工食品、医药卫生、航空航天等部门得到了广泛的应用。本课题本着电子秤向高精度、高可靠方向研究,讲述了用单片机控制A/D转换、键盘输入和数据显示，对如何实现键盘中断、A/D采样进行研究。设计特别适用于测量精度要求较高的场合, 具有较高的实用价值和推广价值。本文中第一章讲述了电子秤的发展情况及其工作原理，第二章讲述了电子秤的硬件电路组成部分,第三章介绍了电子秤各部分功能实现的软件设计。 1.1研究本文的意义 物料计量是工业生产和贸易流通中的重要环节。称重装置或衡器是不可缺少的计量工具。随着工农业生产的发展和商品流通的扩大，衡器的需求也日益增多，过去沿用的机械杠杆秤己不能适应生产自动化和管理现代化的要求。自六十年代以来，由于传感器技术和电子技术的迅速发展，电子称重技术日趋成熟，并逐步取代机械秤。尤其是七十年代初期，微处理机的出现使电子称重技术得到了进一步的发展。快速、准确、操作方便、消除人为误差、功能多样化等方面已成为现代称重技术的主要特点。称重装置不仅是提供重量数据的单体仪表，而且作为工业控制系统和商业管理系统的一个组成部分，推进了工业生产的自动化和管理的现代化，它起到了缩短作业时间、改善操作条件、降低能源和材料的消耗、提高产品质量以及加强企业管理、改善经营管理等多方面的作用。称重装置的应用已遍及到国民经济各领域，取得了显著的经济效益。同时对称重仪表的要求也越来越高，要求仪表有更高抗干扰能力、更高的精度。 基于电子秤的现状，本文拟研究一种用单片机控制的高精度数字电子秤设计方案。这种高精度数字电子秤计量准确、携带方便，集质量称量功能与价格计算功能于一体，能够满足商业贸易和居民家庭的使用需求。 1.2 电子秤的发展 1.电子技术渗入衡器制造业 随着第二次世界大战后的经济繁荣，为了把称重技术引入生产工艺过程中去，对称重技术提出了新的要求，希望称重过程自动化，为此电子技术不断渗入衡器制造业。在1954年使用了带新式打印机的倾斜杠杆式秤，其输出信号能控制商用结算器，并且用电磁铁机构与代替人工操作的按键与办公机器联用。在1960年开发出了与衡器相联的专
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