MCS51单片机可调电子钟设计.docx
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MCS51单片机可调电子钟设计
MCS-51单片机可调电子钟设计
目录
第一部分课程设计任务书1
一、课程设计题目1
二、课程设计时间1
三、课程设计提交方式1
四、设计要求1
第二部分课程设计报告2
一、单片机发展简史2
二、MCS-51单片机系统简介2
三、设计思路2
四、硬件设计电路2
五、软件设计流程2
六、程序源代码2
七、结束语2
八、参考文献2
第一部分课程设计任务书
一、课程设计题目
可调数字电子钟
二、课程设计时间
一周
三、课程设计提交方式
提交打印课程设计报告
四、设计要求
本项目采用智能芯片机设计了一个具有数码管显示、键盘输入的时钟系统，使其具有时、分、秒的实时显示和调整功能：
1）自动计时，显示24小时制时间，由6位LED显示器显示时、分、秒。
2）起始时间为：
00：
00：
00
3）具备校准功能，可以直接由按键设置当前时间。
4）加了一个LED灯，实现了整点报时的功能。
第二部分课程设计报告
一、单片机发展概况
单片机的发展从嵌入式系统的角度可分为：
SCM（Single-ChipMicrocomputer）单片微型计算机、MCU（MicroControllerUnit）微控制器、SOC（SystemOnChip）片上系统三个阶段。
目前，单片机的主流仍然是8位高性能单片机。
其发展体现在CPU功能增强、集成度提高、可靠性提高、内部资源增多、引脚的多功能化、外围电路的内装化、低电压、低功耗、与互联网连接等。
并且逐步向SOC、嵌入式系统过渡。
民用电子产品、计算机系统中的部件控制器、智能仪器仪表、工业测控、网络与通信的职能接口、军工领域、办公自动化、集散控制系统、并行多机处理系统和局域网络系统。
二、MCS-51单片机系统简介
MCS-51系列单片机产品都是以Intel公司最早的典型产品8051为核心构成的。
MCS-51单片机由CPU、RAM、ROM、I/O接口、定时器/计数器、中断系统、内部总线等部件组成。
8051单片机的基本性能有：
◆8位CPU；
◆布尔代数处理器，具有位寻址能力；
◆128B内部RAM，21个专用寄存器；
◆4KB内部掩膜ROM；
◆2个16位可编程二进制加1定时器/计数器；
◆32个（4×8位）双向可独立寻址的I/O口；
◆1个全双工UART（异步串行通信口）；
◆5个中断源，两级中断结构；
◆片内振荡器及时钟电路，晶振频率为1.2MHz～12MHz；
◆外部程序/数据存储器寻址空间均为64KB；
◆111条指令，大部分为单字节指令；
◆单一+5V电源供电，双列直插40引脚DIP封装。
MCS-51系列单片机都是相互兼容的，只是引脚功能略有差异。
8051单片机有40个引脚，分为端口线、电源线和控制线三类。
三、设计思路
整个系统工作时，秒信号产生器是整个系统的时基信号，它直接决定计时系统的精度，采用单片机振荡器加软件分频来实现。
将标准秒信号送入“秒计数器”，“秒计时器”采用60进制计数器，每累计60秒发出一个“分脉冲”信号，该信号将作为“分计时器”的时钟脉冲。
“分计数器”也采用60进制计数器，每累计60分钟，发出一个“时脉冲”信号，该信号将被送到“时计数器”。
“时计数器”采用24进制计数器，可实现对一天24小时的累计。
显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出，通过六个七段LED显示器显示出来，显示小时、分、秒；设计三个按钮开关作为手动校准。
其工作流程如下：
1）时间显示：
上电后，系统自动进入时钟显示，从00：
00：
00开始计时。
2）时间校准：
按下第一个按钮开关后，系统停止计时，循环进入小时、分钟、秒设定状态，分别按下第二、第三个按钮开关上下设置时间，系统将自动由设定后的时间开始计时显示。
置初始时钟用三个键：
K2（P3.4）用于改变显示状态，有四个状态：
1—修改时2—修改分3—修改秒0—显示状态。
K3（P3.5）用于当修改“时”、“分”、“秒”分别在这三个状态下对时、分、秒内容加1.
K4（P3.6）用于当修改“时”、“分”、“秒”分别在这三个状态下对时、分、秒内容减1.
加了一个LED灯，实现了整点报时的功能。
四、硬件电路设计
五、软件设计框图
六、程序源代码
#include
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
unsignedcharcodetable[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x40,0x00};
unsignedinti,hh,mm,ss,count,k;//初值
unsignedchartemp;
sbitt0=P1^0;
voiddelay（）
{
unsignedcharx,y;
for（x=2;x>0;x--）
for（y=125;y>0;y--）;
}
voiddisplay（hh,mm,ss）
{
P2=0xfe;
P0=table[ss%10];
delay（）;
P2=0xfd;
P0=table[ss/10];
delay（）;
P2=0xfb;
P0=table[10];
delay（）;
P2=0xf7;
P0=table[mm%10];
delay（）;
P2=0xef;
P0=table[mm/10];
delay（）;
P2=0xdf;
P0=table[10];
delay（）;
P2=0xbf;
P0=table[hh%10];
delay（）;
P2=0x7f;
P0=table[hh/10];
delay（）;
P0=table[11];
}
voidmain（）//主函数
{
P2=0x01;//位码初值
TMOD=0x01;//方式寄存器初值
TH0=（65536-1000）/256;//定时器0设置初始值1ms中断初始值
TL0=（65536-1000）%256;//
EA=1;
ET0=1;
TR0=1;//起动定时器0
while
（1）
{P3=0xff;
temp=P3;
while（temp==0xef）
{
delay（）;
temp=P3;
while（temp==0xef）
{
EA=0;
count++;
if（count==4）
{count=0;
EA=1;}
while（temp==0xef）
{
temp=P3;
display（hh,mm,ss）;
}
}
}
P2=0xfb;
P0=table[10];
delay（）;
P2=0xdf;
P0=table[10];
delay（）;
display（hh,mm,ss）;
P3=0xff;
temp=P3;
while（temp==0xdf||temp==0xbf）
{
delay（）;
for（k=20000;k>0;k--）;
temp=P3;
while（temp==0xdf||temp==0xbf）
{delay（）;
temp=P3;
for（k=5000;k>0;k--）;
if（count==1）
{
switch（temp）
{
case0xdf:
{
hh++;
if（hh==24）
hh=0;
}break;
case0xbf:
{
hh--;
if（hh==-1）
hh=23;
}break;
}
}
if（count==2）
{
switch（temp）
{
case0xdf:
{
mm++;
if（mm==60）
mm=0;
}
break;
case0xbf:
{
mm--;
if（mm==-1）
mm=59;
}
}
}
if（count==3）
{
switch（temp）
{
case0xdf:
{
ss++;
if（ss==60）
ss=0;
}
break;
case0xbf:
{
ss--;
if（ss==-1）
ss=59;
}
}
}
if（count==4）
{
temp=P3;
display（hh,mm,ss）;
}
}
switch（count）
{
case1:
{
P2=0x7f;
P0=table[hh/10];
delay（）;
P2=0xbf;
P0=table[hh%10];
delay（）;
}
break;
case2:
{
P2=0xef;
P0=table[mm/10];
delay（）;
P2=0xf7;
P0=table[mm%10];
delay（）;
}
break;
case3:
{
P2=0xfd;
P0=table[ss/10];
delay（）;
P2=0xfe;
P0=table[ss%10];
delay（）;
}break;
}
}
}
}
voidtime0（）interrupt1using2//定时器0中断函数
{
TF0=0;//定时器0中断溢出标志清0
TH0=（65536-1000）/256;//定时器0设置初始值1ms中断初始值
TL0=（65536-1000）%256;
k++;
if（k==1000）
{
k=0;
ss++;
if（ss==60）
{
ss=0;
mm++;
if（mm==60）
{
mm=0;
hh++;
if（hh==24）
{
hh=0;
}
}
}
if（ss==0&&mm==0）
t0=1;
elset0=0;
}
}
七、结束语
这次实习让我受益匪浅，无论从知识上还是其他的各个方面。
上课的时候的学习从来没有见过真正的单片机，只是从理论的角度去理解枯燥乏味。
但在实习中见过甚至使用了单片机及其系统，能够理论联系实际的学习，开阔了眼界，提高了单片机知识的理解和水平。
在这次课程设计中又让我体会到了合作与团结的力量，当遇到不会或是设计不出来的地方，我们就会在QQ群里讨论或者是同学之间相互帮助。
团结就是力量，无论在现在的学习中还是在以后的工作中，团结都是至关重要的，有了团结会有更多的理念、更多的思维、更多的情感。
八、参考文献
1、张鑫.单片机原理及应用（第2版）[M].电子工业出版社，2010年；
2、周景润等.基于PROTEUS的电路及单片机设计与仿真（第2版）[M].北京航空航天大学出版社，2010年；
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