Led数码管显示数字钟设计报告

Led数码管显示数字钟设计报告

目录

1.引言 (1)

1.1. 编写目的： (1)

1.2. 背景 (1)

1.3. 定义 (2)

1.4. 参考资料 (4)

2.总体设计 (4)

2.1. 开发与运行环境 (4)

2.2. 硬件功能描述 (4)

2.3. 硬件结构 (5)

3.硬件模块设计 (9)

3.1. 描述 (9)

3.2. 功能 (12)

4.嵌入式软件设计 (13)

4.1. 流程逻辑 (14)

4.2. 程序代码 (17)

5.经验总结 (29)

6.附录 (34)

1.引言

1.1编写目的

（1）巩固和提高学过的基础理论和专业知识；

（2）提高运用所学专业知识进行独立思考和综合分析、解决实际问题的能力；

（3）培养掌握正确的思维方法和利用软件和硬件解决实际问题的基本技能；

（4）增强对实际电路的认识，掌握分析处理方法，进行调试、设计等基本技能的训练，使之具有一定程度的实际工作能力。（5）通过设计数字电子钟，了解电子钟的工作原理和内部构造。（6）学会系统（模块）的测试方法，并根据完整的测试数据对系统（模块）的性能指标做出分析和评价；

1.2背景

20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高。目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展，发展趋势将进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。单片机应用的重要意义在于，它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能用单片机通过软件方法来实现了。

单片机模块中最常见的是数字钟，数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。

因此，本设计报告在Keil vision2环境下调试与编写程序，在利用proteus软件进行仿真，最终设计出PCB，制作出led数码管显示的数字钟。

产品名称：led数码管显示数字钟

任务提出者：***

设计者：***

产品运行环境：Keil uVision2、proteus、实物

1.3定义

（1）单片机：单片机微型计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称为微控制器。通常，单片机由单块集成电路芯片构成，内部包含有计算机的基本功能部件：中央处理器、存储器和I/O接口电路等。因此，单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合，便可成为一个单片机控制系统。

（2）STC89C52单片机：本设计中采用型号为STC89C52的单片机，STC89C52是一个低功耗高性能单片机，40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含6个中断源，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，片内含8KB的可反复擦写的Flash只读程序存储器（ROM）和256B的随机存取数据存储器（RAM），

器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-52指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元。

（3）中断：就是当CPU正在执行程序A时，发生了另一个急需处理的事件B，这时CPU暂停当前执行的程序A，立即转去执行处理事件B的程序，处理完事件B后，再返回到程序A继续执行，这个过程被叫做中断。

（4）数码管：分段式显示器（LED数码管）由7条线段围成8字型，每一段包含一个发光二极管。外加正向电压时二极管导通，发出清晰的光。只要按规律控制各发光段亮、灭，就可以显示各种字形或符号。LED数码管有共阳、共阴之分。

（5）KEIL uVISION2 ：是众多单片机应用开发软件中优秀的软件之一，它支持众多不同公司的MCS51 架构的芯片，它集编辑，编译，仿真等于一体，同时还支持，PLM，汇编和C 语言的程序设计，它的界面和常用的微软VC++的界面相似，界面友好，易学易用，在调试程序，软件仿真方面也有很强大的功能。

（6）Proteus：Proteus软件是Labcenter Electronics公司的一款电路设计与仿真软件，它包括ISIS、ARES等软件模块，ARES模块主要用来完成PCB的设计，而ISIS模块用来完成电路原理图的布图与仿真。Proteus的软件仿真基于VSM技术，它与其他软件最大的不同也是最大的优势就在于它能仿真大量的单片机芯片，比如MCS-51系列、PIC系列等等，以及单片机外围电路，比如键盘、LED、LCD等

等。通过Proteus软件的使用我们能够轻易地获得一个功能齐全、实用方便的单片机实验室。

1.3参考资料

(1)《51单片机c语言教程》郭天祥编著电子工业出版社出版

(2)《单片机原理与应用及c51程序设计》谢维成、杨加国编著清华大学出版社出版

(3)《单片机原理及技术接口技术》北京航空航天大学出版社北京航空航天大学出版社出版

(4) 网络资料

2.总体设计

2.1开发与运行环境

本设计以C语言为开发语言，在KEIL uVISION2软件平台上进行C程序的编辑，连接和调试，最终与proteus仿真软件相结合，进行相关的电路仿真及修改，最后利用protel dxp软件进行产品的PCB 绘制和设计，最终完成电路的焊接和调试，制作出成品。

2.2硬件功能描述

此数字钟可实现基本的走时和显示时间时、分、秒；时间的调整；闹钟的设定和调整；闹钟的开启和关闭功能，具体如下：

（1）实现基本的走时和显示时间的时、分、秒，上电自动显示初始时间12-00-00，且控制闹钟状态的的蓝色led灯为亮的状态。

（2）当第一次按下第一个弹性按键时进入时间的调节状态，此时实现对显示时间的小时调节，按下第二个按键时实现小时的加一调节，按下第三个按键时实现小时的减一调节。

（3）当第二次按下第一个弹性按键时进入显示时间的分钟调节状态，按下第二个按键时实现分钟的加一调节，按下第三个按键时实现分钟的减一调节。

（4）当第三次按下第一个弹性按键时进入闹钟的小时调节状态，按下第二个按键时实现闹钟小时的加一调节，按下第三个按键时实现闹钟小时的减一调节。

（5）当第四次按下第一个弹性按键时进入闹钟的分钟调节状态，按下第二个按键时实现闹钟分钟的加一调节，按下第三个按键时实现闹钟分钟的减一调节。

（6）当第五次按下第一个弹性按键时返回正常的显示时间走时状态。

（7）当同时按下第二和第三个弹性按键时，关闭闹钟，且此时蓝色led灯为灭，及定时时间到蜂鸣器并不响，若再次同时按下第二和第三个弹性按键，则开启闹钟，且此时蓝色led灯为亮，定时时间到蜂鸣器发出滴滴的闹铃声，同时按下第二和第三个弹性按键即可关闭闹铃。闹铃状态默认为开启。