DOC《课程设计说明书》

K2,设置小时以及设置闹钟的开关;

K3,设置分钟以及闹钟的分钟;

K4,设置完成退出. 课程设计中根据具体的要求,查了大量的资料,然后根据已经学过时钟程序编写定时闹钟的程序,依据程序利用Proteus软件进行仿真试验,对出现的问题通过修改源程序终于能实现一定的功能. 关键词:AT89S52;

功能;

调整;

数码 目录1.设计背景…1 1.1 单片机的相关知识…1 1.2 单片机的应用…2 2.设计方案…3 2.1 时钟设计方案…3 2.2 数码管显示方案…3 3.方案实施…4 3.1 硬件电路的分析…4 3.1.1系统时钟电路分析…4 3.1.2系统复位电路的设计…4 3.1.3闹钟指示电路设计…4 3.1.4闹钟的显示电路设计…5 3.2 软件设计…5 3.2.1 概述…5 3.2.2 主模块的设计…5 3.2.3 基本显示模块的设计…5 3.2.4 时间设定模块…5 3.2.5 闹铃功能的实现…7 4.结果与结论…7 4.1 系统仿真…7 4.2 仿真结果分析…7 5.收获与致谢…7 6.参考文献…8 7.附件…8 7.1 源程序…8 7.2 实物图…17 7.3 元器件清单…18 1. 设计背景 1.1 单片机的相关知识 单片微型计算机,简称单片机.它在一块芯片上集成了中央处理器、只读存储器、输入输出接口、可编程计数器和定时器等.一块单片机芯片,就相当于一台计算机. 单片机的特点 (1)集成度高、功能强 微型计算机通常有中央处理器、存储器以及I/O接口组成,其各部分分别集成在不同的芯片上.和微型计算机进行比较,单片机不仅体积减小,而且功能大为增强. (2)结构合理 目前单片机大多采用Harvard结构.这是数据存储器和程序存储器相互独立的一种结构.单片机采用此种结构可以使存储容量大,速度快.单片机由于主要用于工业控制方面,一般都需要较大的程序存储器,用以固化已调好的控制程序;

而数据存储器的容量相对较小,主要用来存放少量的随机数据.小容量随机存储器直接装在单片机内部,可使数据传送速度快. (3)抗干扰性强 由于单片机的各种功能部件都集中在一个芯片上,特别是存储器也集成在芯片上,数据大都在芯片内部传送,不易受到外部干扰,增强了抗干扰能力,使系统运行更可靠. (4)指令丰富 单片机一般都有传送指令,逻辑运算指令,转移指令,加、减运算指令等.有些单片机还有乘法以及除法运算指令,特别是位操作指令十分丰富. 2.单片机的组成及工作过程 单片机是由中央处理器和适当容量的存储器、输入输出接口电路三大基本部分组成,它通过接口电路再与输入输出外部设备连接. 以下简单叙述各部件的作用: (1)中央处理器 CPU是整个单片机系统的核心,它是由算术逻辑运算单元和控制器组成的.它的功能是进行数据处理,并且控制数据和指令在单片机中的运行,即控制单片机根据给定的要求进行操作. (2)存储器 单片机是单片机存放程序和数据的部件,它是许多存储信息的单元组成.存储单元越多,存储容量越大,可存放的信息量就越多. (3)输入输出接口电路 接口电路CPU和外部设备之间不可缺少的连接纽带.人们要控制单片机的运行可通过键盘送入指令,也可用开关送入信号,键盘和开关都是输入设备.单片机要运行的结果输出,可通过显示器、打印机告诉人们,也可通过接口电路输出信号,操作各种电器设备进行动作,显示器、打印机和电气设备都是输出设备. 因为外部设备与CPU之间的逻辑电平、速度、时序、驱动能力的有很大的差别,所以必须通过I/O接口电路解决它们的匹配问题. (4)单片机的工作过程 单片机在工作前,首先必须在程序存储器内装入程序.单片机开始工作后,即按地址先先从存储器中取出指令,然后把指令译码,以确定该指令执行的什么操作和操作数的存放地址,再根据这三个地址取操作数,接着CPU对操作数进行操作,操作结果送入存储器或经接口电路送入显示器、打印机等外部设备. 1.2单片机的应用 1.工业过程控制中的应用 由于单片机的I/O接口线多,位操作指令丰富,逻辑操作功能强,因此,特别适合用于工业过程控制.它既可以作为主机控制,也可作为分布式控制系统的前端机.在作为主机使用的系统中,单片机为核心控制器件,用来完成模拟量和开关量的采集、处理和控制计算(包括逻辑运算),然后输出控制信号. 2.生活中的应用 由于单片机价格低廉、体积小、逻辑判断及控制功能强,因此广泛地应用于人类生活的各个方面.如:洗衣机、电冰箱、电子玩具及电梯控制等. 3.计算机网络及通信技术中的应用 单片机集成了通信接口,因而使其在计算机网络及通信设备中得以广泛应用,例如Intel公司的8044,它由8051单片机及SDLC通信接口组合而成,用性能高的串行接口单元SIU代替传统的UART,其传送距离可达1200m,传送速率为2.4Mbit/s. 2.设计方案 2.1 时钟设计方案 方案一:运用所学的数字电子技术知识,利用555秒脉冲发生器和74系列等相关芯片设计出纯硬件的电子闹钟原理图. 方案一的优点:思想简单,没有程序控制. 方案一的缺点:所需元器件太多,电路复杂,不容易焊接,而且难于实现. 方案二:使用单片机内部的可编程定时器,用AT89S52作为其核心部件,AT89S52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、闹铃等功能. 方案二的优点:所需元器件少,成本较低,电路简单,易于实现. 方案二的缺点:编写程序较复杂. 通过比较两方案的优点和缺点和单片机的功能,采用方案二. 2.2 数码管显示方案 方案一:静态显示.所谓静态显示,就是当显示器显示某一字符时,相应的发光二极管恒定的导通和截止,该方式每一位都需要一个8位输出口控制,. 方案一的优点:静态显示时较小的电流能获得较高的亮度且字符不闪烁. 方案一的缺点:当所显示的位数较多时,静态显示所需的I/O口太多,造成了资源的浪费,不易于焊接. 方案二:动态显示.数码管动态显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一,动态驱动是将所有数码管的8个同名端连在一起,另外为每个数码管的公共极COM增加位选通控制电路,位选通由各自独立的I/O线控制,当单片机输出字形码时,所有数码管都接收到相同的字形码,但究竟是那个数码管会显示出字形,取决于单片机对位选通COM端电路的控制,所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开,该位就显示出字形,没有选通的数码管就不会亮.通过分时轮流控制各个数码管的的COM端,就使各个数码管轮流受控显示,这就是动态驱动.在轮流显示过程中,每位数码管的点亮时间为1~2ms,由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应,尽管实际上各位数码管并非同时点亮,但只要扫描的速度足够快,给人的印象就是一组稳定的显示数据,不会有闪烁感,动态显示的效果和静态显示是一样的,能够节省大量的I/O端口,而且功耗更低. 方案二的优点:动态显示节省了I/O端口,降低了能耗. 方案二的缺点:需要程序控制,稍微复杂. 通过比较采用方案二. 3. 方案实施 3.1 硬件电路的分析 3.1.1系统时钟电路分析 对于时间要求不是很高的系统,只要按图进行设计就能使系统可靠起振并稳定运行.但由于原理图的C