微机原理课程设计电子闹钟
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电子钟设计1任务要求1.1显示位置:屏幕中央.1.2日期显示格式"时:分:秒.1.312/24时制可调.1.4在显示屏上显示提示语“CURRENT TIME IS:”和当前时间.2工作原理1时钟起始时间的设置先调用DOS操作系统模块9,在显示屏上显示提示语“TIME SYSTEM IS:”,输入时制12或24后,显示“CURRENT TIME IS:”,再调用DOS操作系统模块10,提示要输入时钟的起始时间,输入时间的格式是“时:分:秒”。
输入的时间以字符串形式存放在已定义的存储器缓存区内,继而调用TRAN1转换子程序和MUL10乘10子程序,将存放在存储器缓存区内的ASCII字符转换为压缩BCD码,并将时、分、秒的值放在寄存器CH、DH、DL中。
2延时程序调用延时TIME延时中断服务程序,累加到存放秒值的寄存器DL中,并进行十进制调整。
在累加的过程中,不断地对时、分、秒值进行比较,秒不能等于60,分不能等于60,时不能等于24。
秒等于限制值时,则使秒值为0分值加1;分等于限制值时,则使分值为0时值加1;时等于限制值时,则使时值为0;时、分、秒值都不超过限制值时,就转显示屏输出。
3时间显示调用DOS操作系统模块9,可用来显示存储器内字符串。
由于显示的字符必须为ASCII码,因为要调用TRAN2转换子程序将寄存器CH、DH、DL内压缩BCD码字符串转换成ASCII字符串,字符串最后以字符“$”结束,并按时、分、秒的顺序送存储器缓冲区内。
调用DOS 操作系统模块9,(DS:DX)应指向字符串首址。
程序一旦进入运行,就将不间断地在显示屏显示时间,要想程序停止运行,可同时在键盘按下CTRL和BREAK二键。
4程序堆图5程序清单DATA SEGMENTBUFFER DB 10 ;设置输入字符串用缓冲区 DB ?DB 10 DUP(?)TS DB 'TIME SYSTEM IS:$'CT DB 'CURRENT TIME IS:$'PM DB 'PM $'AM DB 'AM $'KEEPIP DW 0KEEPCS DW 0SR DB ?HOUR DB ?DAT ENDSSTA SEGMENT PARA STACK 'STACK'STAPN DB 100 DUP(?)TOP EQU LENGTH STAPNSTA ENDSCOD SEGMENTSTART PROC FARASSUME CS:COD,DS:DAT,SS:STAMOV AX,DATAMOV DS,AXMOV AX,STAMOV SS,AXMOV AX,TOPMOV SP,AXMOV AH,35H ;设置1CH中断MOV AL,1CHINT 21H ;段地址放入ES,偏移地址放入BXMOV KEEPIP,BX ;保偏移地址存MOV KEEPCS,ES ;保存段地址PUSH DSMOV DX,OFFSET TIMEMOV AX,SEG TIMEMOV DS,AXMOV AL,1CHMOV AH,25H ;设置中断功能调用INT 21HPOP DSMOV DX,OFFSET TS ;DOS功能模块,显示字符串MOV AH,9INT 21HMOV AH,1 ;DOS功能模块,从键盘输入字符INT 21HMOV AH,1INT 21HMOV SR,ALMOV DL,0AH ;"换行"MOV AH,2INT 21HMOV DL,0DH ;"回车"MOV AH,2INT 21HMOV DX,OFFSET CT ;DOS功能模块,显示字符串,提示从键盘输入MOV AH,9INT 21HMOV DX,OFFSET BUFFERMOV AH,10 ;DOS功能模块,从键盘输入字符串到缓冲区INT 21HMOV BX,OFFSET BUFFER+2CALL TRAN1 ;将输入的ASCII码转换为BCD码INC BXINC BXCALL TRAN1INC BXINC BXCALL TRAN1MOV BX,OFFSET BUFFER+2MOV AL,[BX]CALL MUL10 ;将BCD码转换为压缩的BCD码MOV CH,ALINC BXINC BXMOV AL,[BX]CALL MUL10MOV DH,ALINC BXINC BXMOV AL,[BX]CALL MUL10MOV DL,ALAGAIN: PUSH CXMOV CX,18STI ;开中断W: CMP CX,0JNE WCLIPOP CXMOV AL,DLADD AL,1 ;"秒"加1DAAMOV DL,ALCMP AL,60H ;"秒"与60比较JNE DISPY ;小于60S,转显示程序MOV DL,0 ;等于60S, "秒"值为0,"分"+1MOV AL,DHADD AL,1DAAMOV DH,ALCMP AL,60H ;"分"于60比较JNE DISPYMOV DH,0MOV AL,CHADD AL,1DAAMOV CH,ALMOV AL, SRCMP AL,32HJNE NEXTJMP DISPYNEXT: MOV AL,CHMOV HOUR,CHCMP AL,24HJNE DISPYMOV CH,0DISPY: CALL IOCLRCALL IOSET1CALL STARCALL IOSET2CALL STARCALL IOSETMOV BX,OFFSET BUFFERMOV AL,SRCMP AL,32HJNE NEXT2CALL AD12MOV AL,HOURJMP NEXT1NEXT2: MOV AL,CH ;"时"值转换成ASCII码NEXT1: CALL TRAN2 ;将压缩BCD码转换成ASCII码MOV AL,':'MOV [BX],ALINC BXMOV AL,DH ;"分"值转换成ASCII码CALL TRAN2INC BXMOV AL,':'MOV [BX],ALINC BXMOV AL,DL ;"秒"值转换成ASCII码CALL TRAN2INC BXMOV AL,'$' ;显示字符串结束码MOV [BX],ALPUSH BXPUSH CXPUSH DXMOV DX,OFFSET BUFFERMOV AH,9 ;DOS功能模块,显示字符串INT 21HPOP DXPOP CXPOP BXJMP AGAINCLIPUSH DSMOV DX,KEEPIPMOV AX,KEEPCSMOV DS,AXMOV AH,25HMOV AL,1CHINT 21HPOP DSSTIRETSTART ENDPMUL10 PROC ;将BCD码转换为压缩的BCD码ADD AL,ALDAAMOV CL,ALADD AL,ALDAAADD AL,ALADD AL,CLDAAMOV CL,ALINC BXMOV AL,[BX]ADD AL,CLRETMUL10 ENDPTRAN1 PROC ;ASCII码转换成BCD码MOV AL,[BX]AND AL,0FHMOV [BX],ALINC BXMOV AL,[BX]AND AL,0FHMOV [BX],ALRETTRAN1 ENDPTRAN2 PROC ;将压缩BCD码转换成ASCII码MOV CL,ALSHR AL,1SHR AL,1SHR AL,1SHR AL,1OR AL,30HMOV [BX],ALINC BXMOV AL,CLAND AL,0FHOR AL,30HMOV [BX],ALRETTRAN2 ENDPIOCLR PROC ;调用BIOS,清除全屏幕PUSH CXPUSH DXPUSH BXPUSH AXMOV AX,0600HMOV BH,02SUB CX,CXMOV DX,184FHINT 10HPOP BXPOP DXPOP CXRETIOCLR ENDPTIME PROCDEC CXIRETTIME ENDP ;调用BIOS,设置屏幕光标在中央PUSH DXPUSH BXPUSH AXMOV AH,02SUB BH,BHMOV DX, 0C23HINT 10HPOP AXPOP BXPOP DXRETIOSET ENDPIOSET1 PROCPUSH AXPUSH BXPUSH DXMOV DX,0A1AHMOV BH,00MOV AH,02INT 10HPOP DXPOP BXPOP AXRETIOSET1 ENDPIOSET2 PROCPUSH AXPUSH BXPUSH DXMOV DX,0E1AHMOV BH,00MOV AH,02INT 10HPOP BXPOP AXRETIOSET2 ENDPSTAR PROCPUSH AXPUSH BXPUSH CXPUSH DXMOV AL,3DHMOV BH,0MOV BL,0CHCMP HOUR,24HJNZ XMOV HOUR,0HX: MOV CX,WORD PTR HOUR INT 10HPOP DXPOP CXPOP BXPOP AXRETSTAR ENDPAD12 PROCPUSH DXMOV HOUR,CH MOV AL,SRCMP AL,32HJNE ZHMOV AL,HOURCMP AL,24HJNE NEXT3MOV CH,0MOV HOUR,CHJMP S12NEXT3: CMP AL,12HJBE S12MOV DX,OFFSET PMMOV AH,9INT 21HMOV AL,HOURMOV DH,12HSUB AL,DHDASMOV HOUR,ALJMP ZHS12: CMP AL,12HJNE ZMOV DX,OFFSET PMMOV AH,9INT 21HJMP ZHZ: MOV DX,OFFSET AMMOV AH,9INT 21HZH: POP DXRETAD12 ENDPCOD ENDSEND STAR6设计时遇到的问题及解决方法在课程设计中遇到的最大的困难是如何利用软、硬件配合的方式产生中断,对中断向量表的装载还比较模糊,对中断的初始化、具体设置、中断返回还不是很清楚,程序设计一度陷入停滞状态,不知如何是好.于是我又重新翻阅了我们的学习课本,也就是电子工业出版社的《微机原理与接口技术(基于16位机)》,重点研究了第9章《中断》,通过对这一章的学习,我终于对中断有了详细的认识,在设计程序时也容易了很多。
微机原理闹钟实验报告实验名称:微机原理闹钟实验报告实验目的:1. 了解单片机的基本工作原理和编程方法;2. 学习如何使用单片机设计并实现闹钟功能;3. 掌握数字时钟显示技术。
实验器材:1. 单片机实验箱;2. AT89C52单片机;3. LED数码管;4. 4位开关;5. 电源线;6. 连线线缆。
实验原理:本次实验使用单片机AT89C52来设计和实现闹钟功能。
单片机是一种微型电子计算机系统,具有高度集成、功能强大等特点。
数码管是一种常见的数字显示装置,适用于时钟、计时器等场合。
实验步骤:1. 将AT89C52单片机与LED数码管通过连接线连接起来,保证电源线的正负极连接正常。
2. 编写C程序,实现显示当前时间的功能。
通过编程可以将当前时间在数码管上显示出来。
3. 设定闹钟时间和闹铃的功能,通过编程实现。
当闹钟时间到达时,数码管上会显示闹钟时间,并通过蜂鸣器发出声音。
4. 调试程序,确保闹钟功能正常运行。
5. 完成闹钟的相关操作,包括设置闹钟时间、启动闹钟、关闭闹钟等功能。
实验结果:经过编程和调试,我们成功实现了微机原理闹钟的功能。
我们能够通过设置闹钟时间并启动闹钟来实现报时的功能。
当闹钟时间到达时,数码管上会显示相应的时间,并通过蜂鸣器发出声音,起到提醒作用。
实验总结:通过这次实验,我深入了解了单片机的基本工作原理和编程方法。
同时,我学会了使用单片机设计和实现闹钟功能,并掌握了数字时钟显示技术。
这次实验让我对单片机的应用有了更深刻的认识,并提高了我对数字电路设计和编程的能力。
同时,我还发现了实验过程中可能存在的问题和改进的空间。
例如,我可以进一步完善闹钟功能,加入更多的定时和报时功能,提高闹钟的多样化和实用性。
此外,我还可以优化程序的运行效率,提高系统的稳定性和响应速度。
总之,本次实验对我的学习和提高具有重要意义。
通过实践操作,我深入理解了微机原理闹钟的设计与实现,拓宽了我的知识面和实践能力。
我将继续深入学习和掌握微机原理和相关技术,为以后的学习和研究打下坚实的基础。
电子时钟课程设计一:设计背景电子数字钟的应用十分广泛,通过计时精度很高的石英晶振(也可采用卫星传递的时钟标准信号),采用相应进制的计数器,转化为二进制数,经过译码和显示电路准确地将时间“时”“分”“秒”用数字的方式显示出来。
与传统的机械钟相比,它具有走时准确,显示直观,无机械传动,无需人的经常调整等优点。
它广泛用于电子表、车站、码头、广场等公共场所的大型远距离时间显示电子钟。
二:数字钟电路设计思路1.选用8253计数器2进行1s的定时,其输出OUT1与8259的IRQ0相连,当定时到1s时产生一个中断服务程序进行时、分、秒的计数,并送入相应的存储单元;8255的A口接七段数码管的位选信号,B口接数码管的段选信号。
时、分、秒的数值通过对8255的编程可送到七段数码管上显示。
2.此程序主要由四部分组成:第一部分为最主要的部分定义显示界面;第二部分为利用延时程序,并将调用的二进制表示的时间数转换成ASCII码,并将时间数存入内存区;第三部分将存在系统内存区的时间数用七段数码管显示出来;第四部分利用循环程序分别对秒个位、秒十位、分个位、分十位与相应的规定值进行比较,结合延时程序来实现电子钟数字的跳变,从而形成走时准确的电子钟。
该程序实现了准确显示秒和分,读数准确,走时精准。
此电子钟能准确的从0时0分0秒走时到23时59分59秒,然后能自动回复到0时0分0秒循环走时。
3.基本工作原理:系统设计的电子时钟主要由显示模块、时钟控制模块和时钟运算模块三大部分组成。
以8086微处理器作CPU,用8253做定时器产生时钟频率提供一个频率为10kHz的时钟信号,要求每隔10ms完成一次扫描键盘的工作。
在写入控制字与计数初值后,每到10ms定时器就启动工作,即当计数器减到1时,输出端OUT0输出一个CLK周期的低电平,向CPU申请中断,当达到100次时,则输出端OUT1输出1s,向CPU申请中断,由8255控制一个数码管显示,当计数到60s时,则输出端OUT2向CPU申请中断,由另一数码管显示1min,同理由数码管显示1h.CPU处理,使数码管的显示发生变化。
微机原理课程设计说明书学院:电力学院姓名:学号:专业:______________________指导老师:目录一、设计意义 (1)二、设计任务 (1)1、设计要求 (1)2、设计原理 (1)三、硬件设计 (2)四、软件设计 (4)1、设计过程 (5)2、程序流程图 (5)3、功能模块 (5)五、设计心得 (8)附录 (9)1.设计意义“微机原理与接口技术”是一门实践性和实用性都很强的课程,学习的目的在于应用。
本课程设计是配合“微机原理与接口技术”课堂教学的一个重要的实践教学环节,它能起到巩固课堂和书本上所学知识,加强综合能力,提高系统设计水平,启发创新思想的效果。
2.设计任务一、设计要求1.从键盘输入闹铃时间(如09:45)2.程序开始记时,并在屏幕上显示时间(如08: 30: 21)并实时刷新3.时间到,则发出闹铃声,声音维持数秒,同时屏幕显示响铃提示;同时时间停止刷新;4.能处理输入错误(如闹钟响铃时间应为数字,但用户错误输入非数值型的字符)二、设计原理分析1.显示系统时间1)使用DOS功能调用(INT 21H)中的2CH中断截取系统时间,再调用显示时间的子程序把时间显示出来(例如显示当前时间为16:30:45并且如果时间数少于两位数就要在其前面加0后显示出来如04: 07: 03);2)利用端口61H中的PB4每15.08微秒触发一次的特点,通过适当的循环次数进行循环从而实现延时1秒钟;3)在延时后再循环执行步骤1从而实现时间每一秒的刷新,在屏幕上不断显示当前的时间;2.设置闹钟响铃时间与输入时的容错处理方法1)在数据段定义好字型变量HOUR、MINUTE分别用于存放响铃时的小时数与分钟数;2)设置闹钟响铃时间由于形式为12:45 (小时:分钟)为了方便进行容错处理,可以分别用一段代码实现每一位数的输入,总共需要输入五位数字。
例如,输入前两位的小时数时,在输入第一位时,判断输入的是否是从0到2范围里的一个数字,如果不是就显示错误信息并停止程序的运行;在输入小时的第二位数时,判断输入的是否是0到9范围里的一个数字,如果不是就显示错误信息并停止程序的运行;在输入第三位时(应该是冒号)再判断是否是冒号,如果不是就显示错误信息并停止程序的运行;输入第四位(即分钟数的第一位)判断输入的是否是0到5数字里的一个,如果不是就显示错误信息并停止程序的运行;输入最后一位判断是否是0到9的范围中的一个数字,如果不是就显示错误信息并停止程序的运行等等;3)每次输入如果确定输入无误就使用书本中处理输入一个十进制数常用的方法把输入的数存储到寄存器中,再把它存入相应的变量中如小时数存到变量HOUR中,分钟数存入变量MINUTE中;3.当到达闹钟响铃时间时响铃1)每次在截取系统时间前先把寄存器BX清零,截取时间后把截取到的系统时间分别与变量HOUR与变量MINUTE进行比较,如果相等,就使寄存器BX加1,这样再执行完截取系统时间后检查BX是否为2,如果是2就表示已经到达设定好的闹铃时间,就跳出显示时间的死循环,跳到响铃的循环去;2)响铃是使用DOS功能调用(INT 21H)中的2H,同时把7H放到DL寄存器中,执行一次后延时三秒(延时的方法同显示时间时所用延时方法一样)再执行一次共循环执行40次从而实现了响铃几秒钟的功能;3 .硬件设计音乐播放1. 8253功能结构:Intel8253是8086/8088微机系统常用的定时器/计数器芯片,它具有定时计数两大功能。
一. 实验原理电子时钟主要由显示模块、对时模块和时钟运算模块三大部分组成。
其中对时模块和时钟运算模块要对时、分、秒的数值进行操作,并且秒计算到60时,要自己清零并向分进1;分计算到60时,要自己清零并向时进1;时计算到24时,要清零。
这样,才能循环记时。
显示时利用7段显示器显示六位十进制数据。
前两个显示小时,中间两个显示分钟,后两个显示秒。
时钟的运算是利用中断来实现的, 利用8253的模式三输出一定频率的方波作为触发中断的条件。
8253A 可编程定时/计数器的输入时钟为100KHz ,设定时/计数器0的计数初值为100,工作在方式3,即方波发生器,其输出的1KHz方波作定时/计数器2的时钟。
定时/计数器2的初值设为1000,工作在方式2,即每隔 1s输出负脉冲,取反后用作不可屏蔽中断的中断申请信号,在中断服务程序中计算时间,并通过74ls273并行输出到数码管显示。
电子时钟主要由 74ls273 锁存器、8253 定时/计数器、74ls244 反相器、LED 数码显示管和两个按键组成。
主要用 8086 的 NMI 的中断服务程序完成秒、分、时的运算即计时功能,两个开关的中断服务程序完成调时、调分功能。
8253 用来产生 1s 的脉冲信号作为 NMI 的中断请求信号。
74ls273 负责将内存里的时位和分位秒位值输出到数码管。
二.实验要求利用8253定时器设计一个电子钟,并定义一个启动键。
当按下该键时电子时钟从当前设定值开始走时。
三.实验程序.MODEL SMALL.8086.STACK.CODE.STARTUPNMI_INIT:PUSH ES;nmi不可屏蔽中断向量表初始化XOR AX,AXMOV ES,AXMOV AL,02HXOR AH,AHSHL AX,1SHL AX,1MOV SI,AX;相当于cs,ip入栈MOV AX,OFFSET NMI_SERVICE;调用中断处理程序MOV ES:[SI],AXINC SIINC SIMOV BX,CS;?MOV ES:[SI],BXPOP ES;定时器初MOV AL,00110111BMOV DX,0406HOUT DX,ALMOV DX,0400HMOV AX,0100HOUT DX,ALMOV AL,AHOUT DX,ALMOV AL,10110101BMOV DX,0406HOUT DX,ALMOV DX,0404HMOV AX,1000HOUT DX,ALMOV AL,AHOUT DX,ALLOOP0:;主任务CALL KEYCALL DISPJMP LOOP0NMI_SERVICE:;中断服务程序PUSH AXMOV AL,SECADD AL,1DAAMOV SEC,ALCMP SEC,60HJB EXITMOV SEC,0MOV AL,MINADD AL,1DAAMOV MIN,ALCMP MIN,60HJB EXITMOV MIN,0MOV AL,HOUADD AL,1DAAMOV HOU,ALCMP HOU,24JB EXITMOV HOU,0EXIT:POP AXIRETDISP PROC NEARMOV AL,0FFH;不显示MOV DX,0201HOUT DX,ALMOV BL,SECAND BX,000FHMOV SI,BXMOV AL,SITUATION[SI] ;段码MOV DX,0200HOUT DX,ALMOV AL,0FEH;秒个位MOV DX,0201HOUT DX,ALCALL DELAYMOV AL,0FFH;不显示MOV DX,0201HOUT DX,ALMOV BL,SECAND BX,00F0HMOV CL,4SHR BX,CLMOV SI,BXMOV AL,SITUATION[SI] ; 段码MOV DX,0200HOUT DX,ALMOV AL,0FDH; 秒十位MOV DX,0201HOUT DX,ALCALL DELAYMOV AL,0FFH;不显示MOV DX,0201HOUT DX,ALMOV AL,40H;段码MOV DX,0200HOUT DX,ALMOV AL,0FBH ;秒个位MOV DX,0201HOUT DX,ALCALL DELAYMOV AL,0FFH;不显示MOV DX,0201HOUT DX,ALMOV BL,MINAND BX,000FHMOV SI,BXMOV AL,SITUATION[SI] ;段码MOV DX,0200HOUT DX,ALMOV AL,0F7H;分个位MOV DX,0201HOUT DX,ALCALL DELAYMOV AL,0FFH; 不显示OUT DX,ALMOV BL,MINAND BX,00F0HMOV CL,4SHR BX,CLMOV SI,BXMOV AL,SITUATION[SI] ; 段码MOV DX,0200HOUT DX,ALMOV AL,0EFH;分十位MOV DX,0201HOUT DX,ALCALL DELAYMOV AL,0FFH;不显示MOV DX,0201HOUT DX,ALMOV AL,40H; 段码MOV DX,0200HOUT DX,ALMOV AL,0DFH;秒个位MOV DX,0201HOUT DX,ALCALL DELAYMOV AL,0FFH;不显示MOV DX,0201HOUT DX,ALMOV BL,HOUAND BX,000FHMOV SI,BXMOV AL,SITUATION[SI] ; 段码MOV DX,0200HOUT DX,ALMOV AL,0BFH;时个位MOV DX,0201HOUT DX,ALCALL DELAYMOV AL,0FFH; 不显示MOV DX,0201HOUT DX,ALMOV BL,HOUAND BX,00F0HMOV CL,4SHR BX,CLMOV SI,BXMOV AL,SITUATION[SI] ;段码OUT DX,ALMOV AL,07FH; 时十位MOV DX,0201HOUT DX,ALCALL DELAYRETDISP ENDPKEY PROC NEARMOV DX,0600HIN AL,DXTEST AL,01HJNZ NEXTHOUCALL DISP;消抖CALL DISPCALL DISPMOV DX,0600HIN AL,DXTEST AL,01HJNZ NEXTHOUMOV AL,MINADD AL,1;分调整DAAMOV MIN,ALCMP MIN,60HJB NEXTHOUMOV MIN,0 NEXTHOU:MOV DX,0600H IN AL,DXTEST AL,02HJNZ EXITKEYCALL DISP;消抖CALL DISPCALL DISPMOV DX,0600HIN AL,DXTEST AL,02HJNZ EXITKEYMOV AL,HOUADD AL,1DAA;时调整MOV HOU,ALCMP HOU,24HJB NEXTHOUMOV HOU,0EXITKEY:RETKEY ENDPDELAY PROC NEAR;定时子程序PUSH BXPUSH CXMOV BX,1LP2:LOOP LP2DEC BXJNZ LP1POP CXPOP BXRETDELAY ENDP.DATASEC DB 00HMIN DB 00HHOU DB 23HSITUATION DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH, 40HSIT_END=$END四.实验电路图五.学习心得在这次课程设计过程中,我们逐步养成了发现、提出、分析和解决实际问题的习惯;这不但锻炼提高了我们的实践能力,更是对我们实际工作能力的具体训练和考察过程。
微机课程设计电子钟一、课程目标知识目标:1. 学生能理解电子钟的基本原理,掌握电子时钟系统的组成及其工作方式。
2. 学生能够运用所学的微机知识,设计并实现一个具有基本计时功能的电子钟。
3. 学生能够了解并描述常见电子时钟电路图,分析电路中各元件的作用。
技能目标:1. 学生能够运用编程软件,如Arduino或51单片机等,编写控制程序,驱动电子钟运行。
2. 学生通过实际动手操作,掌握电子元件的焊接和电路板的搭建,提高实践操作能力。
3. 学生能够通过小组合作,进行问题分析和解决方案的设计,提升团队协作和沟通能力。
情感态度价值观目标:1. 学生通过电子钟的设计与制作,培养创新思维和问题解决能力,增强自信心和成就感。
2. 学生在实践过程中,能够体会到学习的乐趣,培养对科学技术的兴趣和探索精神。
3. 学生通过小组合作,学会尊重他人意见,培养团队精神和责任感。
课程性质:本课程为实践性课程,强调理论联系实际,注重培养学生的动手操作能力和创新思维。
学生特点:学生为初中生,具有一定的微机基础,好奇心强,喜欢动手实践。
教学要求:教师应引导学生主动参与,注重启发式教学,鼓励学生提出问题、解决问题,关注学生的个体差异,促进每个学生的全面发展。
通过课程目标的分解,将学习成果具体化,便于教学设计和评估。
二、教学内容本课程教学内容紧密结合课程目标,以确保学生能够系统地掌握电子钟设计与制作相关知识。
1. 理论知识:- 电子时钟原理:介绍时钟信号、晶振、分频器等基本概念。
- 电路元件:学习并认识LED、电阻、电容、二极管、三极管等常见电子元件。
- 微控制器:了解Arduino或51单片机的基本结构、工作原理及编程方法。
2. 实践操作:- 电路设计:学习如何绘制电子钟电路图,选择合适的电子元件。
- 程序编写:根据电子钟功能需求,编写相应的控制程序。
- 电路搭建:动手焊接电路板,搭建电子钟硬件系统。
3. 教学大纲:- 第一阶段:电子时钟原理学习,认识电路元件。
课程设计电子闹钟一、教学目标本课程的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握电子闹钟的基本原理、电路构成及编程方法;技能目标要求学生能够独立完成电子闹钟的制作和调试,并具备一定的创新思维和问题解决能力;情感态度价值观目标要求学生在制作电子闹钟的过程中,培养对科学的热爱、对技术的敬畏以及对创新的热情。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括电子闹钟的基本原理、电路构成、编程方法及制作技巧。
教学大纲安排如下:1.第1-2课时:电子闹钟的基本原理和电路构成,介绍电子元件的功能和用法,学习电路图的阅读和绘制。
2.第3-4课时:编程方法,学习编程语言的基本语法,掌握编程技巧,编写电子闹钟的控制程序。
3.第5-6课时:制作技巧,学习电子元件的焊接方法,组装电子闹钟,并进行调试和优化。
三、教学方法本课程采用讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等多种教学方法。
1.讲授法:用于讲解电子闹钟的基本原理、电路构成和编程方法,帮助学生建立知识体系。
2.讨论法:通过分组讨论,让学生分享制作电子闹钟的心得,培养学生的团队协作能力。
3.案例分析法:分析典型的电子闹钟制作案例,让学生了解实际应用,提高学生的创新思维。
4.实验法:动手制作电子闹钟,培养学生的实践操作能力,巩固所学知识。
四、教学资源本课程所需教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
1.教材:选用权威、实用的电子闹钟制作教材,为学生提供系统性的学习资料。
2.参考书:提供电子电路、编程语言等相关领域的参考书籍,丰富学生的知识储备。
3.多媒体资料:制作精美的课件、视频教程等,提高学生的学习兴趣。
4.实验设备:提供电子元件、电路板、编程器等实验设备,确保学生能够顺利进行实践操作。
五、教学评估本课程的教学评估方式包括平时表现、作业和考试等。
评估方式应客观、公正,能够全面反映学生的学习成果。
1.平时表现:通过课堂参与、提问、讨论等环节,评估学生的学习态度和积极性。
简易电子闹钟电子课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握简易电子闹钟的基本原理,包括时钟电路、闹钟设置和显示功能。
2. 了解常见电子元器件的功能和作用,如电阻、电容、二极管、三极管等。
3. 掌握数字电路的基础知识,如逻辑门、触发器等。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识设计简易电子闹钟的能力,具备实际操作和调试电路的技能。
2. 提高学生分析问题和解决问题的能力,学会查阅相关资料,了解电子技术发展趋势。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣和爱好,激发创新意识和实践欲望。
2. 增强学生的团队合作意识,培养沟通与协作能力。
3. 培养学生严谨、细致、勤奋的学习态度,养成良好地时间管理观念。
课程性质:本课程为电子技术实践课程,注重理论联系实际,培养学生动手操作和创新能力。
学生特点:本课程针对初中或高中年级学生,他们对电子技术有一定的基础,好奇心强,具备一定的动手能力。
教学要求:结合学生特点,注重启发式教学,引导学生主动探究,充分调动学生的积极性。
将课程目标分解为具体的学习成果,以便在教学过程中进行有效评估。
二、教学内容1. 电子元器件基础知识:介绍电阻、电容、二极管、三极管等基本元器件的原理、功能及应用。
- 教材章节:第一章 电子元器件- 内容列举:1.1 电阻、1.2 电容、1.3 二极管、1.4 三极管2. 数字电路基础:讲解逻辑门、触发器等基本数字电路的原理和应用。
- 教材章节:第二章 数字电路- 内容列举:2.1 逻辑门、2.2 触发器3. 简易电子闹钟电路设计:分析电子闹钟的原理,指导学生设计并搭建简易电子闹钟电路。
- 教材章节:第三章 时钟电路- 内容列举:3.1 时钟电路原理、3.2 闹钟设置与显示、3.3 简易电子闹钟设计4. 实践操作与调试:培养学生动手操作能力,学会使用万用表、示波器等工具进行电路测试与调试。
- 教材章节:第四章 电子电路实践- 内容列举:4.1 万用表使用、4.2 示波器使用、4.3 电路测试与调试5. 创新设计与展示:鼓励学生发挥创意,对简易电子闹钟进行改进和优化,并进行成果展示。
目录一、设计背景 (1)二、设计要求和目的 (1)2.1、设计要求 (1)2.2、设计目的 (2)三、设计的具体实现 (3)3.1、系统设计 (3)3.2、单元电路的设计 (4)3.2.1 8255的介绍及初始化 (4)3.2.2 8259的介绍及初始化 (5)3.2.3 8253的介绍及初始化 (7)四、程序设计流程图及代码 (9)4.1、主程序流程图: (9)4.2、电子时钟中断处理程序流程图: (10)4.3、显示模块流程图: (11)4.4、程序代码: (11)五、心得体会及建议 (20)六、附录 (22)七、参考文献 (22)电子钟课程设计报告一、设计背景电子数字钟的应用十分广泛,通过计时精度很高的石英晶振(也可采用卫星传递的时钟标准信号),采用相应进制的计数器,转化为二进制数,经过译码和显示电路准确地将时间“时”“分”“秒”用数字的方式显示出来。
与传统的机械钟相比,它具有走时准确,显示直观,无机械传动,无需人的经常调整等优点。
它广泛用于电子表、车站、码头、广场等公共场所的大型远距离时间显示电子钟。
二、设计要求和目的2.1、设计要求利用8259A中断控制器、8253定时/计数器、8255A接口芯片以及键盘和数码显示电路,设计一个电子时钟,由8253中断定时,小键盘控制电子时钟的启停及初始值的预置。
电子时钟的显示格式HH:MM:SS由左到右分别为时、分、秒,最大记时59:59:59超过这个时间时分秒位都清零从00:00:00重新开始。
1. 电子时钟具有二十四小时循环记时功能,走时要准。
2. 显示格式,时:分:秒。
3. 利用8253作为定时器。
2.2、设计目的通过本次课程设计,学习和掌握计算机中常用接口电路的应用和设计技术,充分认识理论知识对应用技术的指导性作用,进一步加强理论知识与实践应用相结合的能力。
进一步加深对专业知识和理论知识的认识和理解,使设计者的设计水平和对所学知识的应用能力以及分析问题、解决问题的能力得到全面提高。
目录一、课程设计要求及目的 (2)二、开发环境及设备 (2)1、设计环境 (2)2、设计所用设备 (2)三、设计思想与原理 (2)1、设计思想 (2)2、设计原理 (3)1、内容 (3)2、要求 (3)3、设计环境 (4)4、设计所用设备 (4)三、设计所用芯片结构 (4)1、8259A芯片的内部结构及引脚 (4)2、8255芯片的内部结构及引脚 (5)3、8255端口地址 (6)4、8254芯片的内部结构及引脚 (6)5、8254引脚图如图3示,各引脚功能如下。
(7)四、具体模块设计 (8)1、概述 (8)2、主程序模块 (8)3、小键盘模块 (9)4、显示模块 (10)5、定时模块 (10)6、中断处理模块 (10)7、芯片引脚 (11)五、程序流程图 (12)1、主程序流程图如图6所示 (12)2、键盘扫描程序流程图:(KEY)如图7所示 (13)3、中断处理程序流程图如图8所示: (14)六、心得体会 (15)附录一:参考书目 (15)附录二相关程序 (16)一、课程设计要求及目的1、用8255的A口驱动六个七段数码管(LED)的字段,C口驱动六位七段数码管(LED)的为控制端,右侧两位显示分值,左侧两位显示秒值,2、数码管采用动态扫描方式,用8253做定时器(采用查询方式),每位显示的时间<5ms,扫描频率>50HZ。
3以5ms为基本时间单位,计数产生秒时间值,秒计数到60时对分计数,分计数到60时对时计数。
二、开发环境及设备1、设计环境PC机一台、windows XP系统、实验箱、导线若干。
2、设计所用设备8254定时器:用于产生秒脉冲,其输出信号可作为中断请示信号送IRQ2。
8255并口:用做接口芯片,和小键盘相连。
8259中断控制器:用于产生中断。
LED:七个LED用于显示时:分:秒值。
小键盘:用于控制设置。
三、设计思想与原理1、设计思想本系统设计的电子时钟以8088微处理器作为CPU,用8254做定时计数器产生时钟频率,8255做可编程并行接口显示时钟和键盘电路,8259做中断控制器产生中断。
电子闹钟
学院:
姓名:
学号:
班级:
一.系统的硬件设计和软件设计
1.总体设计
本系统采用单片机AT89S51作为本设计的核心控制元件,使得电路的可靠性比较高,功能也比较强大,利用7段共阴LED作为显示器件。
接入共阴LED显示器,可显示时,分钟,秒,单片机外围接有定时报警系统,定时时间到,扬声器发出报警声,提示预先设定时间到,从而控制电器的起停。
电路由下列部分组成:时钟电路、复位电路、控制电路、LED显示,
报警电路,芯片选用AT89S51 单片机。
系统基本框图:
2.硬件设计
(1).单片机AT89C51
AT89C51是一个低电压,高性能CMOS型 8位单片机,片内含4KB的可反复擦写的Flash只读程序存储器(ROM)和128 B的随机存取数据存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元,内置功能强大的微型计算机的AT89C51提供了高性价比的解决方案。
AT89C51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,AT89C51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。
主要功能特性:
兼容MCS-51指令系统
可编程UARL通道
两个16位可编程定时/计数器
1个串行中断
两个外部中断源
共6个中断源
可直接驱动LED
51单片机引脚图
()时钟电路
单片机的时钟产生方法有两种内部时钟方式和外部时钟方式。
本系统中单片机采用内部时钟方式。
最常用的内部时钟方式是采用外接晶体和电容组成的并联谐振回路。
振荡晶体可在~之间。
电容值无严格要求,但电容取值对振荡频率输出的稳定性、大小和振荡电路起振速度有少许影响,一般可在~之间取值。
单片机的时钟电路如图
()数码管显示电路
单片机中通常使用7段LED,LED是发光二极管显示器的缩写。
LED显示器由于结构简单,价格便宜,体积小,亮度高,电压低,可靠性高,寿命长,响应速度快,颜色鲜艳,配置灵活,与单片机接口方便而得到广泛应用。
LED显示器是由若干个发光二极管组成显示字段的显示部件,当发光二极管导通时,相应的一个点或一个笔划发光,控制不同组合的二极管导通,就能显示出各种字符。
LED显示器有多种形式,如:“米”字型显示器,点阵显示器和七段数码显示器等,在单片机系统中使用最多的是七段数码显示器。
LED七段数码显示器由8个发光二极管组成显示字符,根据内部发光二极管的连接形式不同,LED有共阴极和共阳极两种,如图:
采用高亮共阴型数位数码管。
共阴数码管连接线路如下:一般用7个发光二极管构成显示数字和符号,另外还用一段发光二极管显示小数点。
这种显示器一般分为两种,共阳极显示器和共阴极显示器,共阳极显示器是把每个二极管的正端连在一起,共阴极显示器是把每个二极管的阴极连在一起。
一只显示器是有8个发光二极管构成,当把某段加正向电压时,则该段所对应的笔划亮,不加正向电压则暗,为了保护各段不受损坏需要加限流电阻,无论是共阳极显示器还是共阴极显示器,它的8段排列顺序都是一样的:A段、B段、C段、D段、E段、F段、G段和DP段。
在单片机中通常使用7段LED。
2.软件设计
(1)系统软件设计
该系统软件主要有主程序模块,定时中断服务程序,中断等待服务程序,键盘服务程序,显示子程序服务程序等六大模块组成,因为汇编语言使用助记符,符号和数字等来表示指令程序的语言,容易理解和记忆,它与机器语言指令是一
一对应的,所以我们用汇编语言来写此程序。
(2)键盘服务程序
键盘采用查询的方式,放在主程序中,当没有按键按下的时候,单片机循环主程序,一旦有键按下,便转向相应的子程序处理,处理结束后再返回。
(3)LED
七段LED由七个发光二极管按日字排开,所有发光二极管的阳极连在一起成共阳极,阴极连在一块称共阴极接法。
当采用芯片驱动时不需要加限流电阻,其他情况下一般应外接限流电阻。
动态显示电路有显示块,字形码封锁驱动器,字位锁存驱动器三部分组成。
(4)音响报警电路
在AT89S51外围的一个管口上加蜂鸣器,通过软件与硬件的结合可实现定时闹钟功能。
考虑到实用性,在该电子钟的设计中修改定时或调整时间时采用了闪烁。
在编程上,首先进行了初始化定义了程序的入口地址以及中断的入口地址,在主程序的开始定义了一个固定单元用来存储计数的秒、分、时。
在显示程序段中主要进行了闪烁的处理,采用定时器中断置标志位,再与位选相互结合的方法来控制调时或定时中的闪烁。
时、分、秒的显示则是用了软件译码(查表)的方式,再用了一段固定的程序段进行进制转化。
初始化之后,用中断方式对其计数,计数的同时采用了定时器比较的方法,比较当前计数时间与定时时间是否相等,若相等则将闹铃标志位置数。
为了避免响铃影响显示,采用了每显示几屏以后在显示程序中出现脉冲,驱动喇叭,不会影响显示。
之后用查询方式对按键进行判断,若有键按下,则进行软件延时消抖,避免了抖动引起的干扰,执行相应的定时,选时或调时程序段。
对当前时间或定时时间修改后又返回到最初的显示程序段,如此循环下去。