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单片机课程设计报告---单片机的电子钟设计单片机课程设计报告---单片机的电子钟设计一、设计简介本课程设计是以单片机为核心，设计一个具有显示时间和闹钟功能的电子钟。
电子钟是人们日常生活中必备的计时工具，其精度和稳定性直接影响到人们的时间安排和生活质量。
因此，本设计的目的是通过学习和实践，掌握单片机的应用和电子钟的设计方法，提高我们的实践能力和理论知识水平。
二、硬件设计1.单片机选择本设计选用AT89C51单片机作为主控制器。
AT89C51是一种低功耗、高性能的8位单片机，具有丰富的I/O口和片内资源，适合用于各种嵌入式系统开发。
2.显示模块显示模块采用LED数码管，用于显示时间、日期和闹钟状态。
为了方便调试和编程，我们选用4位一体式数码管。
3.按键模块按键模块包括功能键和调整键，用于设置时间、日期和闹钟。
我们选用4个独立式按键，分别实现上调、下调、设置和闹钟功能。
4.蜂鸣器模块蜂鸣器模块用于发出闹钟声音。
我们选用一款常见的无源蜂鸣器，通过单片机的一个IO口控制其频率，实现声音提示功能。
三、软件设计1.时钟芯片驱动本设计选用DS1302时钟芯片，用于提供实时时间和日期的信息。
DS1302与单片机通过I2C协议进行通信，需要编写相应的驱动程序。
驱动程序包括时钟芯片的初始化、数据读写和中断处理等。
2.显示驱动显示驱动程序负责控制数码管的显示。
驱动程序包括延时函数、位选函数和段选函数等。
通过调用这些函数，我们可以实现时间、日期和闹钟状态的动态显示。
3.按键驱动按键驱动程序负责识别用户的按键操作。
驱动程序通过检测独立式按键的状态变化，识别出不同的按键操作，并执行相应的功能。
例如，当用户按下上调键时，驱动程序将调用时钟芯片的读秒函数，并将时间的小时数加1。
4.蜂鸣器驱动蜂鸣器驱动程序负责控制蜂鸣器的声音频率。
驱动程序通过设置单片机的定时器寄存器，产生一定频率的方波信号，驱动蜂鸣器发声。
为了实现不同的声音效果，我们可以通过改变方波信号的频率和持续时间来实现。
编号符号引脚说明编号符号引脚说明1 VSS 电源地9 D2 Data I/O2 VDD 电源正极10 D3 Data I/O3 V L 液晶显示偏压信号11 D4 Data I/O4 R S 数据/命令选择端12 D5 Data I/O5 R/W 读/写选择端13 D6 Data I/O6 E 使能信号14 D7 Data I/O7 D0 Data I/O 15 BLA背光源正极8 D1 Data I/O 16 BLK 背光源负极单片机电子时钟设计报告一、设计任务本次课程设计的电子时钟电路，是基于单片机STC89C52、时钟芯片和液晶显示，运用C语言编程实现。
电子时钟可以显示日期的年、月、日和时间的时、分、秒，具有复位功能。
二、系统硬件设备及芯片简介数字电子钟系统设计已经成熟，但是目前系统设计时基本都是采用 LED 作为显示电路，造成硬件电路复杂、功耗高、产品体积庞大等特点；液晶显示模块由于具有低功耗、寿命长、体积小、显示内容丰富、价格低、接口控制方便等优点，因此在各类电子产品中被极广泛地推广和应用。
字符型液晶显示模块是一类专门用于显示字母、数字、符号等点阵式液晶显示模块。
本系统设计采用字符型液品显示模块 LCD1602 作为显示器件，这样不仅简化了系统的硬件设计，而且极大地提高了系统的可靠性。
1 LCD1602 简介字符型液晶显示模块 LCD1602 已经是单片机应用设计中最常用的信息显示器件。
LCD1602 可以显示两行，每行16 个字符，采用＋5V 电源供电，外围电路配置简单，价格便宜，具有很高的性价比。
2 LCD1602 功能介绍2.1 引脚功能LCD1602 采用标准 14 脚（无背光）或 16 脚（带背光）接口，各引脚功能见表 1。
表1 引脚功能2.2 LCD1602 读写指令LCD1602 读写指令较多且较复杂，具体使用可以查相关资料，下面仅列出最常用的的一些命令：①写指令 38H：显示模式设置；②写指令 08H：显示关闭；③写指令 01H：显示清屏；④写指令 06H：显示光标移动设置；⑤写指令 0CH：显示开及光标设置。
多功能电子数字钟设计数字钟在日常生活中最常见, 应用也最广泛。
本文主要就是设计一款数字钟, 以89C52单片机为核心, 配备液晶显示模块、时钟芯片、等功能模块。
数字钟采用24小时制方式显示时间, 定时信息以及年月日显示等功能。
文章的核心主要从硬件设计和软件编程两个大的方面。
硬件电路设计主要包括中央处理单元电路、时钟电路、人机接口电路、信号处理电路、执行电路等几部分组成。
软件用C语言来实现, 主要包括主程序、键盘扫描子程序、时间设置子程序等软件模块。
关键词单片机液晶显示器模块数字钟一硬件电路设计及描述；1.MCS-51单片机单片机是在一块硅片上集成了各种部件的微型计算机。
这些部件包括中央处理器CPU、数据存储器RAM、程序存储器ROM、定时器/计数器和多种I/O接口电路。
8051单片机的结构特点有以下几点: 8位CPU；片内振荡器及时钟电路； 32根I/O线；外部存储器ROM和RAM；寻址范围各64KB；两个16位的定时器/计数器； 5个中断源, 2个中断优先级；全双工串行口。
定时器/计数器8051内部有两个16位可编程定时器/计数器, 记为T0和T1。
16位是指他们都是由16个触发器构成, 故最大计数模值为2 -1。
可编程是指他们的工作方式由指令来设定, 或者当计数器来用, 或者当定时起来用, 并且计数（定时）的范围也可以由指令来设置。
这种控制功能是通过定时器方式控制寄存器TMOD来完成的。
在定时工作时, 时钟由单片机内部提供, 即系统时钟经过12分频后作为定时器的时钟。
技术工作时, 时钟脉冲由TO和T1输入。
中断系统8051的中断系统允许接受五个独立的中断源, 即两个外部中断申请, 两个定时器/计数器中断以及一个串行口中断。
外部中断申请通过INTO和INT1（即P3.2和P3.3）输入, 输入方式可以使电平触发（低电平有效）, 也可以使边沿触发（下降沿有效）。
2.8051的芯片引脚如图1-2所示VCC: 供电电压。
《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：********** **********班级：自动化1211指导老师：***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。
单片机电子时钟课程设计实验报告(1)单片机电子时钟课程设计实验报告一、实验内容本次实验的主要内容是使用单片机设计一个电子时钟，通过编程控制单片机，实现时钟的显示、报时、闹钟等功能。
二、实验步骤1.硬件设计根据实验要求，搭建电子时钟的硬件电路，包括单片机、时钟模块、显示模块、按键模块等。
2.软件设计通过C语言编写单片机程序，用于实现时钟功能。
3.程序实现（1）时钟显示功能通过读取时钟模块的时间信息，在显示模块上显示当前时间。
（2）报时功能设置定时器，在每个整点时，通过发出对应的蜂鸣声，提示时间到达整点。
（3）闹钟功能设置闹钟时间和闹铃时间，在闹钟时间到达时，发出提示蜂鸣，并在屏幕上显示“闹钟时间到了”。
（4）时间设置功能通过按键模块实现时间的设置，包括设置小时数、分钟数、秒数等。
（5）年月日设置功能通过按键模块实现年月日的设置，包括设置年份、月份、日期等。
三、实验结果经过调试，电子时钟的各项功能都能够正常实现。
在运行过程中，时钟能够准确、稳定地显示当前时间，并在整点时提示时间到达整点。
在设定的闹铃时间到达时，能够发出提示蜂鸣，并在屏幕上显示“闹钟时间到了”。
同时，在需要设置时间和年月日信息时，也能够通过按键进行相应的设置操作。
四、实验感悟通过本次实验，我深刻体会到了单片机在电子设备中的广泛应用以及C 语言在程序设计中的重要性。
通过实验，我不仅掌握了单片机的硬件设计与编程技术，还学会了在设计电子设备时，应重视系统的稳定性与可靠性，并善于寻找调试过程中的问题并解决。
在今后的学习和工作中，我将继续加强对单片机及其应用的学习与掌握，努力提升自己的实践能力，为未来的科研与工作做好充分准备。
一、引言随着科技的不断发展，单片机技术在电子领域得到了广泛的应用。
为了提高学生的实践能力，培养实际工程应用能力，我们进行了单片机设计时钟实训。
本实训以AT89C51单片机为核心，通过学习时钟电路的设计、编程和调试，使学生掌握单片机在时钟设计中的应用，提高学生的动手能力和创新思维。
二、实训目的1. 掌握单片机的基本原理和编程方法；2. 熟悉时钟电路的设计和调试；3. 培养学生的实际工程应用能力和创新思维；4. 提高学生的团队协作能力和沟通能力。
三、实训内容1. 硬件设计（1）单片机选型：选用AT89C51单片机作为核心控制单元；（2）时钟电路：采用晶振电路作为时钟源，实现1Hz的基准时钟；（3）显示电路：采用LCD1602液晶显示屏，实现时间、日期和星期等信息显示；（4）按键电路：设计4个按键，分别用于设置时间、日期、星期和闹钟功能；（5）复位电路：采用上电复位和按键复位两种方式，保证系统稳定运行。
2. 软件设计（1）系统初始化：初始化单片机，设置波特率、定时器等；（2）时间显示：通过读取实时时钟芯片（如DS1302）的数据，显示时间、日期和星期；（3）按键处理：根据按键输入，实现时间、日期、星期和闹钟的设置与修改；（4）闹钟功能：当设定的时间到达时，通过蜂鸣器发出提示音。
3. 调试与优化（1）调试方法：使用Proteus软件进行仿真调试，观察程序运行状态，分析故障原因；（2）优化方法：针对仿真过程中出现的问题，优化程序代码，提高程序运行效率。
四、实训过程1. 硬件制作（1）按照设计图纸，焊接电路板；（2）连接晶振、LCD显示屏、按键和蜂鸣器等元器件；（3）调试电路，确保各元器件正常工作。
2. 软件编写（1）使用Keil C51软件编写程序，实现时钟显示、按键处理和闹钟功能；（2）编译程序，生成HEX文件。
3. 调试与优化（1）使用Proteus软件进行仿真调试，观察程序运行状态；（2）针对仿真过程中出现的问题，优化程序代码，提高程序运行效率；（3）将优化后的程序烧录到单片机中，进行实际运行测试。
单片机电子时钟课程设计报告一、设计目的。
本课程设计旨在通过单片机技术的应用，设计并制作一个简单的电子时钟。
通过这一设计，学生将能够掌握单片机的基本原理和应用，培养学生的动手能力和创新意识，提高学生的实际操作能力。
二、设计原理。
本电子时钟采用单片机作为控制核心，通过晶振产生的时钟信号来实现时间的计时和显示。
利用数码管来显示小时和分钟，通过按键来调整时间。
同时，通过蜂鸣器发出报时信号，实现基本的闹钟功能。
三、设计方案。
1. 硬件设计。
（1）单片机选择，本设计选用常见的51单片机作为控制核心，具有成本低、易于编程的特点。
（2）时钟电路，采用晶振作为时钟信号源，通过单片机的定时器来实现时间的计时。
（3）显示模块，采用数码管来显示小时和分钟，通过数码管的扫描显示来实现时间的动态显示。
（4）按键输入，设计按键来调整时间，包括调整小时和分钟。
（5）报时功能，通过蜂鸣器来实现基本的报时功能，可以设置闹钟时间。
2. 软件设计。
（1）时钟控制，通过单片机的定时器来实现时间的计时和更新。
（2）显示控制，设计数码管的扫描显示程序，实现时间的动态显示。
（3）按键处理，设计按键扫描程序，实现对时间的调整。
（4）报时功能，设计蜂鸣器的报时程序，实现基本的闹钟功能。
四、设计实现。
1. 硬件实现。
根据上述设计方案，完成了电子时钟的硬件连接和布线，保证各个模块之间的正常通讯和工作。
2. 软件实现。
编写了单片机的程序，实现了时钟的计时、显示和控制功能，保证了电子时钟的正常运行。
五、实验结果。
经过调试，电子时钟能够准确显示当前的时间，并能够通过按键调整时间和设置闹钟功能，报时功能也能够正常工作。
六、总结与展望。
通过本课程设计，学生掌握了单片机的基本原理和应用，培养了动手能力和创新意识。
在今后的学习和工作中，学生将能够更好地应用单片机技术，设计和制作更加复杂的电子产品。
同时，也为学生今后的科研和创新工作奠定了良好的基础。
实验四 电子钟(定时器、中断综合实验)一、实验目的熟悉MCS51类CPU 的定时器、中断系统编程方法, 了解定时器的应用、实时程序的设计和调试技巧。
二、实验内容编写一个时钟程序, 产生一个50ms 的定时中断, 对定时中断计数, 将时、分、秒显示在数码管上。
三、程序框图主程序中断处理电子钟程序框图四、实验步骤 1.连线说明: E5 区A0 ←→ A3 区A0 E5 区CS ←→ A3 区CS5 E5 区CLK ←→ B2 区2MHzE5 区A.B.C.D ←→ G5 区A.B.C.D （排线每个8 位, 注意高低位一致） 2.时间显示在数码管上五、程序清单 ms50 DATA 31H ;存放多少个50ms sec DATA 32H ;秒 min DATA 33H ;分hour DATA 34H ;时buffer DATA 35H ;显示缓冲区EXTRN CODE(Display8)ORG 0000HLJMP STARORG 000BH ;定时器T0中断处理入口地址LJMP INT_Timer0ORG 0100HSTAR: MOV SP,#60H ;堆栈MOV ms50,A ;清零ms50MOV hour,#12 ;设定初值: 12:59:50MOV min,#59MOV sec,#50MOV TH0,#60 ;定时中断计数器初值MOV TL0,#176 ;定时50msMOV TMOD,#1 ;定时器0: 方式一MOV IE,#82H ;允许定时器0中断SETB TR0 ;开定时器T0STAR1: LCALL Display ;调用显示JNB F0,$CLR F0SJMP STAR1 ;需要重新显示时间;中断服务程序INT_Timer0: MOV TL0,#176-5MOV TH0,#60PUSH 01HMOV R1,#ms50INC @R1 ;50ms单元加1CJNE @R1,#20,ExitIntMOV @R1,#0 ;恢复初值INC R1INC @R1 ;秒加1CJNE @R1,#60,ExitInt1MOV @R1,#0INC R1INC @R1 ;分加1CJNE @R1,#60,ExitInt1MOV @R1,#0INC R1INC @R1 ;时加1CJNE @R1,#24,ExitInt1MOV @R1,#0ExitInt1: SETB F0ExitInt: POP 01HRETIHexToBCD: MOV B,#10DIV ABMOV @R0,BINC R0MOV @R0,AINC R0RETDisplay: MOV R0,#bufferMOV A,secACALL HexToBCDMOV @R0,#10H ;第三位不显示INC R0MOV A,minACALL HexToBCDMOV @R0,#10H ;第六位不显示INC R0MOV A,hourACALL HexToBCDMOV R0,#bufferLCALL Display8RETENDEXTRN CODE (Display8)BUFFER DA TA 60HORG 0000HAJMP MAINORG 000BHAJMP IT0PMAIN: MOV TMOD,#01HMOV 20H,#20HCLR AMOV 52H,A ;计数和显示MOV 51H,A ;空间清零MOV 50H,#50HMOV 40H,AMOV 41H,AMOV 43H,AMOV 44H,AMOV 46H,AMOV 47H,ASETB ET0SETB EAMOV TH0,#9EH ;计数器赋初值MOV TL0,#58HSETB TR0MOV 45H,#11HMOV 42H,#11HMOV R0,#BUFFERLCALL Display8HERE: AJMP HEREIT0P: PUSH PSWPUSH ACCMOV TH0,#9EH ;重新转入计数值MOV TL0,#58HDJNZ 20H,RETURN ;计数不满20返回MOV 20H,#20H ;重置中断次数MOV A,#01H ;秒加1ADD A,50HDA A ;秒单元十进制调制PUSH ACCCJNE A,#60H,SWS ;是否到60秒, 否则返回MOV A,#00HSWS: MOV R5,ASW AP AANL A,#0FHMOV 41H,AMOV A,R5ANL A,#0FHMOV 40H,A ;满60秒, 秒单元清零LCALL AAAPOP ACCMOV 50H,ACJNE A,#60H,RETURNMOV 50H,#00HMOV A,#01H ;分单元加1ADD A,51H ;分单元十进制调整DA APUSH ACCCJNE A,#60H,SWS1;是否到60分, 否则返回MOV A,#00HSWS1: MOV R5,A·SW AP AANL A,#0FHMOV 44H,AMOV A,R5ANL A,#0FHMOV 43H,ALCALL AAAPOP ACCMOV 51H,ACJNE A,#60H,RETURNMOV 51H,#00H ;满60分, 分单元清零MOV A,#01H ;时单元加1ADD A,52HDA APUSH ACCCJNE A,#24H,SWS2 ;是否到24小时, 否则返回MOV A,#00HSWS2: MOV R5,ASW AP AANL A,#0FHMOV 47H,AMOV A,R5ANL A,#0FHMOV 46H,ALCALL AAAPOP ACCMOV 52H,ACJNE A,#24H,RETURNMOV 52H,#00H ;满24小时, 时单元清零RETURN:POP PSWPOP ACCRETIAAA: MOV R0,#40H ;计数器的值赋MOV R1,#60H ;给显示空间MOV R5,#08HABC: MOV A,@R0MOV @R1,AINC R1INC R0DJNZ R5,ABCMOV R0,#BUFFERLCALL Display8RETEND六、思考题1.电子钟走时精度与哪些有关系？中断程序中给TL0赋值为什么与初始化程序中不一样？2、使用定时器方式二, 重新编写程序。
一、引言随着电子技术的不断发展，单片机在各个领域得到了广泛的应用。
电子钟作为单片机应用的一个重要实例，具有很高的实用价值。
本实训报告主要介绍了单片机电子钟的设计与实现过程，包括硬件电路设计、软件编程以及调试过程。
二、硬件电路设计1. 单片机选择本实训选用AT89C51单片机作为核心控制器，该单片机具有丰富的I/O端口、较强的计算能力和较大的存储空间，能够满足电子钟的设计需求。
2. 时钟芯片本实训采用DS1302时钟芯片作为时间源，该芯片具有年、月、日、周、时、分、秒的精确计时功能，并具备闰年补偿等功能。
3. 液晶显示屏本实训选用1602液晶显示屏用于显示时间、日期等信息。
1602液晶显示屏具有清晰显示多个字符和符号的特点，方便用户查看时间和其他信息。
4. 按键模块本实训设计按键模块用于用户输入和设置。
按键包括时间设置键、日期设置键、闹钟设置键等，方便用户进行各项操作。
5. 电源模块本实训采用DC5V电源模块，为整个电子钟提供稳定的电源供应。
三、软件编程1. 主程序主程序负责初始化单片机、时钟芯片、液晶显示屏等硬件设备，并进入主循环。
主循环中，程序会不断检测按键状态，根据按键输入调整时间、日期和闹钟设置。
2. 时钟控制程序时钟控制程序负责实现时钟的基本功能，包括计时、闰年补偿等。
程序通过定时器中断，每秒更新一次时间。
3. 显示程序显示程序负责将时间、日期等信息显示在液晶显示屏上。
程序使用1602液晶显示屏的指令集，动态显示时、分、秒和日期。
4. 按键扫描程序按键扫描程序负责检测按键状态，并根据按键输入调整时间、日期和闹钟设置。
程序采用轮询方式检测按键状态，以提高按键响应速度。
5. 闹钟程序闹钟程序负责实现闹钟功能，当时间达到设定的闹钟时间时，电子钟会发出蜂鸣声提示用户。
四、调试过程1. 硬件调试首先，对硬件电路进行调试，检查各元器件是否安装正确，连接是否牢固。
然后，使用万用表检测电源电压、单片机各引脚电压是否正常。
单片机电子钟实验报告单片机电子钟实验报告引言：单片机是一种集成电路，具有微处理器的功能。
它广泛应用于各种电子设备中，包括电子钟。
在这个实验中，我们通过使用单片机和其他电子元件，成功地制作了一台电子钟。
本报告将详细介绍我们的实验过程、结果和总结。
实验目的：我们的实验目的是设计和制作一台精确可靠的电子钟。
通过这个实验，我们希望了解单片机的基本原理和应用，同时提高我们的电路设计和焊接能力。
实验步骤：1. 准备工作：我们首先收集了所需的材料和工具，包括单片机、晶振、电容、电阻、显示器等。
然后，我们仔细阅读了单片机的技术规格和电路图。
2. 电路设计：根据单片机的技术规格和电路图，我们开始设计电路。
我们确定了电源电压、电路连接方式和元件数值。
然后，我们使用仿真软件验证了我们的设计。
3. 焊接电路板：在确认电路设计无误后，我们开始焊接电路板。
我们小心翼翼地将元件焊接到电路板上，并确保焊接点牢固可靠。
焊接完成后，我们使用万用表对焊接点进行了测试。
4. 编程：接下来，我们使用C语言编写了单片机的程序。
我们根据电路的功能需求，编写了显示时间、闹钟设置、闹钟响铃等功能的代码。
然后，我们使用编程器将程序烧录到单片机中。
5. 调试：在完成编程后，我们对电路进行了调试。
我们逐一测试了各个功能，确保电子钟的正常运行。
我们检查了显示、闹钟和时间设置等功能，并进行了一系列的测试。
实验结果：经过我们的不懈努力，我们成功地制作了一台功能完善的电子钟。
它能够精确显示时间，并具备闹钟功能。
在我们的测试中，电子钟的运行稳定，显示清晰可见。
实验总结：通过这个实验，我们深入了解了单片机的工作原理和应用。
我们学会了电路设计、焊接和编程等技能。
通过实际操作，我们提高了自己的动手能力和问题解决能力。
然而，我们也遇到了一些挑战。
在焊接电路板时，我们需要小心操作，以避免短路或焊接不牢固。
在编程过程中，我们需要仔细调试，以确保程序的正确性。
在未来的学习中，我们将进一步探索单片机的应用领域，并不断提高自己的技术水平。
《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：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1)另设三个键，分别作小时、分、秒的减1调校。
2)在以上设计的基础上，修改程序制作一个电子秒表。
分、秒各占用2位显示，1/10秒、 1/100秒各占用1位显示。
设定二个键分别作启动／停止、清零（清零应在停止后有效）。
3)在做完(2)后，将时钟与秒表合二为一，并且在同时使用时互不影响，即可在时钟与秒表之间任意切换，而不影响走时、计秒。
整体设计框图及整机概述整体设计框图整机概述1）开机为走时模式，正常显示时间。
在此模式下，时钟可调。
2）共设置7个按键，分别为模式键、功能键、加一键、减一键、复位键、秒表启动键、秒表复位键。
按动模式键，模式将在‘走时/调时/显示及秒表显示及调整’2个模式下切换。
3）在时钟模式下，功能键选择是正常走时，还是进入调试（时、分、秒）模式。
4）按动加一键可以将值（时、分、秒）加一。
5）按动减一键可以将值（时、分、秒）减一。
6）按动秒表中开始/暂停按键可以随时控制秒表的开始和停止。
7）按动秒表中清零按键时，秒表计的数就会被清除（只有在秒表停止了以后）。
8）按下复位键后，无论是任何状态都会从新开始。
9）开机时钟与闹钟都为00：00：00。
各硬件单元电路的设计、参数分析及原理说明电源电路元件有限没有制作电源电路部分。
使用9V的电池经过7805稳压后进行供电。
按键参考书本P232的键盘接口电路原理图，P3口（除去P3.6）接的是键盘按键。
当按键按下后，P3口被拉成低电平，给单片机一个信号，使单片机产生一个中断。
单片机再指令相应的P0口，P2口产生变化。
单片机最小系统参考实验指导书与课本及网络资料设计按键电平复位。
LED数码管首先P0口作为段码输出。
由于P0口输出级无上拉电阻，故需添加一排阻为其上拉电阻。
其次采用共阳极数码管。
段码端为低电平时导通LED，此时数码管向89S51芯片P0口灌电流，为防止芯片烧坏，还需加1个1 KΩ的限流电阻。
考虑到数码管的亮度问题，采用了PNP三极管做驱动电路。
基极接上1 KΩ电阻后再与P2口相连（P2.0~P2.5）进行位选。
发射极接5V 电源，集电极接数码管位选。
软件流程图和流程说明软件流程图Array1)主程序流程图流程图说明初始化：包括定时器赋初值，初始化各内存单元。
开定时器中断，开CPU中断。
时间显示及调整子程序与秒表显示及调整子程序流程图与调时模式子程序大同小异。
总结设计及调试体会硬件设计部分：首先要通过计算与参考资料等决定参数。
而后通过仿真软件等调试，确定参数无误后再开始用AD 画原理图，进而生成PCB 进行布板。
在焊板子的时候，也出现了问题，不小心将7805焊成了7905，结果又调试了一个时间。
软件设计部分：设计软件首先要考虑要做的功能，确定出合理的算法。
合理的算法不仅要可以实现功能，而且在添加功能的时候要方便灵活。
有的人为了实现某种功能用了各种各样的方法来实现，结果程序结构吃死，当想要添加功能或者修改其他功能的时候，将修改程序大部分结构，也就是说要破坏程序现有的结构。
关于调试：Keil 软件调试单片机程序的时候，编译通过并不代表程序是正确的。
编译通过只能说明程序没有语法上的错误。
进行软件仿真或者下载到开发板上进行调试，经常会出现各种各样的错误。
许多超出预期效果的现象往往是一些微小错误引起的。
例如没有现场保护跟恢复现场等，所以养成良好的编程习惯也很重要。
有些想达成某些功能而添加的语句，实际上确一点效果也没有。
举个编程中的小问题：当有按键按下时，我们都要有软件防抖。
正常的方法是调用一个延时。
在实际调试中，要跳过这个抖动，需要100MS 左右。
如果使用正常的延时，会导致按键按下时CPU100MS 内无法进行其他操作，也就是说。
平均1S 内100MS 不调用显示子程序，这样就会导致亮度降低。
这时候，考虑到显示子程序一次有十几毫秒，就特别写了一个程序来作为按键防抖的延时，实际上效果也是很不错的。
这个想法就是在修改了多次程序未达到想要的效果（有按键按下时显示亮度不降低）后最终想出来的办法。
最后在做完板，焊完电路后，在接通电源之前，要用万用表仔细检查电路是否有连接错，以免烧坏芯片和数码管。
设计课设的其他体会：态度要积极，不要认为很简单就不紧不慢。
很多东西并不是自己设想的那么顺利，有时候一个小问题可以花上你半天甚至一天的时间。
虽然自己在程序上并没遇到太大的问题，但是因为态度不够积极，对于没画过的PCB 图迟迟不去下手，在周四晚上才解决。
本以为周五一天可以做完板并完成整机调试，可是各种突发事件让自己措手不及。
发现板来不及做完后才将程序功能进行扩展。
这是我在这次实验中的一个教训，也让我明白了对于自己不能太过于自信，态度决定一切。
调时模式设置秒/分/时数据分别送display 函数Num11？取键值送cpuY分钟数值加1，键值清零 NNum11值为2?N返回Y Num11值为3? 小时数值加1，键值清零图一：系统电路原理图图二：系统电路PCB在protues中调试的结果在开发板上实现的效果（见实物）在焊的PCB板子上效果（见实物）在protues里的仿真以及在开发板上实现和自己做实物所看到的现象是不一样的。
在protues里不用接三极管（NPN）就可以实现效果，但是在自己做板子的时候就不行了，因为51单片机的输出的电流不能驱动数码管发光，需要一个增加驱动的9014三极管。
另外，protues里的复位按键不起作用（软件里就是这样设计的）。
将在PCB上实现的程序用在开发板上又出现了问题，delay（3）这个延时子程序不合理，出现了闪烁的问题，所以将delay（3）改成了delay（1），这样问题就解决了。
我是将三极管加在了段选上，又加了限流电流，这样做数码管也能点亮。
另一方面，一样的程序用在不同的显示上，现象也是不一样的。
所以，我需要不断地修正定时器的装值。
TH1=(65536-49997)/256; //重装初值TL1=(65536-49997)%256;TH0=(65536-8000)/256;TL0=(65536-8000)%256;经过实际测量，这个数值是最合适的，一个小时一秒不差。
表一：元器件清单器件名称数量电池一个Lm7805 一个自锁开关一个51单片机一个LED 两个极性电容一个非极性电容两个晶振一个10K电阻九个1K电阻两个按键七个100电阻八个PNP三极管八个4位数码管（共阴）两个时钟程序源码# include <reg51.h># define uchar unsigned char# define uint unsigned intuchar code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};sbit led=P1^1; //指示灯sbit qiehuan_key=P3^7;//秒表和时钟模式切换按键sbit sp_key=P3^4; //秒表中开始/暂停按键sbit clf_key=P3^5; //秒表中清零按键sbit func_key=P3^1; //时钟换位按键（时、分、秒）sbit add_key=P3^2; //时钟加1按键sbit sub_key=P3^3; //时钟减1按键uchar k1_bit=0; //切换按键标志位uchar shi1,shi2,fen1,fen2,miao1,miao2,fen3,fen4,miao3,miao4,num9,num10; uint num1,num2,num3,num4,num5,num6,num7,num8,num11;void delay(uint xms) //延时函数{uint i,j;for(i=xms;i>0;i--)for(j=110;j>0;j--);}void init() //中断初始化函数{EA=1; //开总中断TMOD=0X11; //定时器工作方式选择，定时器0和定时器1都选择第1种工作方式TH0=(65536-10000)/256; //定时器0装初值，定时10ms（用于秒表）TL0=(65536-10000)%256;ET0=1; //开定时器0开关TR0=0; //开定时器0小开关TH1=(65536-50000)/256; //定时器1装初值，定时50ms (用于时钟)TL1=(65536-50000)%256;ET1=1; //开定时器1开关TR1=1; //关定时器1小开关}void mode_key() //模式选择键，本程序两种模式，分别是时间显示、秒表。
