单片机课程设计电子钟设计_单片机课程设计电子钟

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单片机课程设计电子钟设计

目录

一、摘要

二、设计任务

三、基本原理

数码管显示可以用静态显示或动态显示方法。静态显示需要数据锁存器等硬件，接口复杂，时钟显示用四个数码管。动态显示相对简单，但需动态扫描，扫描频率要大于人视觉暂留频率，信息看起来才稳定。译码方式可分为软件译码和硬件译码，软件译码通过译码程序查的显示信息的字段码；硬件译码通过硬件译码器得到显示信息的字段码，实际中通常采用软件译码。

在具体处理时，定时器计数器采用中断方式工作，对时钟的形成在中断服务程序中实现。在主程序中只需对定时器计数器初始化、调用显示子程序和控制子程序。另外，为了使用便，设计了简单的按键，可以通过按键实现时、分的调整，这样在主程序中就加入了按键设置子程序。

四、编程算法思路

五、程序流程图

六、硬件单元设计

七、软件单元设计

八、调试结果分析

九、设计总结及心得体会

十、参考文献

一设计任务

1、基本任务：利用定时器/计数器中断和静态显示或动态显示，实现电子时钟的时分秒精确走时和校准

。时间显示用四个数码管分别显示时、分、秒用点表示，在时和分的中间闪动，时间显示格式（18：49）

时间校准用2个键实现：一个键K1作移位选择（选中要修改的位，选中的位用闪烁指示），一个键K2做加1（对选中的位进行加1修改）。

2、功能增强型任务：在基本任务的基础上加上日历功能、准时报时功能和跑表功能

（1）日历功能：能实现时、分、秒和年、月、日计时，增加1个按键控制分3屏例如显开始的第1屏默认显示“时、分、秒”四位+秒点，按下K3键显示“月和日”四位，再按下课K3键显示“年份”四位，再按下K3键显示“时、分、秒”，依次类推。程序要能处理闰年、闰月功能。

（2）准点报时功能：可以在增加一个按键K4设计具有闹钟功能，实现定点报时。具体操作是：按下

K4键，进入闹钟设置功能，再通过K1、K2键来完成定点报警时间的设置。

（3）跑表功能：再增加一个按键K5设计跑表功能，实现启动毫秒计数，相当与田径运动比赛的跑

表工作。

三基本原理

软件时钟时利用单片机内部的定时器/计数器来实现的，它的过程如下：首先定单片机内部的一个定时器/计数器工作于定时方式，对机器周期形成基准时间，然后用另一个定时器/计数器或软件计数的方法对基准时间计数形成秒，秒计60次形成分，分计60次形成小时，小时计24次则计满一天。然后通过数码管把它们的内容在相应位置显示出来即可。

四编程算法思路

1、主程序的设计：串行口工作方式0，定时器/计数器1工作在方式1进行初始化，然后通过循环（调用显示子程序）等待定时中断的到来。

2、按键的控制：KEY1控制时的调节，kEY2控制分的调节，KEY3控制时、分定型

3、中断服务程序的设计：中断服务程序主要功能是实现时、分、秒的计时处理。

4、时、分、秒计时的实现：秒计时时采用中断方式进行溢出次数的累计得到的。从秒到分，从分到时可通过软件的累加和比较到位方法来实现。要求每满1秒，则“秒”单元中的内容加1；“秒”单元每满60，则“秒”单元清0，同时“分”单元中的内容加1；“分”单元每满60，则“分”单元清0，同时“时”单元加1。“时”单元每满24，则将“时”单元清0。

5、显示子程序：采用数码管静态显示来显示时钟的走动

6，延时子程序：用来实现按键操控延时和实现整点12时报时

五程序流程图

六硬件单元设计

1、电路总设计图

2、AT89C51芯片

七软件单元设计

1、资源分配：定时器T1，P1.6为调整时钟，P1.5为调整分钟，P1.4为控制调整

30H秒显示单元，31H分显示单元，32H时显示单元，08H放分调整标

志，09H放时调整标志，0AH放闪烁标志

2、程序清单（加注释）

八调试结果分析

在实验操作过程中，将所写好的程序打入计算机内，通过编译检查其是否有错误，如有错误将其改正，直至无误后下载仿真器，实现运行。观察实验箱上的数码管显示，判断其是否为所需结果，如果与所要求的有差别，需继续调试，重新修改程序，检查硬件设施不断地调试，不断地检查直至得到所要的结果。在调试过程中，开始运行时能够实现时钟的显示，但是无法实现其闪烁功能，后经不断调试修改及同学的帮助最终实现该功能，能够达到时钟显示调节的基本要求，还可以实现整点报时。但在增加其功能显示年月时又出现一定的问题，未能实现该功能，程序存在一定的不足性，需继续完善，实现更多的功能

九设计总结及心得体会

经过两天的单片机课程设计，终于完成了我的电子时钟的设计，虽然没有完全达到设计要求，但从心底里说，还是高兴的，毕竟这次设计把一些基本功能都做了出来，只是一些增强型功能未能实现。

在本次设计的过程中，我发现很多的问题，虽然以前还做过一些实验但这次设计真的让我长进了很多单片机课程设计重点就在于软件算法的设计，需要有很巧妙的程序算法，虽然以前写过几次程序，但我觉的写好一个程序并不是一件简单的事，要有通篇的全局思想考虑问题。在操作的过程中，出现许多错误，都是在连接处不能够上下连贯正确运行，还需继续努力。有好多的东西，只有我们去试着做了，才能真正的掌握，只学习理论有些东西是很难理解的，更谈不上掌握。

从这次的课程设计中，我真真正正的意识到，在以后的学习中，要理论联系实际，把我们所学的理论知识用到实际当中，学习单机片机更是如此，程序只有在经常的写与读的过程中才能提高，这就是我在课程设计中的最大收获，同时，要把所学只是灵活应用才能真正领悟其中的意义，加深对它的理解与掌握。还有，通过此次的操作也使我的实践操作能力得到了进一步的提高。

十参考文献

【1】张毅刚，彭喜元，董继成。单片机原理及应用。北京：高等教育出版社，2003

【2】周航慈。单片机应用程序设计技术（修订版）。北京：北京航空航天大学出版社，2002

【3】万光毅等。单片机实验与实践教程。北京：北京航空航天大学出版社，2003

【4】何立民，I2C总线应用系统设计。北京：北京航空航天大学出版社，2002

【5】周航慈，朱兆优，李跃忠。智能仪器原理与设计。北京：北航大学出版社，2005