单片机课程设计电子表

湖南工程学院应用技术学院课程设计

课程名称单片机原理与应用

课题名称电子表

专业电气工程及其自动化

班级

学号

姓名

指导教师周向红、李晓秀、汪超、肖峰

2014年5月21日

湖南工程学院应用技术学院课程设计任务书

课程名称单片机原理与应用

课题电子表

专业班级

学生姓名

学号

指导老师周向红、李晓秀、汪超、肖峰

审批

任务书下达日期2014年 5 月12 日任务完成日期2014 年 5 月21 日

目录

第一章绪论 (1)

第二章系统总体方案设计 (2)

2.1 课程设计内容要求 (2)

2.2 设计思路分析 (2)

第三章硬件设计 (3)

3.1 系统框图 (3)

3.2 单片机型号的选择 (3)

3.3 显示器选择 (4)

3.4 时钟电路 (4)

3.5 显示电路 (5)

3.6 总体电路原理图 (5)

第四章开发板焊接及测试.................... 错误!未定义书签。第五章软件设计与说明. (6)

5.1 软件总体框图 (6)

5.2 主程序设计 (6)

5.3 子程序设计 (7)

5.4 跑秒程序设计框图 (7)

第六章调试和使用说明 (8)

使用说明 (8)

第七章总结与体会 (9)

参考文献 (10)

附录 (10)

电路图 (10)

系统程序清单 (11)

第一章绪论

单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能。它体积小，成本低，功能强，广泛应用于智能产业和工业自动化上。而51系列单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。通过本次课程设计对51单片机的学习以及应用，已经对单片机有了初步的了解和简单的应用能力。

数字电子表是采用数字电路实现对时，分，秒，数字显示的计时装置，由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用，使得数字表的精度，远远超过老式的钟表，钟表的数字化给人们生产带来了极大的方便，而且大大的拓展了钟表的报时功能。数字表已经成为人们日常生活中的必须品，广泛应用于家庭，车站，码头，剧院，办公场所等，给我们的生活和学习，工作带来了极大的方便。

本课程设计设计了一个基于AT89C51单片机的电子表。并且通过一个控制按键来实现时间的调节和是否进入省电模式，并且在数码管上显示相应的时间。应用Proteus的ISIS软件实现了单片机电子表系统的设计与仿真。此方法仿真效果真实、准确，并且节省了硬件资源。

第二章系统总体方案设计

2.1 课程设计内容要求

本课题要求以单片机为核心设计一个多功能电子表，具有电子时钟、时钟设置和跑表功能。做时钟时在6位LED显示器上显示时、分、秒，做跑表时显示范围000.0秒~999.9秒，并具有时钟启动、时钟停止、跑表启动、跑表复位、时钟调整功能键。要求焊接好开发板，在开发板上进行调试。

2.2 设计思路分析

电子表的电路由多个部分组成，如控制按键的输入电路，单片机的时钟电路，复位电路，LED显示器段码驱动电路，LED显示器位码驱动电路，显示器电路和跑表时钟电路组成。然后通过对以上电路的产生和调整设计出总的电路框图。所以可根据上述条件作出相应的实时时钟电路总的框图。然后开始设计内部驱动程序，按照相应的程序实现特定的功能个，之后按照程序的设计，将相应的管脚连接调试，看是否能实现预定的功能。

利用MCS-51内部的定时/计数器进行中断定时，配合软件延时实现时、分、秒的计时。配合软件监控实现运行，停止，调时，调分，调秒。该方案节省硬件成本，软件设计做够灵活，且能够使人在定时/计数器的使用、中断及程序设计方面得到锻炼与提高,能够准确走时并实现多功能。因此，本课题采用该方案。

第三章硬件设计

3.1 系统框图

图3.1

3.2 单片机型号的选择

通过对多种单片机性能的分析，最终认为89C51是最理想的电子表开发芯片。89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器，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。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的89C51是一种高效微控制器，而且它与MCS-51兼容，且具有4K字节可编程闪烁存储器和1000写/擦循环，数据保留时间为10年等特点，是最好的选择。

图3.2

3.3 显示器选择

LED显示器的选择，在应用系统中，设计要求不同，使用的LED显示器的位数也不同，因此生产厂家就生产了多种位数、尺寸、型号不同的LED显示器。在我们的设计中，选择6位一体的时钟型LED显示器。

6位7段共阳显示器：六位是同时显示六位阿拉伯数字，而每一个数字又是七段码显示的；七段是指一个数码显示的阿拉伯数字是由七位二进制数控制的，共阳是指相应的二进制为1时不亮，为0时亮。在实验中显示器的作用是显.示时间。

3.4 时钟电路

图3.4

3.5 显示电路

图3.5

3.6 总体电路原理图

图3.4

第五章软件设计与说明

5.1 软件总体框图

图5.1

5.2 主程序设计

主程序的初始化内容：所谓初始化，是对将要用到的51系列单片机内部部件或扩展芯片进行初始工作设定。51系列单片机复位后，设置特殊功能寄存器。