———片機(jī)實(shí)驗(yàn)報(bào)告-電子時(shí)鐘制作

篇1:片機(jī)試驗(yàn)報(bào)告-電子時(shí)鐘制作

淮北師范高校

電子時(shí)鐘制作

學(xué)院

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)

專業(yè)

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)(師范)學(xué)號

同學(xué)

姓名

一、設(shè)計(jì)內(nèi)容與設(shè)計(jì)目的

1、編寫出一個(gè)電子鐘，六個(gè)數(shù)碼管每兩個(gè)一組來分別顯示小時(shí)、分和秒;一個(gè)蜂鳴器來實(shí)現(xiàn)報(bào)時(shí)或鬧鈴等聲音功能;八個(gè)二極管玩花樣設(shè)計(jì)，完善電子的整體設(shè)計(jì)。

2、熟識整個(gè)電路圖，練習(xí)一下焊接操作。

3、嫻熟把握C51的編程方法與技巧。

4、能夠有效地掌握數(shù)碼管、二極管、蜂鳴器和鍵盤的操作(可采納多種形式)。

5、能夠依據(jù)原理圖焊接電路板，經(jīng)過調(diào)試，保證整個(gè)電路板沒有虛焊點(diǎn)。

硬件設(shè)計(jì)要求

1、依據(jù)項(xiàng)目要求，去選擇相應(yīng)的電路，比如MCU系統(tǒng)，輸入輸出驅(qū)動電路，電源供電電路。

2、整體布局合理，標(biāo)注規(guī)范、明確、美觀、不產(chǎn)生歧義。

3、列出完整的元件清單(標(biāo)號、型號及大小、封裝形式、數(shù)量)。

4、估算電路板的功耗，并對供電形式提出要求。

5、依據(jù)設(shè)計(jì)好的原理圖，焊接實(shí)物。

軟件設(shè)計(jì)要求

1、所編代碼要能夠?qū)崿F(xiàn)以下基本功能，當(dāng)時(shí)時(shí)間的設(shè)定，定點(diǎn)鬧鈴，秒針走一下四個(gè)二極管同時(shí)向右移一位。

2、依據(jù)項(xiàng)目要求，設(shè)計(jì)軟件整體規(guī)劃，人機(jī)對話，各模塊的關(guān)聯(lián)，底層驅(qū)動模塊。

3、程序在必要的地方進(jìn)行解釋。

每個(gè)函數(shù)的出入口要有輸入輸出參數(shù)的說明。

程序必需具有具有良好的可讀性，可重用，簡單調(diào)試和維護(hù)。

4、使用c語言進(jìn)行編程。

二、硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.STC12C5A60S2掌握模塊

考慮到設(shè)計(jì)功能需要，掌握器的功能用于外部鍵盤信號的接收和識別、數(shù)碼管的顯示掌握等，我們選擇了學(xué)習(xí)過的12C5A60S2系列單片機(jī)，具有反應(yīng)速度極快，工作效率特高的特點(diǎn)。

12C5A60S2是一種低功耗、高性能得微掌握器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲器。使用Atmel

公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。另外掉電愛護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。

2.鍵盤功能模塊

依據(jù)系統(tǒng)的基本的要求，基于時(shí)間的觀看和設(shè)定等功能，采納由四個(gè)鍵構(gòu)成的獨(dú)立式鍵盤分別接在單片機(jī)的P3.2-P3.5口，特別的便利，同時(shí)相對于獨(dú)立式鍵盤大大節(jié)約了空間，在軟件的設(shè)計(jì)時(shí)帶來了極大的便利，使程序簡易明白，可讀性強(qiáng)。

本次設(shè)計(jì)中，五個(gè)功能鍵分別定義為KEY1鍵、KEY2鍵、KEY3鍵、KEY4鍵對應(yīng)著小時(shí)加一、小時(shí)減一、分鐘加一、分鐘減一及同時(shí)組合鍵KEY1和KEY2同時(shí)按下實(shí)現(xiàn)顯示年月的操作，KEY3和KEY4同時(shí)按下實(shí)現(xiàn)顯示日的操作，使得操作起來非常的清楚與便利。

3.數(shù)碼管顯示模塊

顯示模塊要具有顯示時(shí)分秒，年月日的功能，共需要六位數(shù)碼管。數(shù)碼管的六個(gè)位控口接在12C5A60S2單片機(jī)的P0口線上，從左到右挨次連接，段掌握線接在12C5A60S2單片機(jī)的P2口線上，從低位到高位對應(yīng)連接.再由于數(shù)碼管的本身顯示亮度不夠，所以一般都會在其位控和段控口前加上肯定的驅(qū)動電路，本次設(shè)計(jì)中采納三極管作為驅(qū)動。

4.蜂鳴器模塊

電子鐘的另外一個(gè)功能是秒走一下，會有聲音提示一下，本次設(shè)計(jì)利用蜂鳴器來實(shí)現(xiàn)。具有電路結(jié)構(gòu)特別簡潔，掌握極其便利等優(yōu)點(diǎn)。

5.二極管顯示模塊

二極管采納共陽接法,其負(fù)極接在P1口線上。在正常運(yùn)行時(shí),二極管會隨著秒的走動來亮和滅，周期為2秒。

6.系統(tǒng)電路圖

總原理圖.總布局圖.PCB圖見附錄(1)

7.系統(tǒng)的元器件清單

本系統(tǒng)中所用到的元件如表2.1所示。

表2.1系統(tǒng)元器件表

器件

型號

數(shù)量

器件

型號

數(shù)量

單片機(jī)

12C5A60S21個(gè)

按鍵

一般

5個(gè)

三極管

一般

8個(gè)

開關(guān)

6腳雙路

1個(gè)

排阻

A103J,A427J，A102J

1個(gè)，1個(gè),1個(gè)

二極管燈

一般

8個(gè)

電容

10F

2個(gè)

數(shù)碼管

CPS056AR

6個(gè)

電阻

一般

若干

下載接口

4針接口

1個(gè)

蜂鳴器

壓電式

1個(gè)

單排針

一般

若干

三.軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.使用單片機(jī)資源介紹

12C5A60S2單片機(jī)的P0、P1、P2、P3口作為輸入輸出口。

RST:

復(fù)位輸入。

2.軟件系統(tǒng)各功能模塊介紹

2.1獨(dú)立式鍵盤模塊

獨(dú)立式鍵盤軟件設(shè)計(jì)通過在主程序中調(diào)用子程序key去執(zhí)行相應(yīng)的功能,單片機(jī)P3口在復(fù)位后保持高電平,當(dāng)鍵按下相應(yīng)口線為低電平，此時(shí)CPU做初期推斷，之后延時(shí)，確定為按鍵后等待鍵松，之后執(zhí)行子程序。達(dá)到通過鍵功能程序的分支執(zhí)行相應(yīng)的程序段，完成對應(yīng)的操作。

2.2數(shù)碼管顯示模塊

數(shù)碼管顯示是通過調(diào)用子程序displaypro來實(shí)現(xiàn)的，由于數(shù)碼管動態(tài)顯示，所以在執(zhí)行其他的程序的時(shí)候依舊要常常調(diào)用顯示子程序DISP。數(shù)碼管的段控由單片機(jī)轉(zhuǎn)變P2口相應(yīng)位電平來實(shí)現(xiàn)，為實(shí)現(xiàn)不同的顯示功能，設(shè)置了不同的顯示緩沖單元，通過掌握標(biāo)志位掌握。數(shù)碼管的位控由CPU轉(zhuǎn)變P0口相應(yīng)位電平來實(shí)現(xiàn)，基于人的視覺延遲性，通過從右到左的循環(huán)保證全部數(shù)碼管都被點(diǎn)亮。

2.3中斷函數(shù)模塊

這個(gè)程序運(yùn)用了兩個(gè)中斷函數(shù)，分別為定時(shí)器0和定時(shí)器1的中斷，定時(shí)器0是用來計(jì)時(shí)，定時(shí)器1是用來動態(tài)掃描，這樣使得電子鐘的性能更穩(wěn)定。

2.4系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)思路

1.明確要實(shí)現(xiàn)的功能：主要有數(shù)字時(shí)鐘時(shí)間的顯示，時(shí)間的調(diào)試。另外還有附加功能的實(shí)現(xiàn)。

2.編寫函數(shù)利用P2引腳掌握三極管的基極用來掌握6個(gè)數(shù)碼管的工作狀態(tài)，利用時(shí)間片分別顯示不同數(shù)碼管的顯示，依據(jù)P0的8個(gè)引腳掌握數(shù)碼管的8段顯示。

3.編寫函數(shù)利用鍵盤掌握P3實(shí)現(xiàn)時(shí)間的調(diào)試功能。利用P3.2(key1)作為模式選擇，P3.3~P3.5作為不同功能的調(diào)試按鍵。

4.編寫函數(shù)P1引腳掌握發(fā)光二極管的閃耀，實(shí)現(xiàn)花樣式閃耀。

5.接著就是鬧鐘功能的實(shí)現(xiàn)，其中包括定時(shí)的顯示、調(diào)試、蜂鳴器的聲音等。

當(dāng)定時(shí)的鬧鐘時(shí)間與實(shí)際時(shí)間相同時(shí)，蜂鳴器響動。

2.5流程圖

見附錄(2)

附錄1：

數(shù)碼管：

二極管：

蜂鳴器：

按鍵：

單片機(jī)：

開頭

key_board()0show_time()show_time()show_dell()set_dell()set_time()Y

Y

N

Y

N

time()walk_up_bell();

結(jié)束

四.程序源代碼

#include

#include

#define

uchar

unsigned

char

#define

uint

unsigned

int

uchar

num[]={0*bd,0*90,0*a7,0*b6,0*9a,0*3e,0*3f,0*b0,0*bf,0*be};

uchar

hour=0,min=0,second=0,time1;

uchar

set_hour=0,set_min=0,set_switch=1,key1_time,function;

uchar

bell[]={0*17,0*13,0*2b};

uchar

temp;

sbit

key1=P3^2;

sbit

key2=P3^3;

sbit

key3=P3^4;

sbit

key4=P3^5;

寄存器工作模式選擇工作模式1，M1=0，M0=1,使用16位計(jì)數(shù)器

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TH0=

(6553650000)%256;//50000表50000*0.1微妙=毫秒，

EA=1;

//EA：CPU

的中斷開放標(biāo)志

ET0=1;

//ET0：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0溢出中斷允許位

TR0=1;

//TR0：定時(shí)器0運(yùn)行掌握位

P1=0*f0;

//

led燈只有第一個(gè)亮

while(1){

key_board();

time();

walk_up_bell();

}

}

四.調(diào)試

通過鍵盤，按key1(P3^2)若干次可以循環(huán)顯示不同的功能，0時(shí)為顯示時(shí)間，1次為調(diào)整時(shí)間，按key2(P3^3)能調(diào)整時(shí)分，key3(P3^4)調(diào)整分鐘，key4(P3^5)可以調(diào)整秒鐘。2次時(shí)可以調(diào)整鬧鈴key2(P3^3)調(diào)整鬧鈴時(shí)分，key3(P3^4)調(diào)整