基于单片机数字时钟课程设计
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数字电子钟单片机课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解数字电子钟的基本工作原理,掌握单片机在数字电子钟中的应用。
2. 学生能掌握数字电子钟的各功能模块(如计时、闹钟、显示等)的设计与实现。
3. 学生了解并掌握数字电子钟程序编写的基本方法,学会运用编程语言(如C 语言)进行程序设计。
技能目标:1. 学生能运用所学知识,设计并制作一个简易的数字电子时钟,具备基本的时间显示、闹钟等功能。
2. 学生能够独立完成程序编写,实现数字电子钟的基本功能,并具备一定的调试与优化能力。
3. 学生能够通过团队合作,发挥各自专长,共同完成课程设计任务。
情感态度价值观目标:1. 学生在课程学习中,培养对电子技术的兴趣和爱好,激发创新意识。
2. 学生通过实践活动,培养动手能力、解决问题的能力和团队协作精神。
3. 学生在学习过程中,树立正确的价值观,认识到科技对生活的重要性,增强社会责任感。
本课程针对高年级学生,课程性质为实践性较强的设计与制作类课程。
学生在前期课程中已具备一定的电子技术基础和编程能力,本课程旨在巩固和拓展这些知识。
在教学过程中,要求教师注重引导学生主动探索、实践,鼓励学生发挥创新能力,同时关注学生的个体差异,提供有针对性的指导。
通过课程目标的实现,使学生在知识、技能和情感态度价值观方面取得具体的学习成果,为后续相关课程的学习打下坚实基础。
二、教学内容1. 数字电子钟原理及单片机基础:包括时钟电路、计数器、寄存器等基本原理,以及单片机的内部结构、工作原理和编程接口。
- 教材章节:第一章 电子时钟原理;第二章 单片机基础- 内容列举:时钟电路设计、计数器应用、寄存器配置、单片机内部结构、I/O 口编程。
2. 数字电子钟功能模块设计:讲解并实践计时、闹钟、显示等模块的设计方法。
- 教材章节:第三章 数字电子钟设计;第四章 模块化设计- 内容列举:计时模块、闹钟模块、显示模块设计,模块间通信协议。
3. 程序设计与编写:学习数字电子钟的程序编写方法,运用C语言进行程序设计。
单片机数字时钟课程设计一、课程目标单片机数字时钟课程设计旨在让八年级学生在巩固已学电子技术知识的基础上,通过实践操作,实现以下目标:1. 知识目标:(1)理解单片机的基本原理,掌握其编程方法;(2)掌握数字时钟的构成和工作原理;(3)学会使用相关电子元件,如LED显示屏、时钟芯片等。
2. 技能目标:(1)能够运用C语言进行单片机编程,实现数字时钟的基本功能;(2)通过动手实践,提高电路搭建和调试能力;(3)培养团队协作和问题解决能力。
3. 情感态度价值观目标:(1)激发学生对电子技术的兴趣,培养创新精神和动手实践能力;(2)养成严谨的学习态度,提高自主学习能力;(3)培养学生关爱环境、珍惜资源的意识,强化责任感。
本课程针对八年级学生的认知特点,注重理论与实践相结合,以学生为主体,教师为主导。
通过本课程的学习,学生能够将所学知识应用于实际项目中,提高综合运用能力,培养科学精神和创新意识。
课程目标分解为具体学习成果,便于后续教学设计和评估。
二、教学内容依据课程目标,教学内容围绕单片机数字时钟设计与实现展开,包括以下部分:1. 理论知识:(1)单片机原理及编程基础,参考教材第3章;(2)数字时钟工作原理及电路设计,参考教材第5章;(3)C语言编程及应用,参考教材第4章。
2. 实践操作:(1)数字时钟电路搭建,使用LED显示屏、时钟芯片等元件;(2)单片机编程,编写控制程序,实现时钟显示、校时等功能;(3)调试与优化,对搭建的数字时钟进行调试,确保其稳定运行。
3. 教学大纲:第1周:回顾单片机原理及编程基础,学习数字时钟工作原理;第2周:学习C语言编程,编写简单的数字时钟程序;第3周:设计数字时钟电路,进行电路搭建;第4周:编程实现数字时钟功能,进行调试与优化。
教学内容注重科学性和系统性,结合教材章节内容,以实践操作为主,使学生能够将理论知识与实际应用紧密结合,提高综合运用能力。
同时,教学进度安排合理,确保学生在规定时间内完成课程学习。
基于单片机数字时钟设计单片机数字时钟课程设计基于单片机数字时钟设计一、设计目的:本文介绍是基于单片机的多功能数字时钟,在传统的时钟基础上它具有走时准确、显示直观、无机械传动装置等优点。
随着电子产业的发展,时钟的数字化、多功能化已经成为现在时钟生产研究的主导设计方向。
其实巩固、加深和扩大单片机应用的知识面,提高综合及灵活运用所学知识解决工业控制的能力。
培养针对课题需要,选择和查阅有关手册、图表及文献资料的自学能力,提高组成系统、编程、调试的动手能力。
最后通过对课题设计方案的分析、选择、比较、熟悉单片机应用系统开发、研制的过程,软硬件设计的方法,内容及步骤。
多功能数字时钟的用途十分广泛,只要有计时的存在,便要用到数字时钟的原理及结构;同时在日期中,它以其小巧,价格低廉,走时精度高,使用方便,功能多,便于集成化而受广大消费者的喜爱。
随着人类科技文明的发展,人们对于时钟的要求在不断提高。
时钟已不仅仅被看出一种用来显示时间的工具,在很多实际应用中它还需要能够实现更多其它的功能。
高精度、多功能、小体积、低功耗,是现代时钟发展的趋势。
在这种趋势下,时钟的数字化、多功能化已经成为现在时钟生产研究的主导设计方向。
二、设计要求:本次课程设计的电子时钟电路由AT89C51时钟电路动态数码管显示电路组成,运用汇编语言控制单片机AT89C51来实现动态数码管显示。
利用AT89C51单片机P0口控制数码的位显示,P2口控制数码管的段显示,p1口与按键相连,用于时间的校正。
实现24小时制电子钟,6位数码管显示,显示时分秒。
显示格式:23-59-59。
有调时,调分,调秒按钮。
三、AT89C51管脚说明VCC:供电电压。
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P0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/地址的低八位。
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外部必须接上拉电阻。
单片机数字时钟课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解单片机的基本原理和编程方法,掌握数字时钟的设计与实现过程。
2. 使学生掌握数字时钟的显示原理,包括时、分、秒的显示和调整方法。
3. 让学生了解单片机与其他硬件设备(如LED显示屏、按键等)的接口技术。
技能目标:1. 培养学生运用单片机编程实现数字时钟功能的能力。
2. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力,如调试程序、排查故障等。
3. 提高学生的动手实践能力,能够独立完成数字时钟的搭建和调试。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对单片机及电子制作的兴趣,激发学生的创新意识和探索精神。
2. 培养学生团队协作精神,学会在合作中解决问题,共同完成任务。
3. 培养学生严谨的学习态度和良好的学习习惯,注重实践与理论相结合。
分析课程性质、学生特点和教学要求:1. 课程性质:本课程为单片机应用实践课程,注重理论联系实际,培养学生的动手能力和创新能力。
2. 学生特点:学生已具备一定的单片机基础知识,有一定的编程基础,但实践能力有待提高。
3. 教学要求:以学生为主体,教师为主导,采用项目式教学,引导学生主动探究和解决问题。
二、教学内容1. 理论知识:- 单片机原理及编程基础回顾;- 数字时钟的原理与设计思路;- 单片机与其他硬件设备的接口技术。
2. 实践操作:- 数字时钟的硬件搭建,包括LED显示屏、按键等;- 单片机程序编写,实现时、分、秒的显示与调整;- 程序调试与故障排查。
3. 教学大纲:- 第一阶段(1课时):单片机原理及编程基础回顾;- 第二阶段(2课时):数字时钟原理学习,设计思路讲解;- 第三阶段(2课时):硬件搭建与程序编写;- 第四阶段(1课时):程序调试与故障排查;- 第五阶段(1课时):成果展示与总结。
4. 教材关联:- 教材第3章:单片机原理及编程基础;- 教材第4章:数字时钟设计与实现;- 教材第5章:单片机与其他硬件设备接口技术。
基于单⽚机的数字电⼦钟设计(含完整程序+PCB图)--课程设计基于单⽚机的数字电⼦钟设计(含完整程序+PCB图)--课程设计1 课题设计任务、功能要求及总体⽅案1.1 课题设计任务本课程设计选题⽬为:数字电⼦钟。
设计⼀个具有特定功能的电⼦钟。
1.2 功能要求设计的数字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;第⼀次按数字电⼦钟启动/调整键,数字电⼦钟从0时0分0秒开始运⾏,进⼊时钟运⾏状态;再次按数字电⼦钟启动/调整键,则数字电⼦钟进⼊时钟调整状态,并且时间停⽌不动,此时可分别利⽤各调整键调整时、分、秒,调整结束后可按启动/调整键再次进⼊时钟运⾏状态。
1.3 设计总体⽅案介绍及⼯作原理说明本课程设计采⽤AT89S52单⽚机设计⼀个数字电⼦钟,通过两个4位LED数码管显⽰时、分、秒,并设有9个按键。
其中⼀个⽤于单⽚机的复位;⼀个为启动/调整键;两个分别为加,减键;其他键本课题暂不⽤。
电路分为5部分,分别为复位电路、键盘电路、时钟电路、显⽰电路和控制电路。
复位电路采⽤按键复位⽅式。
键盘电路采⽤独⽴式键盘。
时钟电路⽤12MHz的晶振产⽣时钟信号。
显⽰电路采⽤8个三极管驱动两个4位LED显⽰。
控制电路采⽤8位的AT89S52单⽚机作为CPU;原理是:时钟⽤T0为时钟秒加1中断,时间常数位50MS,每20次加1S,T0⽤为时间加1中断,时间常数为50MS,中断20次时间加1。
其设计框图如图1.1所⽰:复位电路AT89S52 显⽰时钟电路键盘电路下载电路图1.1 设计⽅案框图42 数字电⼦钟硬件系统的设计2.1 硬件系统各模块功能简要介绍2.1.1 复位电路复位是单⽚机的硬件初始化操作。
经复位操作后,单⽚机系统才能开始正常⼯作。
单⽚机上有复位引脚RST,⽤于外接复位电路,这⾥复位电路采⽤按键电平复位。
2.1.2 时钟电路单⽚机⼯作所需的同步时钟信号由以下两种⽅法获得:由单⽚机⽚内时钟电路结合外部晶振、电容产⽣和直接从单⽚机外部引⼊脉冲信号。
单片机数字钟课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解单片机的基本原理,掌握数字时钟的工作机制;2. 学生能描述数字时钟的各个模块功能,如时钟电路、计数器、显示电路等;3. 学生能运用所学编程语言,如C语言,编写数字时钟的程序代码。
技能目标:1. 学生能运用单片机开发工具进行程序编写、调试和下载;2. 学生能动手搭建数字时钟硬件电路,实现时钟的显示和计时功能;3. 学生能通过实际操作,掌握基本电路故障排查和程序调试技巧。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对单片机及电子制作的兴趣,激发创新意识和动手能力;2. 学生在团队协作中学会沟通、分享和承担责任,培养合作精神;3. 学生通过解决实际问题,体会科技对社会发展的作用,增强社会责任感。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合理论教学和动手操作,让学生在实际操作中掌握单片机数字时钟的制作。
学生特点:学生具备一定的电子基础知识,对单片机有一定了解,喜欢动手实践,具有较强的求知欲和好奇心。
教学要求:注重理论与实践相结合,强调学生在操作过程中掌握知识,培养学生动手能力、创新意识和团队协作能力。
通过课程学习,使学生能够独立完成单片机数字时钟的设计与制作。
二、教学内容1. 理论知识:- 单片机原理:介绍单片机的硬件结构、工作原理和编程方法;- 数字时钟原理:分析数字时钟的组成、工作原理及各模块功能。
2. 实践操作:- 硬件设计:指导学生设计数字时钟的硬件电路,包括时钟电路、计数器、显示电路等;- 程序编写:教授学生使用C语言编写单片机程序,实现数字时钟的功能;- 调试与下载:教授学生如何使用开发工具进行程序调试和下载。
3. 教学大纲:- 第一周:单片机原理学习,了解数字时钟的基本原理;- 第二周:分析数字时钟各模块功能,学习C语言编程基础;- 第三周:设计数字时钟硬件电路,编写程序代码;- 第四周:进行程序调试,搭建完整的数字时钟系统。
4. 教材关联:- 教材第一章:单片机原理及其应用;- 教材第二章:数字电路设计基础;- 教材第三章:C语言编程基础;- 教材第四章:单片机程序设计与实践。
单片机数学钟课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解单片机的基础知识,掌握其工作原理和编程方法。
2. 使学生掌握数字时钟的原理,包括时、分、秒的计算与显示。
3. 帮助学生了解数学在单片机编程中的应用,如时间计算、数值转换等。
技能目标:1. 培养学生运用单片机进行数字时钟编程的能力,学会编写相关程序代码。
2. 提高学生动手实践能力,能够自行设计、搭建并调试单片机数学钟。
3. 培养学生运用数学知识解决实际问题的能力,提高问题分析及解决能力。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对单片机及编程的兴趣,培养主动学习的习惯。
2. 培养学生的团队协作精神,提高沟通与交流能力。
3. 增强学生对科技与数学的热爱,树立创新意识,培养探索精神。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合单片机技术、数学知识及编程技能,旨在提高学生的动手实践能力和问题解决能力。
学生特点:学生具备一定的数学基础和编程知识,对单片机有一定了解,但实践经验不足。
教学要求:注重理论与实践相结合,强调动手实践,鼓励学生自主探究,培养学生解决问题的能力和创新意识。
通过本课程的学习,使学生能够将所学知识应用于实际项目中,提高综合运用能力。
二、教学内容1. 单片机基础知识:介绍单片机的组成、工作原理及编程环境,重点讲解51单片机的内部结构、指令系统及I/O口操作。
- 教材章节:第一章单片机基础知识2. 数字时钟原理:讲解数字时钟的时、分、秒计算方法,以及如何通过单片机实现数字时钟的功能。
- 教材章节:第三章数字时钟原理与应用3. 数学知识应用:介绍数学在单片机编程中的应用,如数值转换、时间计算等。
- 教材章节:第二章数学基础知识及其在单片机中的应用4. 编程实践:指导学生使用C语言或汇编语言编写单片机程序,实现数字时钟功能。
- 教材章节:第四章单片机编程实践5. 动手实践:学生自行设计、搭建单片机数学钟电路,并调试程序。
- 教材章节:第五章单片机系统设计与实践6. 项目展示与评价:学生展示作品,进行交流与评价,总结学习收获。
单片机课程设计报告基于单片机的数字时钟姓名:班级:学号:一、前言利用实验板上的4个LED数码管,设计带有闹铃、秒表功能的数字时钟。
功能要求:a)计时并显示(LED)。
由于实验板上只有4位数码管,可设计成显示“时分”和显示“分秒”并可切换。
b)时间调整功能。
利用4个独立按钮,实现时钟调整功能。
这4个按钮的功能为工作模式切换按钮(MODE),数字加(INC),数字减(DEC)和数字移位(SHITF)。
c)定闹功能。
利用4个独立按钮设定闹钟时间,时间到以蜂鸣器响、继电器动作作为闹铃。
d)秒表功能。
最小时间单位0.01秒。
二、硬件原理分析1.电源部分电源部份采用两种输入接口(如上图)。
a)外电源供电,采用2.1电源座,可接入电源DC5V,经单向保护D1接入开关S1。
b)USB供电,USB供电口输入电源也经D1单向保护,送到开关S1。
注:两路电源输入是并连的,因此只选择一路就可以了,以免出问题。
S1为板子工作电源开关,按下后接通电源,提供VCC给板子各功能电路。
电路采用两个滤波电容,给板子一个更加稳定的工作电源。
LED为电源的指示灯,通电后LED灯亮。
2.蜂鸣器蜂鸣器分为有源和无源两种,有源即两引脚有一个直流电源就可以长鸣,无源则需要一个1K左右的脉冲才可以蜂鸣,因此对于按键的提示音及报警蜂鸣使用有源来得方便。
有源也可以当无源使用,而无源则不能当有源使用,当然用有源蜂鸣器作音乐发声会失真厉害。
如上图:单片机P15输出高低电平经R21连接三极管B极,控制三极管的导通与截止,从而控制蜂鸣器的工作。
低电平时三极管导通,蜂鸣器得电蜂鸣,高电平时三极管截止,蜂鸣器失电关闭蜂鸣。
电路使用一个四位共阳型数码管,四个公共阳级由三极管放大电流来驱动,三极管由P10-P13控制开与关。
数码管的阴级由P0口经过电阻限流连接。
例如,要十位的数码管工作,P12输出0,使三极管Q12导通,8脚得电,当P0口相应位有输出0时,点亮相应的LED灯组合各种字符数字。
单片机数字钟课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解单片机的基本原理,掌握数字钟的电路构成和工作原理。
2. 使学生掌握单片机编程的基本方法,能够运用C语言编写简单的数字钟程序。
3. 帮助学生了解数字钟的各个模块功能,如时钟电路、计数器、显示电路等。
技能目标:1. 培养学生动手搭建数字钟电路的能力,提高实践操作技能。
2. 培养学生运用编程软件进行程序编写、调试和优化单片机程序的能力。
3. 培养学生分析问题、解决问题的能力,能够解决数字钟运行过程中出现的故障。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对单片机及电子技术的兴趣,激发学生的求知欲和探索精神。
2. 培养学生团队合作意识,学会与他人共同解决问题,提高沟通与协作能力。
3. 培养学生严谨的科学态度,注重实验数据的真实性,养成认真负责的学习习惯。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合理论知识与实际操作,旨在培养学生的动手能力、编程能力和问题解决能力。
学生特点:学生为初中生,具备一定的电子知识基础,对单片机有一定了解,喜欢动手实践,对新鲜事物充满好奇心。
教学要求:教师需结合学生特点,以引导为主,讲解与实践相结合,注重培养学生的自主学习能力和团队合作精神。
在教学过程中,关注学生的个体差异,给予个性化指导,确保每位学生都能达到课程目标。
通过课程学习,使学生能够独立完成数字钟的搭建和程序编写,提高综合运用知识的能力。
二、教学内容1. 单片机基础理论:介绍单片机的组成、工作原理,重点讲解AT89C52单片机的内部结构、引脚功能及特性。
教材章节:第一章 单片机概述,第二节 AT89C52单片机简介2. 数字钟电路设计:讲解数字钟的电路构成,包括时钟电路、计数器、显示电路等模块,分析各模块之间的连接关系。
教材章节:第二章 数字钟电路设计,第一节 数字钟概述,第二节 电路模块介绍3. 单片机编程:教授C语言编程基础,以数字钟为例,讲解程序设计思路、流程及编程技巧。
数字时钟单片机课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解数字时钟单片机的基本原理,掌握单片机的硬件结构和软件编程方法。
2. 学生能运用所学的单片机知识,设计并实现一个具有基本功能的数字时钟。
3. 学生了解数字时钟的显示原理,掌握时间计算和显示的编程技巧。
技能目标:1. 学生能够独立完成数字时钟单片机的硬件连接和程序编写,具备实际操作能力。
2. 学生通过课程学习,培养解决实际问题的能力,学会调试程序,找出并解决问题。
3. 学生能够运用所学知识,进行创新设计,提高动手实践能力。
情感态度价值观目标:1. 学生在学习过程中,培养对单片机技术的兴趣,提高对电子技术的认识。
2. 学生通过团队合作,培养沟通协作能力,增强团队精神。
3. 学生在课程实践中,体会科技改变生活的实际应用,激发创新意识。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,注重培养学生的动手能力和实际操作技能。
学生特点:学生具备一定的单片机基础知识,对电子技术有较高的兴趣,喜欢动手实践。
教学要求:教师应结合学生特点,采用任务驱动法,引导学生主动探究,注重实践操作能力的培养。
在教学过程中,关注学生的个体差异,提供有针对性的指导。
通过课程学习,使学生在知识、技能和情感态度价值观方面取得具体的学习成果。
二、教学内容1. 硬件基础:介绍数字时钟单片机的硬件结构,包括处理器、时钟电路、显示模块等组成部分。
关联教材第3章“单片机硬件结构”。
- 单片机选型与特性- 时钟电路原理与设计- 显示模块工作原理与接口技术2. 程序设计:讲解数字时钟程序设计的基础知识,包括编程语言、程序结构和流程控制。
关联教材第4章“单片机编程基础”。
- 基本指令与编程语法- 时间计算与显示编程- 程序调试与优化技巧3. 系统设计与实现:引导学生进行数字时钟单片机系统的设计与实现,包括硬件连接、程序编写和功能测试。
关联教材第6章“单片机应用系统设计”。
- 硬件连接与电路搭建- 程序编写与功能实现- 系统调试与故障排除4. 创新实践:鼓励学生运用所学知识进行创新设计,提高数字时钟的功能和实用性。
物理与电子信息学院数字电路课程设计报告书
姓名:
班级:电子信息工程09级
学号
时间:2011年 6 月13 日
图(2-1)
VCC:供电电压(一般接5伏)。
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
MOV SECOND,#0
MOV TCNT,#0
RETUNE: POP PSW
RETI
2.3数码管显示电路原理
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,本系统采用共阴极。
LED的结构及连接如图1-2所示
图2-2
LED显示原理
当选用共阴极的LED时,所有发光二极管阴极连在一起接地,当某个发光二极管的阳极加入高电平时,对应的二极管点亮。
因此要显示某字形就应使此字形的相应段的二极管点亮,实际上就是送一个用不同电平组合代表的数据字来控制LED的显示,此数据为字符的段码或称为字型码。
字型码与LED显示器各段的关系为
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
dp g f e d c b a
表1-1
dp为小数点,字符0、1、2……F的段码如表1-2所示
字符段码(共阴)段码(共阳)字符段码(共阴)段码(共阳)
0 3FH C0H 8 7FH 80H
1 06H F9H 9 6FH 90H
2 4FH A4H A 77H 88H
3 66H B0H B 7CH 83H
4 6DH 99H C 39H C6H
5 7DH 92H D 5EH A1H
6 07H 82H E 79H 86H
7 7FH F8H F 71H 8EH
表1-2
下图是本系统采用的共阴极LED七段数码显示器:
图2-3
3、电路设计
3.1本设计输入输出电路
该系统输入电路采用的是P1口中的P1.0、P1.1、P1.2作为校正的输入分别为秒校正、分校正、时校正。
(如图2-4)
图2-4
系统的输出电路采用的是P0口、P3和P2口分别是段码输出、循环彩灯输出和位选输出。
段码输出P0口外界一个74ls373作为输出锁存保证数据输出稳定
图2-5
3.2系统软件设计说明
该系统软件程序主要有主程序模块,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。
图2-4中按键从上往下设定为S1,S2,S3。
S1与p1.0相连,S2与p1.1相连,S3与p1.2相连。
当需要设定当前时间时,按一下S2键,时钟加1;按一下S1,分钟加1;按一下S1,秒钟加1。
3.3LED的编程思想
本设计使用LED数码管显示,LED显示器具有耗电少、成本低、配置简单灵活、安装方便、耐震动、使用寿命长等优点,因而应用广泛。
该方案控制最简单,但是只能显示有限的符号和数字,对于设计中复杂的显示功能显然不能胜任。
虽然点阵液晶可以显示多种字符和图形,拥有友好的人机界面及强大的显示功能。
特别适用于智能控制的可编程人性化显示。
但是考虑到本设计的实际要求,使用数码管显示就足以达到要求了。
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、程序调试
1)将程序输入到KEIL的环境下;(如图2-6所示)
2)用单步运行和断点运行方式调试程序;
3)调试T0中断服务程序,首先在记数单元39H、3AH、3BH、3CH单元中预置数,调试秒单元向分单元进位及分单元向时单元的进位,最后将T0中断服务程序统调通过;
4)在39H、3AH、3BH、3CH单元中预置数,调试显示程序;
5)调试主程序,使闹钟走时系统工作正常。
图2-6
5、Proteus软件仿真
①仿真步骤
第一步:用KEIL软件对程序进行编译,编译通过后,会自动生成HEX文件。
第二步:在Proteus的元件库中找到STC89C52以及相应的元件,按照硬件设计中的说明把各部件连接起来组成一个时钟的硬件系统。
第三步:把在伟福环境调试下生成的.HEX文件装入到STC89C52里,点击运行
符号就可以使软硬件的配套设施在Proteus的环境下仿真实现。
第四步:验证系统能否实现所要求的功能,并检验错误。
②仿真过程中出现的错误及解决措施
1)当把程序生成的.HEX文件装入到STC89C52后运行时,显示模块出现数字显示错误,但是软硬件都没有错误,经检查是它们不配套,在修改扫描显示控制字而且改变硬件布线顺序后方显示正常。
2)P0口是漏极开路的并行I/O口和分时复用数据地址总线,在用作I/O 口是必须接上拉电阻,否则造成电平不稳地,从而显示出乱码。
由于对硬件不了解产生错误。
3)在设计的初期把主程序设计成顺序结构,但是在运行的时候没有注意到这个问题,没有按照软件说明中的顺序操作。
③仿真结果
开始仿真时,显示如图2-7所示:
图2-7
按一下minute按键,分钟加一。
如下图2-8
图2-8 按一下hour按键,时钟加一。
如下图2-9
图2-9 6、protel99制作
6.1原理图:
6.2 PCB图:
如果能制作到PCB板,那么焊接和连接都非常的简单,而且制作出的作品性能稳定,美观。
7、课程设计元器件清单
元器件名称类型数量价格(元)单片机STC89C52 1 5
底座DIP40 1 0.3
DIP16 1 0.15 数据锁存器74LS373 1 1.2
瓷片电容22pf 2 0.1 晶振12MHZ 1 0.24
DJNZ R1,T2
CLR Alarm
RET
END
附二:总原理图
word文档可自由复制编辑
可另加附页
附:A4纸
赣南师范学院2010--2011学年第二学期数字电路课程设计行政班级:电子信息工程09级学号:姓名:
选课班级:电子信息工程09级任课教师:杨汉祥成绩:____ _____。