单片机原理及系统课程设计

目录

1课程设计的要求、目的和意义 .................................................................................................... 1

1.1设计要求…………………………………………………………………………………..2 1.2设计目的 ............................................................................................................................. 1 1.3设计意义 ............................................................................................................................. 1 2系统方案设计及确定 .................................................................................................................... 2 3系统硬件设计 ................................................................................................................................ 3

3.1AT89S51最小系统设计 ...................................................................................................... 3

3.1.1时钟电路硬件设计 .................................................................................................. 3 3.1.2复位电路硬件设计 .................................................................................................. 4 3.2键盘电路硬件设计 ............................................................................................................. 4 3.3显示电路硬件设计 ............................................................................................................. 5 3.4蜂鸣器电路硬件设计 ......................................................................................................... 5 4系统软件设计 ................................................................................................................................ 6

4.1系统主程序设计 ................................................................................................................. 6 4.2定时器设计 ......................................................................................................................... 8 4.3秒表设计 ............................................................................................................................. 9 4.4闹钟设计 ............................................................................................................................. 9 4.5其他主要子程序设计 ....................................................................................................... 10 5系统调试...................................................................................................................................... 10 6总结 ............................................................................................................................................. 11 参考文献......................................................................................................................................... 12 附录 ................................................................................................................................................ 13

附录一程序清单 ..................................................................................................................... 13 附录二系统硬件原理图 ......................................................................................................... 27

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1课程设计的目的和意义

1.1设计要求

用六位数码实现数字时钟,显示时分秒。

1.2设计目的

灵活运用单片机的基础知识,依据课程设计内容,能够完成从硬件电路图设计,到PCB制版,再到软件编程及系统调试实现系统功能,完成课程设计,加深对单片机基础知识的理解,并灵活运用,将各门知识综合应用。

能够上网查询器件资料,培养对新知识新技术的独立的学习能力和应用能力。

独立完成一个小的系统设计,从硬件设计到软件设计,增强分析问题、解决问题的能力,为日后的毕业设计及科研工作奠定良好的基础。

1.3设计意义

单片机课程设计过程中,我们通过查阅资料、硬件设计、程序设计、安装调试等环节,完成了一个涉及89S51单片机多种资源应用并具有综合功能的小系统目标板的设计与编程应用。使我们不但能够将课堂上学到的理论知识与实际应用结合起来,而且能够对电子电路、电子元器件、原理图绘制等方面的知识进一步加深认识,同时在软件编程、排错调试、焊接技术、相关软件及仪器设备的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高。使我们增进对单片机的感性认识,加深对单片机理论方面的理解。使我们了解和掌握单片机应用系统的软硬件设计过程、方法及实现,强化单片机应用电路的设计与分析能力。提高我们在单片机应用方面的实践技能和科学作风;培育学生综合运用理论知识解决问题的能力,实现理论结合实际,学以致用的原则。

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2系统方案设计及确定

本次课程设计,要求用单片机及6位LED数码管显示时、分、秒,以24<小>时计时方式运行,能整点提醒(短蜂鸣,次数代表整点时间),使用按键开关可实现时、分调整,秒表(或闹钟)/时钟功能转换,以及实现省电(关闭显示)功能。 1.时钟功能

利用单片机片内定时器(如T0)产生1s计时,自行设定时钟计数单元地址,包括秒单元、分单元、时单元,最大计数值为23时59分59秒。用6位LED数码管显示时、分、秒,以24<小>时计时方式运行;

使用按键开关可实现时、分调整,可增加“熄灭符”用于时间调整时的闪烁功能; 能整点提醒(短蜂鸣,次数代表整点时间);

可通过按键使系统进入省电状态(数码管不亮,时钟不停)。 2.秒表功能

能通过按键实现秒表/时钟功能之间的转换;

利用单片机内部定时器(如T1)实现秒表的计时,自行设定秒表计数单元地址,包括10ms单元、秒单元、分单元, 通过6位LED数码管显示,最大计数值为99分59.99秒。 可通过按键实现秒表的暂停、清零、启动。 3.闹钟功能

能通过按键实现闹钟/时钟功能之间的转换;

可通过按键设定闹钟时间,在定时闹铃时精确到分,可通过6位LED数码管显示闹钟设定时间。

可通过按键实现闹铃有效、无效,以及在设定闹钟后取消闹时功能。 在闹铃时,可通过按键开关使蜂鸣停止。 4.系统设计方案框图如下:

电源独立按键电路数码管显示电路时钟电路AT89S51单片机蜂鸣器电路复位电路 图2-1系统设计方案框图

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