毕业设计论文—多功能数字钟的设计论文.doc

0 前 言 2 1 总体方案设计 3 2硬件电路设计 3 2.1单片机最小系统 3 2.1.1时钟电路设计 4 2.1.2 复位电路设计 5 2.2 LCD显示电路设计 5 2.3 按键选择电路设计 6 2.4 蜂鸣器电路设计 7 3软件设计 7 3.1主程序设计 8 3.1.1.中断服务子程序 8 3.2 LCD显示子程序 9 3.3 键扫描子程序 10 4调试分析 11 4.1 软件调试 11 4.1 硬件调试 11 5结论及进一步设想 12 参考文献 12 课设体会 12 附录1 电路原理图 13 附录2 程序清单 14 多功能数字钟的设计 谭欣 沈阳航空 摘要：本设计一单片机控制的系统系统：AT89C52LCD液晶显示；时制转换；复位 0 前言 近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断的走向深入，同时带动着传统控制检测日新月异更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面的知识是不够的，还要根据具体的硬件结构，以及针对具体的应用对象的软件结合，加以完善。 本次设计的多功能数字钟就是应用单片机的计时功能为设计核心，当计时器满则实行中断程序，对LCD的显示的数字按进制进行刷新，当设定的闹铃时间与当前显示的时间相同时，则蜂鸣器和闹铃灯开始工作，达到提醒时间的作用。 1 总体方案设计 针对本课题的设计任务，进行分析得到：本次设计用单片机做为总控制系统，由LCD进行数字显示，由6个开关键作为键盘进行对时间的调整和闹铃设定。根据设计要求采用AT89C52单片机做为控制器，时钟电路方案设计有两种： 方案一：直接采用单片机定时计数器提供的秒信号，使用软件编程实现时、分、秒计数。采用此种方案 可以减少芯片的使用，节约成本，实现的时间误差较小，但软件编程比较麻烦。 方案二：采用时间专用芯片实现时钟，时钟芯片是一种高性能的针对时钟的芯片，可自动对秒、分、时、日、周、月、年进行计数，而且精度比较高，芯片用的多，成本高，但软件程序设计较易实现。 综合各方面因素，针对此次多功能数字钟的设计，我采用方案一来实现本次设计的要求。该多功能数字钟的设计，总体上大致可分为以下几个部分组成：1. 时钟电路部分；2.复位电路部分；3.LCD显示电路部分；4.按键选择电路部分；5. 蜂鸣器电路部分。系统原理框图如图1所示。 图1 系统原理框图 整个电路的工作原理是由晶振芯片提供准确的时钟电路， 由键盘调整数字钟的功能，并通过软件编程把时间数字通过LCD显示出来。 2硬件电路设计 2.1单片机最小系统 单片机最小系统电路主要包括复位电路和时钟电路，是单片机工作的基础。所谓最小系统，是指一个真正可用的单片机的最小配置系统。对于单片机内部资源已能够满足系统的需要的，可直接采用最小系统。由于MCS—51系列单片机片内不能集成时钟电路所需要的晶体振荡器，也没有复位电路，因此在构成最小系统时，必须外接这些部件。根据片内有无程序存储器，MCS—51的单片机最小系统分为两种情况。第一种情况：8051/8751片内有4KB的ROM/EPROM,因此，只需要外接晶体振荡器和复位电路就可以构成最小系统。第二种情况：8031片内无程序存储器，因此，在构成最小系统时，不仅要外接晶体振荡器和复位电路，还应在外扩展程序存储器。本设计采用的89C52单片机，故无需外扩程序存储器。所需的电路如图2所示。 图 单片机最小系统 2.1.1时钟电路设计 MCS-51单片机内部的振荡电路是一个到增益反相放大器，引线 XTAL1和XTAL2分别为反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入和来自反向振荡器的输出，该反向放大器可以配置为片内振荡器。单片机内部虽然有震荡电路，但要形成时钟，外部还需要附加电路。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用.有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器，因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求，但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。51单片机的时钟产生方式有两种，分别为：内部时钟方式和外部方式。利用其内部的震荡电路XTAL1和XTAL2引线上外接定时元件，内部震荡电路便产生自激震荡，用示波器可以观察到XTAL2输出的时钟信号。在MCS-51单片机一般常用内部时钟方式，也就是在XTAL1和XTAL2之间连接晶体震荡器与电容构成稳定的自激震荡器，如下图3： 图C1和C2对振荡器有微调作用，通常的取值范围是30+/-10PF;石英晶体选择6MHZ或12MHZ都可以。其结果只是机器周期时间不同，影响计数器的计数初值。 2.1.2 复位电路设计 复位是单片机的初始化操作，其主要功能是把程序计数器PC的内容初始化为0000H，也就是使单片机从0000H单元开始执行程序，同时使CPU及其他的功能部件都从一个确定的初始状态