智能仪器课程设计报告

《智能仪表课程设计》设计报告

课题名称数字电子时钟

姓名杨磊

学号081302138

班级名称测控0801

指导教师唐鸿儒黄亚忠

扬州大学能源与动力工程学院

二〇一一年九月

目录

0.任务书--------------------------------------------------------1~2

1.仪表的功能要求及性能指标-------------------------------3

2.硬件设计

2.1 MCS-51单片机------------------------------------------4~5

2.2LED驱动芯片ZLG7290--------------------------------5~7

3.软件设计

3.1软件设计功能需求--------------------------------------8

3.2 软件设计框图------------------------------------------9~12

4.设计实物图---------------------------------------------------13

5.课程设计总结------------------------------------------------14~15

6.附录：

6.1参考文献------------------------------------------------16

6.2器件清单------------------------------------------------16

6.3设计程序-------------------------------------------------17~42

《智能仪表课程设计》任务书

一、课题名称

时钟设计

二、设计内容及设计要求

1）由2个4位型数码管组成，分别显示时，分，秒，可以切换显示年，月，日以及星期

2）能够随时对时间日期进行调整

3）能够随时输入定时闹钟

4）定时时间到，闹钟发出信号

5）具有整点报时功能

6）闹钟提醒信号为断续形式，时间为1分钟

三、时间安排

第一周：

星期一～星期二：布置任务，熟悉资料，确定仪表的功能要求、性能指标。熟悉实验板原理图和印刷板图。

星期三～星期五：进行仪表的方案选择，确定主要芯片、工作方式、输入输出信号的接口方式、键盘和显示方式、以及通信方式。进行硬件设计和元器件选择，画出硬件原理图。

第二周：

星期一～星期五：根据硬件原理图，焊接硬件电路；测试硬件电

路的功能；软件设计，包括软件需求说明、软件结构框图、主要软件功能模块的流程图；编写程序。

第三周：

星期一～星期三：调试程序，联调软件和硬件。

星期四～星期五：写课程设计报告。

四、应交成果

应交成果包括：

⏹纸质课程设计报告和电子文档；

⏹硬件原理图的Protel文件，程序；

⏹可以演示的硬件和软件成果

1仪表的功能要求、性能指标要求

1.1 初级要求：

1）用单片机的定时器产生1s的定时时间，作为秒计数时间

2）当1s产生时，秒计数加1，到60s时归0并向分钟进1,分钟到60时归0并向时进1，时到24时归0并向日进1，日通过计算当时月份进行计数

3）开机时，显示00-00-00，并开始计时。闹钟初始设置为00-00-00，日期为11-9-15-5，并开始计时。

1.2 中级要求

在以上基础上,在单片机的p1.0--p1.3加入4个键

1)p1.0 时间设置键，按一次对时进行校对，按第二次对分进行校对，第三次对秒进行校对，再按一下正常显示。

2)P1.1 闹钟及日期设置键，按下后开始对闹钟进行设置，按一，二，三次分别是对时，分，秒进行设置四，五，六，七次分别是对年，月，日，星期进行设置，再次按下恢复正常显示时间。

3）P1.2 加键，时间设置或者闹铃设置时加键，每按一次加一。

4）P1.3 显示切换键，在时间正常显示时，按下一次后，切换为显示日期，再次按下则显示时间。

2硬件设计

2.1 MCS-51单片机

MCS-51单片机的内部总体结构其基本特性如下：8位CPU、片内振荡器、4k字节ROM、128字节RAM、21个特殊功能寄存器、32根I/O线、可寻址的64k字节外部数据、程序存贮空间、2个16位定时器、计数器中断结构：具有二个优先级、五个中断源一个全双口串行口位寻址（即可寻找某位的内容）功能，适于按位进行逻辑运算的位处理器。除128字节RAM、4k字节ROM和中断、串行口及定时器模块外，还有4组I/O口P0～P3，余下的就是CPU的全部组成。把4kROM 换为EPROM就是8751的结构，如去掉ROM/EPROM部分即为8031，如果将ROM置换为Flash存贮器或EEPROM，或再省去某些I/O，即可得到51系列的派生品种，如89C51、AT89C2051等单片机。单片机各部分是通过内部的总线有机地连接起来的。

1、运算器运算器以完成二进制的算术/逻辑运算部件ALU为核心，再加上暂存器TMP、累加器ACC、寄存器B、程序状态标志寄存器PSW及布尔处理器。

2、控制器控制器是CPU的神经中枢，它包括定时控制逻辑电路、指令寄存器、译码器、地址指针DPTR及程序计数器PC、堆栈指针SP 等。这里程序计数器PC是由16位寄存器构成的计数器。要单片机执行一个程序，就必须把该程序按顺序预先装入存储器ROM的某个区域。单片机动作时应按顺序一条条取出指令来加以执行。