微机原理与单片机课程设计报告.docx

河南理工裔喉微机原理与单片机课程设计报告题目:无线遥控电子时钟姓名：范一匕学号：311308000713专业班级：光电2班指导老师：崔立志所布学院：电气工程与自动化学院2015年1月10日摘要单片机自问世以来，以其极高的性价比，受到人们的近视和关注，其应用广、发展快、体积小、重属轻、抗干扰实力强、环境要求低,价格低廉,牢靠性高、敏捷性好、开发较为简洁。由下具有上述优点，在我国，单片机已广泛地应用在工业自动化限制,自动检测、智能仪器仪表、家用电器、电力电子、机电一体化设缶等各个方面，而51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的种，这次毕业域计通过对它的学习、应用，以STC89C51芯片为核心，辅以必要的电路，设计了一个简易的电子时钟，它由5V直流电源供电，通过数码管能够精确显示时间，调整时间，从而到达学习、设计、开发软、硬件的实力。时钟，自从它独创的那天起，就成为人类的华友，但随着时间的推移，科学技术的不断发展，人们对时间计量的精度要求越来越富，应用越来越广。怎样让时钟更好的为人民服务，这就要求人们不断设计出新型时钟。现今，高精度的计时工具大多数都运用了石英晶体振荡器，由于电子钟，石英表，石英钟都采纳了石英技术，因此走时精度而，检定性好，运用便利，不须要常常调校，数字式电子钟用集成电路计时，译码代替机械式传动，用1.ED显示器代替指针显示进而显示时间，减小/计时误差，这种表具有时，分'秒显示时间的功能，还可以进行时和分的校对，片选的敏捷性好。本文主要介绍用单片机内部的定时/计数器来实现电了时钟的方法，本设计由单片机STC89C51芯片和1.ED数码管以及无线遥控为核心，辅以必要的电路，构成了一个雎片机电子时钟。关健词I单片机STC89C51电子时钟书目摘要21雌41.1.单片机的组成及特点41.2 C51单片机结构及特点41.3 C51单片机工作原理52系统总体方案及硬件设计62. 1数字时钟方案63. 2数码管显示方案74. 3按键限制方案83软件设计93.1 程序流程图93.2 2程序代码94硬件实际限制效果图103.3 1小时显示效果104.2 分钟显示效果104.3 杪显示效果104.4 时钟整体显示效果114.5 作品整体效果图II5设计体会12M文献13附录程序代码14.单片机的组成及特点1.1.1 单片机的组成单片机的核心部分是中心处理器CPU,它是单片机的大脑，由它统一指挥和协调各部分的工作.时钟电路用手给单片机供应工作时所须要的时钟信号.程序存储器和数据存储器分别用于存放单片机工作的用户软件和临时数据。中断系统用于处理系统工作时出现的突发事务。定时/计数器用于对时间定时或对外部事务计数。它通过内部总线把计算机的各主要部件连接为体，其内部总线包括地址总线、数据总线和限制总线。其中，地址总线的作用是为数据交换时供应地址，CPU通过它们将地址输出到存储器或I/O接口：数据总线用于在CPU与存储涔或1/0接口之间，或I/O接口与外设之间交换数据：限制总线包括CPU发出的限制信号线和外部送入CPU的应答信号线等。输入输出接口（I/O接口）是计算机与输入输出设备之间的接口。输入输出设备（I/O设备）是计算机与人或其他设备交换信息的装置，如显示器、键盘和打印机等。1.1.2 单片机的特点单片机主要特点如下：限制功能强.为r满意工业限制的要求，一般单片机的指令系统中均有极丰富的转移指令，I/O的逻辑操作以及位处理功能。集成度高，体枳小，有很高的牢苑性。单片机把各功能部件集成在一块芯片上，内部采纳总线结构，削减了芯片内部之间的连线，大大提高了单片机的牢靠;性与抗干扰实力。另外，其体枳小，对于强磁场环境易于采纳屏蔽措施，适合在恶劣环境卜工作。有优异的性能价格比。低功耗，低电压，便于生产便携式产品。增加了串行总线方式，SP1.串行接口等，进一步减小了体积，荷化了结构。单片机的系统扩展，系统配置较典型，规范，筒洁构成各种规模应用系统。1.2 C51单片机结构及特点RST-RST为复位信号输入端。外部接品位电路。A1.E-A1.E为地址锁存允许信号。在不访问外部存储器时，A1.E以时钟振荡频率的1/6的固定频率输出，用示波器视察A1.E引脚上的脉冲信号是推断单片机芯片是否正常工作的一种简便方法。PSEN-外部程序存储器ROM的读选通信号.到外部RoM取指令时，PSEN自动向外发送负脉冲信号。EA一为访问程序存储冷的限制信号。并行I/O端1.I引脚POU(P0.0-P0.7)iP1.11(P1.0P1.7)sP211(P2.0P2.7)sP3口(P3.0P3.7).1.3 C51单片机工作原理它是一种在线式实时限制计算机，在线式就是现场限制，须要的是有较强的抗干扰实力，较低的成本，它内部也用和电脑功能类似的模块，比如CPU,内存，并行总线，还有和硬盘作用相同的存储器件C51单片机是靠程序的，并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能，尤其是特别的独特的一些功能，这是别的器件须耍费很大力气才能做到的，有些则是花大力气也很难做到的.而单片机可以通过编写程序实现而智能，而效率，以及而牢靠性！2系统总体方案及硬件设计2.1数字时钟方案本方案完全用软件实现数字时钟。原理为：利用定时器与软件结合实现50ms定时中断，每产生20次中断，存储器内相应的秒值加1；若秒值达到60,则将其清雾，并将相应的分值加I；若分值达到60,则清零分字节，并将时值加1；若时值达到24,则将时清零。该方案具有硬件电路简洁的特点。但由于每次执行程序时,定时器都要更新赋初值,所以该时钟精度不高。而且，由于是软件实现，当单片机不上电，程序不执行时,时钟将不工作。单片机最小系统原理图方案：静态显示。所谓静态显示，就是当显示器显示某字符时,相应的发光二极管恒定的导通或截止。该方式每一位都须要一个8位辘出口限制.静态显示时较小的电潦能获得较的亮度，且字符不闪耀。但当所显示的位数较多时，静态显示所需的"0口太多，造成了资源的奢侈。方案二：动态显示。所谓动态显示就是一位一位的轮番点亮各个位，对于显示涔的每一位来说，每隔一段时间点亮一次。利用人的视觉暂用功能可以看到整个显示，但必需保证扫描速度足够快，字符才不闪蹊，显示制的亮度既与导通电流有关，也于点亮时间与间隔时间的比例有关。调整参数可以实现较离稳定度的显示。动态显示节约了I/O口，降低了能耗。从节约I/O口和降低能耗动身，本设计采纳方案二1.ED1.MIR0.0.SB方案：独立键盘或矩阵限制独立键盘和矩阵键盘是单片机最常用的限制湍；其结构简洁，价格低廉,所以运用植图特别广泛。但其致命缺点就是限制的距高有限，若是远距离限制的话,就须要很长的导线，特别的不便利，而且会造成导线的奢侈。方案二：无线遥控限制相对于独立键盘和矩阵键盘，无线遥控的限制距离特别远，运用便利快捷，虽然其按键数量少，但对于本次试脸已足够运用，而且可以远程限制，便利了用户的运用。综合上述分析选用方案二的无线遥控限制。3.1程序流程图3软件设计3.2程序代码详见附录4硬件实际限制效果图4.1 小时晶示效果4.2 分钟显示效果as4,3秒显示效果4.5作品整体效果图5课程设计体会本次单片机课程设计共进行了一周多的时间，本次课程设计的灵感来源于我们的单片机试验电子时钟，在它的基础上又进行r进一步的创新和改造，是它的功能更加强大。本次课程设计除J'添加r秒的1.ED闪耀和秒显示外，又将键盘限制改为无线遥控，这也是本次课程设计的最大亮点，在设计的过程中，从仿真电路的设计，源程序的书写和修改以及实物电路的焊接中都遇到了不少问题，都在我不断的查阅资料，修改程序的努力卜解决了，并且从中学到了不少学问。我在设计过程中还不断提出自己的疑点以及新的想法，联系实际应用，将课本上学习的东西运用到实际中，这些都令我们受益匪浅。课程设计须要很大的耐性，尤其是遇到困难的时候，这也是对我的考验。在设计过程中，我遇到问题不是感到急躁，而是耐性地找？解决的方法，与老师、同学进行沟通探讨，？求最佳的解决方法。总之，在此次的课程设计中，不仅熬炼了我的动手、动脑实力，也学会了不少东西，同时，感谢那些对我的设计带来建议、看法和帮助的老师和同学们！参考文献1 .微机原理与单片机接口技术2 .51单片机C语言教程附录程序代码#inc1.ude<reg52.h>sbitP13=P07;分个位限制端SbitP12=PO"2;分十位限制端sbitPII=POA1;时个位限制端sbitP1.O=POA0;时十位限制端SbitIed=P27;秒闪耀IedsbitkeyO=P2”;模式设巴sbitkey1.=P2”;加sbitkey2=P22;然unsignedcharhour,min,sec,T50ms;unsignedcharmodstate;模式unsignedcharcodetab1.e(=0x3f,0x06,0x5b,0×4f,0x66,0×6d,0x7d,0x07,0x7f0x6f,0xff;段码voidinit();voidde1.ay500us(unsignedcharX);voiddisp1.ay();voiddisp1.ay001();voiddisp1.ayOO2();voiddisp1.ayOO3();voidkeyscan();京K*拿*拿%voidmain()初始化函数声明延时函数声明显示函数声明显示“时”函数声明显示“分”函数声明显示“秒”函数声明键盘扫描函数声明按键识别子程序声明主函数init();whi1.e(1.)(key=key1=key2=0;keyscan();初始化函数/*今*，*今*X*冷*，*今冷*，*冷*，*今冷voidinit()(TMOD=OxOI;TH0=(6S536-46078)256;/SOmsT1.0=(65536-46078)%256;ETO=1;EA=I;TR0=1.;)/*voidde1.ay500us(unsignedcharX)延时函数(unsignedchari,j;for(i=X;i>0;i-)for(j=248;j>0;j-);)*拿*voidtimer()interrupt1/timer中断函数,定时时间为50ms(TMOD=OxOI;THO=(6S536-46O78)Z256;T1.0=(65536-46078)%256;T50ms+;if(TS0ms>=20)(T50ms=0;sec+;if(sec>=60)(sec=O;min+;if(min>=60)(min=0;hour+；if(hour>=24)hour=0;/*，*冬*#*冬*冬*冬*冬*，*冬*，*#*冬*，*#*冬*3voiddisp1.ay()时钟显示函数PO=Oxff;P1.=tab1.ehour0;P1.O=O;de1.ay500us(5);PO=Oxff;P1.=tab1.e1.hour%10;P1.1.=O;de1.ay500us(5);PO=Oxff;P1.=tab1.e(min10;P12=0;de1.ay500us(5);PO=Oxff;P1.tab1.e(min%10;P13=0;de1.ay500us(5);if(T50ms<=10)Ied=O;if(TS0ms>10)ed=1.;)/*冬*冬*今*冬*冬*今*冬*冬*今，*冬*今*voiddisp1.ay001()小时显示函数(PO=Oxff;P1.=tab1.e(hour10;P1.O=O;de1.ayS00us(10);PO=Oxff;P1.=tab1.e(hour%10;P1.1.=O;de1.ayS00us(10);if(TS0ms<=10)Ied=O;if(T50ms>10)Ied=I;«*«*voiddisp1.ayOO2()分钟显示函数(PO=Oxff;P1.=tab1.emin10;P12=O;de1.ay500us(10);PO=Oxff;P1.=tab1.emin%10;P13=0;de1.ayS00us(10);if(TS0ms<=10)ed=O;if(T50ms>10)1.ed=1.;)«*今*今*«*今*voiddisp1.ayOO3()秒显示函数(PO=Oxff;P1.=tab1.e(secO;P1.O=O;de1.ay500us(10);PO=Oxff;P1.tab1.esec%10;P1.1.=O;de1.ay500us(10);if(TS0ms<=10)Ied=O;if(TS0ms>10)Ied=I;voidkeyscan()(keyO=key1.=key2=O;whi1.e(modstate=0)(disp1.ay。；if(key=1.)(disp1.ay。；if(key=1.)modstate+;下同whi1.e(key=1.)disp1.ay001();按键扫描函数模式O这两句加在起为软件消抖,等待按键锋放whi1.e(modstate=1.)(disp1.ay001();if(key=1.)(dispay001();if(key=1.)modstate+;whi1.e(key=1.)disp1.ay002();)if(ke1.=1.)(disp1.ay001();if(key1.=1.)(hour+；if(hour>=24)hour=0;whi1.e(key1.=1.)disp1.ayO01();if(key2=1.)(disp1.ay001();if(key2=1.)(hour-;if(hour>=24)hour=0;whi1.e(key2=1.)disp1.ayO01();whi1.e(modstate=2)(disp1.ay002();if(key=1.)(disp1.ay002();模式1时调整模式2分钟调整if(key=1.)modstate+;whi1.e(key=1.)disp1.ay003();if(key1.=1.)(dispayO02();if(key1.=1.)(min+;if(min>=60)min=0;whi1.e(key1.=1.)disp1.ayO02();if(key2=1.)(d1.sp1.ayOO2();if(key2=1.)(min-;if(min>=60)min=0;模式3秒调整whi1.e(key2=1.)disp1.ay002();whi1.e(modstate=3)(disp1.ay003();if(key=1.)(disp1.ayOO3();if(key=1.)modstate=0;whi1.e(key=1.)dispay();)if(key1.=1.)(disp1.ay003();if(key1.=1.)sec+;if(sec>=60)sec=O;whi1.e(key1.=1.)disp1.ayOO3();)if(key2=1.)(dispayO03();if(key2=1.)(sec-;if(sec>=60)sec=0;whi1.e(key2=1.)disp1.ay003();