自动报时系统设计(单片机)_secret111

毕业设计

题目自动报时系统

系别机电系

专业机电一体化

班级机电0501 姓名

学号

指导教师

日期 2007年12月

设计任务书

设计题目：

自动报时系统

设计要求：

1.设计的自动报时系统，在自动计时时，由6位LED显示器由左到右依次来显示时、分、秒；

2.设计的自动报时系统，它应具有准确走时、定时、闹钟定时、到时铃响等功能。时钟走到23：59：59，再加一秒则全部清零，重新计时；

3.设计出自动报时系统的硬件电路；

4.设计自动报时系统的软件电路；

5.上机调试程序并连接试验箱。

设计进度要求：

第一周：查找、搜集资料，确定设计题目；

第二周：在老师的帮助下查找资料，设计硬件电路；

第三周：在老师的指点下，进行软件电路的设计；

第四周：连接试验箱进行程序调试，修改错误；

第五周：按照毕业设计要求，制作电子稿；

第六周：在老师的帮助下，修改电子稿；

第七周：交电子稿，让老师批阅；

第八周：打印电子稿，进行毕业答辩。

指导教师（签名）：

摘要

本设计是利用单片机原理设计的自动报时系统。其中，自动报时系统以AT89C51单片机为核心，采用4个独立式按键来调整时间和设置闹铃，用共阴极动态六段LED 动态显示来显示时间，计时方案采用时钟芯片DS1302。以8路反向动态缓冲器74LS240作为LED的动态扫描的段码控制驱动信号,用P2.0—2.5外接一片集电极开路反向门电路7406(OC门)做6位LED的位选信号驱动口，6个数码管的8根段选线分别接74LS240的输出,LED共阴极端与7406的输出端相连,从左到右依次来显示时，分，秒。

正文中首先简单描述了硬件系统的工作原理，且附以硬件系统的设计框图，论述了本次毕业设计所应用的各种硬件接口技术和各个接口模块的功能及工作过程, 并具体描述了外接电路接口的软、硬件调试。

本文撰写的主导思想是软、硬件相结合，以硬件为基础，来进行各功能模块的编写。

关键词：单片机，自动报时系统，位码，段码，显示

目录

设计任务书 ............................................................. I

1 前言 (1)

2 硬件系统设计 (2)

2.1总体框图设计 (2)

2.2单片机选型 (2)

2.3独立式按键控制电路 (5)

2.4LED动态显示电路 (7)

2.5时钟芯片DS1302 (11)

2.6电路原理 (14)

3 软件设计 (15)

3.1设计思路 (15)

3.2主程序模块 (15)

3.3显示程序模块 (17)

3.4DS1302的写时钟程序模块 (18)

3.5按键程序模块 (19)

3.6定时器程序模块 (20)

4 系统调试 (23)

结论 (26)

致谢 (27)

参考文献 (28)

附录A (29)

1 前言

随着半导体集成工艺的不断发展，单片机的集成度将更高、体积将更小、功能将更强。在单片机家族中，80C51系列是其中的佼佼者，加之Intel公司将其MCS –51系列中的80C51内核使用权以专利互换或出售形式转让给全世界许多著名IC制造厂商，如Philips、 NEC、Atmel、AMD、华邦等，这些公司都在保持与80C51单片机兼容的基础上改善了80C51的许多特性。这样，80C51就变成有众多制造厂商支持的、发展出上百品种的大家族，现统称为80C51系列。80C51单片机已成为单片机发展的主流。专家认为，虽然世界上的MCU品种繁多，功能各异，开发装置也互不兼容，但是客观发展表明，80C51可能最终形成事实上的标准MCU芯片。

本设计采用的是ATMEL公司的AT89C51芯片，此芯片根据了充分的静止CMOS 控制器与三级节目记忆锁，共有：32 条I/O 线, 2 定时计数器， 6 个中断来源，4 K 闪存, 128 个字节在芯片RAM。

由于本设计所做的是一个自动报时系统简单，所以要用到单片机的最小应用系统模块1，还需要用独立式键盘和动态显示模块。

而我的硬件设计详见第二章，主要介绍了需要哪几部分硬件电路和硬件系统的概叙。在2.1节介绍了主要的硬件框架；2.2节简单的介绍了单片机最小应用系统的性能和附属电路；2.3节详细介绍了键盘控制电路；2.4节介绍了动态显示电路。2.5介绍了DS1302芯片。在第三章中我们详细的解说了软件系统的设计。3.1节介绍了我们做这个设计的程序设计思路；3.2节介绍了主程序模块及其框图；3.3节介绍了显示程序模块及其框图。第四章是我对此设计的调试过程和结果显示。第五章就是我对此设计的总体概括，体会和心得。

我所设计的这个自动报时系统简单，实用性强，成本低，使用维护方便，软件功能强，运行稳定可靠等优点。

2 硬件系统设计

2.1 总体框图设计

我所设计的是一个自动报时系统，自动报时系统用到的单片机芯片是AT89C51芯片，除此之外还包括：晶振电路和复位电路构成单片机最小应用系统；还有独立式按键电路；动态显示电路等等；总体设计框图如图2.1所示。

2.2.1 AT89C51的特点

AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能、CMOS、8位单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。AT89C51的管脚图如图2.2所示。