LED显示的电子钟-课程设计报告.doc

《单片机原理及其接口技术》课程设计报告课题LED显示的电子钟院系自动控制与机械工程学院目录一、设计目的及要求……………………………………………………………….1二、系统设计………………………………………………………………….1三、硬件设计…………………………………………………………………………….…11、AT89C51……………………………………………………………………………22、LED数码管显示部分…………………………………..…………………………22、晶振部分…………………………………………………..………………………34、按键部分………………………………………………..…………….…………3四、软件设计…………………………………………………………………….………………41、protues软件……………………………………………………………………………42、流程图…………………………………………………………………..……43、仿真结果…………………………………………………………..……………6五、总结与心得体会…………………………………………………………………………7六、附录（C语言程序）………………………………………………………….…………8一、设计目的及要求1、设计题目：LED显示的电子钟2、设计任务：基于AT89C51单片机,制作一个LED显示的智能电子钟。3、设计要求：（1）、用6个7段LED数码管作为显示设备，设计时钟功能。（2）、显示格式，日期：YYMMDD,时间：HHMMSS.（3）、可以分别设计年、月、日，时、分、秒。在复位后的日期应该为：120101，时间为：000000。（4）、秒钟复位功能，当秒位键按下后，秒的那位回到00。（5）、键盘按键个数应该万为己确定。（6）、@时间、月、日自行交替显示，或者按键切换显示。二、系统设计设计中采用AT89C51芯片及LED显示器，一些独立式按键构成一个简单的数字电子钟。设计中是采用单片机的内部定时器进行定时，程序框图如图2.1所示：内部时钟发生器复位清零控制按键AT89C51单片机LED数码管74HCS245芯片图2.1系统框图整个电子钟的工作原理是：在正常的供电状态下，首先利用单片机定时，到了相应的时间由单片机将所需要显示的数据送到LED显示器的输入口，当有键按下时则进入相应的按键显示和调整状态，进行按键调整。三、硬件设计：硬件设计是指应用系统的电路设计，包括单片机芯片、控制电路、存储器、I/O接口等等。硬件设计时，应考虑留有充分余量，电路设计力求无误，因为在系统调试中不易修改硬件结构。如原理图所示，硬件系统主要由单片机最小应用系统、LED数码管显示部分、电源部分、晶振部分、按键部分等组成。单片机最小系统——AT89C51.AT89C51是一种带8K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。时钟电路由一个12MHZ的石英晶体振荡器和两个22pF的的电容组成振荡电路和分频电路，为单片机提供内部时钟。复位电路采用上电复位和按键复位结合的方式对电路进行复位，主要是通过RST引脚送入单片机。如图3.1：图3.189C51单片机图2、LED数码管显示模块本系统利用6位LED数码管显示时间，共阴极结构。LED数码管由7段发光二极管组成，当要显示某个数字时只要将数字所对应的引脚送入低电平。图3.2LED数码管的数值表及其引脚图3、晶振模块：下图所示为时钟电路原理图，在AT89S51芯片内部有一个高增益反相放大器，其输入端为芯片引脚XTAL1，输出端为引脚XTAL2。而在芯片内部，XTAL1和XTAL2之间跨接晶体振荡器和微调电容，从而构成一个稳定的自激振荡器。时钟电路产生的振荡脉冲经过触发器进行二分频之后，才成为单片机的时钟脉冲信号。图3.3晶振部分电路图4、按键模块：本设计中主要有8个控制按键，按键功能为：（1）、P1.0键位为秒复位键，当使用时，使秒所显示数据复位。回到00；（2）、P1.1键位为分钟加“1”；（3）、P1.2键位为小时加“1”；（4）、P1.3键位为切换日期和时间；（5）、P1.4键位为天数加“1”；（6）、P1.5键位月份加“1”；（7）、P1.6键位为年份加“1”；（8）、P1.7为清零开关，当功能切换为日期显示时，P1.7键位为日期复位。图3.4独立按键部分电路图四、软件设计：1、Protues软件的介绍：Proteus软件所提供了30多个元件库，数千种元件。元件涉及到数字和模拟、交流和直流等。在Proteus软件包中，不存在同类仪表使用数量的问题。Proteus还提供了一个图形显示功能，可以将线路上变化的信号，以图形的方式实时地显示出来，其作用与示波器相似但功能更多。提供软件调试