单片机课程设计论文doc.docx
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单片机课程设计论文doc
课程设计成果
院(系):
班级:
学生姓名:
学号:
设计地点(单位)
设计题目:
多功能电脑时钟程序设计
完成日期:
2011年7月6日
指导教师评语:
_______________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
成绩(五级记分制):
________________
教师签名:
_________________________
摘要
主要内容为本课程设计的简单说明(200字左右)。
关键字:
(3~5个关键字)
利用单片机完成多功能电脑时钟的制作,时钟功能包括
1显示时间
2可自由更改时钟时间
3可20秒倒计时
4可设置闹钟并响铃
5有秒表功能精确到百分秒
6用KeilC51UV2实现软件的编译
7利用STC_ISP_V480将程序拷贝到单片机钟
8利用ST89c51完成设备的正常运行
课程设计任务书
设计题目:
多功能电脑时钟程序设计
学生姓名
课程名称
C语言程序设计课程设计
专业班级
地点
I305/306
起止时间
2011.06.27-2011.07.08
设计内容及要求
a.按MODE键切换显示模式。
b.按UP、DN键修改当前时钟。
c.UP、DN键设置闹钟时间(两组)。
d.按MODE键切换到秒表模式,按ENT键开始秒表计时,再按ENT键秒表计时停止。
e.UP、DN键设定倒计时初值,按MODE键切换到倒计时模式,自动开始倒计时。
要求每位同学要独立完成,编写完整的设计报告。
设计
参数
开机显示北京时间;
闹钟时间到,蜂鸣器报时10秒;
定时时间初值可以自由设置。
进度
要求
具体进度详见“校内独立实践教学日程安排表”。
参考资料
[1]李群芳.单片微型计算机与接口技术(第二版).电子工业出版社.2006.6
[2]马忠梅 等.单片机的C语言应用程序设计.北京航天航空大学出版社.2007.2
[3]宗成阁.单片机原理及应用.哈尔滨工业大学出版社.2009.4
其它
说明
1.本表应在每次实施前一周由负责教师填写二份,院系审批后交院系办备案,一份由负责教师留用。
2.若填写内容较多可另纸附后。
3.一题多名学生共用的,在设计内容、参数、要求等方面应有所区别。
教研室主任:
指导教师:
王成敏/曾建奎/张义辉/严利/常继彬
目录
第1章产品功能分析
第二章方案设计
2.1硬件方案设计
2.2软件方案设计
第三章系统设计
3.1硬件电路设计与分析
3.2软件的设计
第四章系统调试
4.1调试方法及步骤
4.2测试方法及测试结果
第一章
产品功能分析
主要介绍本次课程设计完成的产品具有哪些详细的功能,及操作说明,(要求把产品的所有的功能全部写在该部分)
1.显示时间
在最初显示时间为5:
30
2.时间修改
首次按下mode键为修改时钟的小时位。
用up和down实现时间的加或减。
再次按下mode键为修改时钟的小时位,同理用up和down实现加和减。
3.闹钟时间设置
第三次按下mode键为修改闹铃时间,用up和down分别实现小时和分的加。
4.秒表
第四次按下mode键为秒表模式,再按下up键为秒表开始,按下down键为停止,按下end键为归0.
5.20倒计时
滴五次按下mode键为倒计时,利用up和down键实现时间的加或减,按下end为倒计时开始。
再按下mode键返回时钟显示。
第二章方案设计
2.1 硬件方案设计
8051-basedFulllyStatic24MHzCMOScontrollerwith32I/OLines,
2Timers/Counters,6Interrupts/2PriorityLevels,UART,
Three-LevelProgramMemoryLock,4KBytesFlashMemory,
128BytesOn-chipRAM
MCS-51内部有4KB闪烁储存器,芯片本身就是一个最小系统,该设计是一个多功能显示的最小系统,MCS-51能够满足该系统的性能要求。
而且用这种芯片简单可靠,只需要接上时钟电路和复位电路即可,省去了外部扩展程序存储器的工作,从而减少了芯片的数目,缩小了产品的体积。
综上AT89C51单片机的设备配置能达到我们的要求,所以我们选用这款51单片机来作为硬件设备。
其图示为:
2.2软件方案设计
STC_ISP_V480能够将KeilC51UV2软件编译的hex文件程序拷贝到51单片机中。
此次选用C51来编程,首先要有初始化程序,通过初始化程序,将对主程序所用到的变量、常量以及各个参数和所调用的子函数定义。
其次还有显示程序、按键扫描及处理程序、时钟程序、通讯程序和倒计时程序,过程控制如下图
第三章系统设计
3.1硬件电路设计与分析
CPU时钟与复位电路、数码管显示电路、按键接口电路、LED指示电路、蜂鸣器接口电路、RS-232接口电路。
3.2软件的设计
控制程序的结构及模块划分;
初始化程序、数码管显示程序、按键扫描及处理程序、倒计时程序、闹铃程序、秒表程序、时钟程序、通信程序。
画出整个软件的模块图、并对每一个模块图的算法用程序流程图、相关部分代码介绍
要实现的功能
(1)初始化程序
(2)数码管扫描程序
(3)时钟程序
(4)设定时钟小时程序
(5)设定时钟分钟程序
(6)跑表程序
(7)闹钟程序
(8)倒计时设定程序
(9)倒计时执行程序
初始化程序
TMOD=0x11;//设置定时器0工作模式,16位计数模式
TH0=THCO;
TL0=TLCO;
TR0=1;//启动定时器
ET0=1;//使能定时器中断
IT0=1;//外部中断0连沿触发方式
EX0=1;//使能外部中断0
EA=1;//开总中断
数码管扫描程序
程序中我们把模式定义为:
显示当前时间(小时和分钟),显示跑表的秒和百分秒,显示闹铃的小时分钟,显示倒计时的分钟和秒。
修改当前小时和分钟,分别进入模式1和2,当修改小时时,只显示小时位;修改分钟时,只显示分钟位;在剩下的模式中,各种模式对应修改闹铃的小时和分钟,倒计时的分钟和秒等,故而在显示时也区分这几种显示情况。
用LED灯的亮灭显示情况来表示工作在不同的模式情况下。
当模式处在模式0的时候,即当前时间模式,所有LED灯熄灭;进入模式1,即跑表模式,LED1亮起;进入模式2,设定秒表,LED2亮起;进入模式3,设定分钟,LED3亮起;进入模式4,即设定小时,LED4亮起;进入模式5,设定闹钟,LED1与LED2亮起,LED3灭,当LED4灭时闹钟打开;进入模式6,LED1、LED2、LED3与LED4亮起。
用来显示数字的数码管采用动态显示的方法,每隔5ms送一个位选码到接有数码管的P1端口,并用四只LED灯来动态显示当前处在的模式功能状态。
时钟程序
Sec++sec>=60sec=0min++min>=60min=0hour++hour>=60hour=0
设定时钟小时程序
同理设置分钟程序
跑表程序
在主程序中定义了一定时5ms的计数器中断,用变量miaocount来计中断的次数,当miaocount=2时,则表示已经过一个百分秒,将miaocount置0,并开始百分秒++;当百分秒等于100时,将百分秒置0,并开始sec++;当sec=100时,将sec置0以此来使跑表能够正常工作
闹铃程序
当设定的闹铃时间和当前的时钟时间相重合,则蜂鸣器打开,P14=0,此时定义的beepcount开始进行++运算,累加至2000次(主程序中定义了一定时5ms的计数器中断),即闹铃响10秒,响完之后,则将P14=1,即关闭蜂鸣器
倒计时程序
倒计时的设倒计时的设定与时钟的设定相同,设定完毕后,按键MODE,则进入倒计时开始模式。
定与时钟的设定相同,设定完毕后,按键MODE,则进入倒计时开始模式。
测试方法及测试结果
测试方法
仔细观察单片机的蜂铃器,LED灯,显示管的动态。
找一个准确的时钟和一个秒表。
认真核对与程序的对应关系以及和预期效果的差异。
找出差异部分,再程序中找到与其对应的程序段的症结所在,改正过来后再下载到单片机中运行观察结果,多次重复这项工作直到完全正确。
测试结果
经过多次的运行和修改,程序已经能够完成预期要求的各项功能:
1显示时间
2可自由更改时钟时间3可20秒倒计时4可设置闹钟并响铃5有秒表功能。
小结
该课程设计中应用到了蜂鸣器、LED流水灯、数码管,并且要求在一个电路板上将各个功能集成在一起,也就是能实现LED灯流水工作,数码管计时以及蜂鸣器发生。
是我们对单片机上的这些东西更加了解了。
在这次试验中虽然出了很多错误,在最开始甚至一点东西都显示不出来在单片机上,但通过一次又一次的更正和问答,终于还是将大部分问题解决了,虽然遗留了一些问题但都不是特别至关重要的,所以有时被忽略了,在接下来的一段时间里一定争取把它给搞明白了。
致谢
写出在本次课程设计及论文完成过程中,为你提供帮助的人,并表达谢意。
签名
2011年7月6日
参考文献
[1]宗成阁.单片机原理及应用[M].哈尔滨工业大学出版社.2009.4
[2]单片机原理及应用(MCS---51);重庆大学出版社;2006年;
[3]《单片机课程设计纲要》,电子科技大学出版社,2003年
[4]单片机实验及课程设计指导书(重庆科技学院)
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