单片机课程设计报告
学院:机械与电子工程学院
专业:自动化
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单片机课程设计报告
一、设计要求
1、准确计时,以数字形式显示时、分、秒的时间。
2、小时以24小时计时形式,分秒计时为60进位。
3、校正时间功能,即能随意设定走时时间。
4、闹钟功能,一旦走时到该时间,能以声或光的形式告警提示。(未实现)
5、设计5V USB直流电源,系统时钟电路、复位电路。
6、能指示秒节奏,即秒提示。
二、设计方案
本次设计时钟电路,使用了ATC89C51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,同时使用汇编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、LED显示即可满足设计要求。
(一)设计方案的选择
1.计时方案
使用单片机内部的可编程定时器。
利用单片机内部的定时计数器进行中端定时,配合软件延时实现时、分、秒的计时。该方案节省硬件成本,但程序设计较为复杂。
2.显示方案
对于实时时钟而言,显示显然是另一个重要的环节。通常LED显示有两种方式:动态显示和静态显示。
静态显示的优点是程序简单、显示亮度有保证、单片机安卓课程设计题目CPU的开销小,节约CPU的工作时间。但占有I/O口线多,每一个LED都要占有一个I/O口,硬件开销大,电路复杂。需要几个L
ED就必须占有几个并行口,比较适用于LED数量较少的场合。当然当LED数量较多的时候,可以使用单片机的串行口通过移位寄存器的方式加以解决,但程序编写比较麻烦。
LED动态显示硬件连接简单,但动态扫描的显示方式需要占有CPU较多的时间,在单片机没有太多实时测控任务的情况下可以采用。
本系统需要采用6位LED数码管来分别显示时、分、秒,因数码管个数较多,故本系统选择动态显示方式。
(二)硬件部分
1、STC89C52单片机介绍
STC89C52单片机是由深圳宏晶公司代理销售的一款MCU,是由美国设计生产的一种低电压、高性能CMOS 8位单片机,片内含8kbytes的可反复写的FlashROM和256bytes的RAM,2个16位定时计数器[5]。
STC89C52单片机内部主要包括累加器ACC(有时也简称为A)、程序状态字PSW、地址指示
器DPTR、只读存储器ROM、随机存取存储器RAM、寄存器、并行I/O接口P0~P3、定时器/计数器、串行I/O接口以及定时控制逻辑电路等。这些部件通过内部总线联接起来,构成一个完整的微型计算机。其管脚图如图所示。
STC89C52单片机管脚结构图
各个端口对照朱照优老师编写的《单片机原理与应用》
2、总电路原理图
(五) 软件部分
根据上述电子时钟的工作流程,软件设计可分为以下几个功能模块:
(1)主程序模块。主程序主要用于系统初始化:设置计时缓冲区的位置及初值,设置8155的工作方式、定时器的工作方式和计数初值等参数。主程序流程如下图所示。
开始
定义堆栈区
8155、T0、数据缓冲区、标志位初始化
调用键盘扫描程序
否
是C/R键?
是
地址指针指向计时缓冲区
调用时间设置程序
主程序流程图
(2)计时模块。即定时器0中断子程序,完成刷新计时缓冲区的功能。
系统使用6MHz的晶振,假设定时器0工作在方式1,则定时器的最大定时时间为65.536ms,这个值远远小于1s。因此本系统采用定时器与软件循环相结合的定时方法。设定时器0工作在方式1,每隔50ms溢出中断一次,则循环中断20次延时时间是1s,上述过程重复60次为1分,分计时60次为1小时,小时计时24次则时间重新回到00:00:00。
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