中国矿业大学徐海学院单片机

单片机课程设计

设计题目：数字钟校时电路

设计专题题目：单片机系统设计

设计主要内容：制作数字钟校时电路

设计要求：

1、基本要求

制作单片机数字钟，利用红外控制，可根据自己的需要任意定时。先按定时按键把当前时间锁存起来，该时刻即为定时时间，定时到会自动播放音乐。把当前时间锁存好之后要退出定时。

2、创新部分

插入音乐，定时到了会自动播放。

指导教师签字：

摘要

近年来随着计算机在社会领域的渗透和大规模集成电路的发展，单片机的应用越来越普及了，并且由于它具有功能强，体积小，功耗低，价格便宜，工作可靠，使用方便等特点，使单片机在电子和一些自动化行业中应用也越来越广泛了，利用单片机实现的电子钟具有编程灵活，并便于功能的扩展，很精确。数字钟的组成模块主要由一个AT89C51单片机模块、用于显示时间的数码管显示模块等其他组成部分。

红外线遥控是目前使用很广泛的一种通信和遥控技术。由于红外线遥控装置具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点，因而，继彩电、录像机之后，在录音机、音响设备、空凋机以及玩具等其它小型电器装置上也纷纷采用红外线遥控。工业设备中，在高压、辐射、有毒气体、粉尘等环境下，采用红外线遥控不仅完全可靠而且能有效地隔离电气干扰。

关键词：单片机、红外控制、KEIL软件、C语言编程

目录

1 绪论 (1)

1.1 系统概述 (1)

1.1.1 设计性质、目的、任务 (1)

1.2 系统设计方案 (1)

1.2.1 系统设计原理框图 (1)

2程序设计 (1)

2.1定时程序设计 (1)

2.2实时时钟实现的基本方法 (2)

2.3实时时钟程序设计步骤 (2)

3红外遥控 (2)

3.1红外接收与发射 (2)

3.2红外解码 (3)

4程序执行方案 (4)

4.1子函数顺序结构方案 (4)

4.2中断加顺序方案 (4)

5设计工作及设计报告评分表 (4)

6系统调试 (5)

6.1 硬件部分 (5)

6.2 软件部分 (5)

7自我总结 (5)

8结论与展望 (5)

8.1结论 (5)

8.2单片机的发展趋势 (5)

8.2.1.采用先进结构以实现高性能 (5)

8.2.2.进一步降低功耗、 (5)

8.2.3.采用Flash Memory (6)

8.2.4.集成更多功能及兼容性 (6)

8.2.5.强抗干扰能力 (6)

8.2.6.朝系列化、全面化方向发展 (6)

9参考文献 (6)

附录一单片机板电路原理图 (8)

附录二单片机数字钟 (9)

附录三程序 (10)

1 绪论

1.1系统概述

1.1.1设计性质、目的、任务

《单片机系统设计》是在学习《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《单片机原理及应用》等相关理论课程之后，所设置的重要的综合性实践教学环节，课程的任务是通过选题的设计、安装和调试，巩固已学的理论知识，综合应用所学知识，进行电子系统的设计，从而培养工程实践能力、创新能力，培养严肃认真的工作作风和科学态度。通过查阅资料、选定方案、设计电路、安装调试、写报告等过程，得到一次科学研究工作的启蒙训练，也为以后利用单片机开发电子产品奠定坚实的基础。

1.2 系统设计方案

1.2.1 系统设计原理框图

2程序设计

2.1定时程序设计

单片机的定时功能也是通过计数器的计数来实现的，此时的计数脉冲来自单片机的内部，即每个机器周期产生一个计数脉冲，也就是每经过1个机器周期的时间，计数器加1。如果MCS-51采用的12MHz晶体，则计数频率为1MHz，即每过1us的时间计数器加1。这样可以根据计数值计算出定时时间，也可以根据定时时间的要求计算出计数器的初值。MCS-51单片机的定时器/计数器具有4种工作方式，其控制字均在相应的特殊功能寄存器中，通过对特殊功能寄存器的编程，可以方便的选择定时器/计数器两种工作模式和4种工作方式。

定时器/计数器工作在方式0时，为13位的计数器，由TLX(X=0、1)的低5位和THX的高8位所构成。TLX低5位溢出则向THX进位，THX计数溢出则置位TCON中的溢出标志位TFX.

当定时器/计数器工作于方式1，为16位的计数器。本设计师单片机多功能定时器，所以MCS-51内部的定时器/计数器被选定为定时器工作模式，计数输入信号是内部时钟脉冲，每个机器周期产生一个脉冲使计数器增1。

2.2实时时钟实现的基本方法

时钟的最小计时单位是秒，但使用定时器的方式1，最大的定时时间也只能达到131ms。我们可把定时器的定时时间定为50ms。这样，计数溢出20次即可得到时钟的最小计时单位：秒。而计数20次可以用软件实现。

秒计时是采用中断方式进行溢出次数的累积，计满20次，即得到秒计时。从秒到分，从分到时是通过软件累加并进行比较的方法来实现的。要求每满1秒，则“秒”单元中的内容加1；“秒”单元满60，则“分”单元中的内容加1；“分”单元满60，则“时”单元中的内容加1；“时”单元满24，则将时、分、秒的内容全部清零。

2.3实时时钟程序设计步骤

（1）选择工作方式，计算初值；

（2）采用中断方式进行溢出次数累计；

（3）从秒——分——时的计时是通过累加和数值比较实现的；

（4）时钟显示缓冲区：时钟时间在方位数码管上进行显示，为此在内部RAM中要设置显示缓冲区，共6个地址单元。显示缓冲区从左到右依次存放时、分、秒数值；

（5）主程序：主要进行定时器/计数器的初始化编程，然后反复调用显示

子程序的方法等待中断的到来。

（6）中断服务程序：进行计时操作

（7）加1子程序：用于完成对时、分、秒的加操作，中断服务程序在秒、分、时加1时共有三种条调用加1子程序，包括三项内容：合字、加1并进行十进制调整、分字。

3红外遥控

3.1红外接收与发射