单片机电子时钟实验报告.doc

课程设计报告 设计题目: 电子时钟设计 指导教师： 姓 名: 学 号: 班 级: 专 业: 日 期: 2012-1-5 目录 摘要 3 第一章 系统设计要求 4 1.1 基本功能 4 1.2 扩展功能 4 第二章 硬件总体设计方案 4 2.1系统功能实现总体设计思路 4 2.2各部分功能实现 4 2.3系统工作原理 6 2.4时钟各功能分析及图解 6 2.4.1电路各功能图解分析 6 2.4.2电路功能使用说明 10 第三章软件总体设计方案 1 控制电路的C语言源程序 10 第四章 课程设计结果分析 19 第五章 总结 20 参考文献 26 单片机电子时钟 摘要：单片机 即单片微型计算机。（Single-Chip Microcomputer ）,是 集 CPU ,RAM ,ROM ,定时，计数和多种接口于一体的微控制器。他体积小，成本低，功能强，广泛应用于工业自动化上和智能产品。时钟，自从它被发明的那天起，就成为了人类的好朋友，但随着时间的推移，科学技术的不断发展，时钟的应用越来越广范，人们对时间计量的精度要求也越来越高。怎样让时钟更好的为人民服务，怎样让我们的老朋友再次焕发青春呢？这就要求我们不断设计出新型的时钟，来不断满足人们的日常生活需要。然而市场上的时钟便宜的比较笨重，简单实用的又比较昂贵。那么，有没有一款既简单实用价格又便宜的时钟呢? 我们课程设计小组设想：可不可以利用单片机功能集成化高，价格又便宜的特点设计一款结构既简单，价格又便宜的单片机电子时钟呢？ 基于这种情况,我们课程设计小组成员多方查阅资料，反复论证设计出了这款既简单实用，又价格便宜的——单片机电子时钟。 关键词：单片机 时钟 计时 第一章 系统设计要求 1.1 基本功能 （1）能够显示时分秒 （2）能够调整时分秒 1.2 扩展功能 （1）能够任意设置定时时间 （2）定时时间到闹铃能够报警 （3）实现了秒表功能 第二章 硬件总体设计方案 本次设计时钟电路，使用了STC89C51单片机芯片控制电路，单片机控制电路简单且省去了很多复杂的线路，使得电路简明易懂，使用键盘键上的按键来调整时钟的时、分、秒，用一扬声器来进行定时提醒，同时使用C语言程序来控制整个时钟显示，使得编程变得更容易，这样通过四个模块：键盘、芯片、扬声器、显示屏即可满足设计要求。 2.1系统功能实现总体设计思路 此设计原理框图如图2-1所示，此电路包括以下四个部分：单片机，键盘，闹铃电路及显示电路。 图2-1 设计原理框图 经多方论证硬件我们小组采用AT89C51单片机和7SED八位共阳极数码管等来实现单片机电子时钟的功能。 详细元器件列表如表2.1所示： 表2.1 详细元器件列表 STC89c52RC 1片 7SED四位共阳极数码管 2片 PNP三极管 9个 100p电容 6个 30p电容 2个 1K电阻 6个 150欧姆电阻 8个 10k欧姆电阻 8个 100欧姆电阻 8个 2.2各部分功能实现 单片机发送的信号通过程序控制最终在数码管上显示出来。 单片机通过输出各种电脉冲信号来驱动控制各部分正常工作。 为使时钟走时与标准时间一致，校时电路是必不可少的，键盘用来校正数码管上显示的时间。 单片机通过控制闹铃电路来完成 定时闹钟的功能。 2.3系统工作原理 设计的电路主要由四模块构成：单片机控制电路，显示电路、闹铃电路以及校正电路。 详细电路功能图如图2-2： 本设计采用C语言程序设计，使单片机控制数码管显示时、分、秒，当秒计数计满60时就向分进位，分计数器计满60后向时计数器进位，小时计数器按“23翻0”规律计数。时、分、秒的计数结果经过数据处理可直接送显示器显示。当计时发生误差的时候可以用校时电路进行校正。设计采用的是时、分、秒显示，单片机对数据进行处理同时在数码管上显示。 2.4时钟各功能分析及图解 2.4.1电路各功能图解分析 （1） 时钟运行图 仿真开始运行时，或按下key4键时，时钟从12：00：00开始运行，其中key2键对分进行调整，key3对小时进行调整，key6可以让时钟暂停。 时钟运行图如图 2-3 所示： （2）秒表计时图 当按下key1键进入秒表计时状态，key6是秒表暂停键，可按key4键跳出秒表计时状态。 如图2-4： （3）闹铃设置图及运行图 当按下key5，开始定时，分别按key2调分，key3调时设置闹铃时间，然后按下key4键恢复时钟运行状态(图2-5)当闹铃设置时间到时，蜂鸣器将发出10秒中蜂鸣