单片机数字钟实训报告

单片机数字钟实训报告

学院：电子工程学院

专业：机电一体化

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一、任务及要求

用51单片机设计时、分、秒计时器，具体要求如下。

1、具有时、分、秒计时功能和8位数码管显示功能，显示格式为：“时－分－秒”；

2、用Proteus设计仿真电路进行结果仿真；

3、4人组成设计小组完成，小组成员有明确分工，1人负责总体方案设计及报告撰写，2人负责功能模块函数设计，1人负责仿真电路设计及调试。

4、完成程序设计、仿真电路设计、结果仿真。

5、本实验要求设计一个数字计时器，可以完成0分00秒~23小时59分59秒的计时功能，并在控制电路的作用下有开机清零。

6、指标要求：

①.显示时、分、秒。

②采用24小时制，小时计数器按“23翻00”规律计数。.

③为了保证计时准确、稳定，由单片机的定时器来计时。

7、设计要求：

①画出电路原理图（或仿真电路图）；

②元器件及参数选择；

③电路仿真与调试；

④连接实物图，并调试；

⑤写出报告，并做总结；

二、设计方案

1、总体设计方案（李文负责完成）

（说明总体设计方案构思、程序模块构成、仿真电路构成等内容，不少于300字））。

构思：实现时钟的设计，如果采用软件延时的方法来实现时钟，太耗cpu了，

因此采用51单片机的内部硬件资源来实现时钟，因此采用定时器来定时，由于单片机的最大定时的时间为65.536ms;但是我们要定时1s，为了方便，我们则选用定时器0工作方式1且定时50ms，然后在中断20次则有了1s，有了1s就好办了，分，时就好办了，只要在1秒的基础上加就可以实现时钟了，有了时，分，秒就要显示了，由于时，分，秒都是两位，因此要把个位与十位分离，然后在分别在数码管上显示，这样就实现时钟的设计。

程序模块：1、主函数：（调用初始化函数，调用显示函数）

2、显示函数：（延时函数，数码管显示代码）

3、中断服务函数：（时，分，秒的实现）

仿真电路构成：数字钟的结构组成：

电1）晶体振荡器电路

2）复位电路

3）数码管使用非门驱动及数码管

具体：52单片机的最小系统（52单片机，晶振电路（12MHz晶振，和30pF 的无极性容），复位电路（10k电阻，10uf极性电容，开关）），外加八位一体的数码管，数码管驱动电路；

2、显示模块程序流程图

3、中断服务函数模块程序流程图

4、主函数模块的设计

5、仿真电路图

三、程序代码：

/*

功能：用共阴的八位一体的数码管显示时间“小时-分钟-秒”

位码接P2口；段码接P0口；使用定时器0定时1s，

*/

#include //头文件

#define uchar unsigned char //宏定义

#define uint unsigned int //

uchar code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,

0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};//共阴七段编码

uchar sec,min,hour,count;// 定义变量

void delay (uchar x)//延时1ms的函数

{

uchar z ,y;

for (y=x;y>0;y--)

for (z=124;z>0;z--);

}

void init (void)//初始化函数

{

TMOD=0X01;//定时器0工作在方式1

TH0=0X3C;//装初值

TL0=0XB0;

EA=1;//开总中断

ET0=1;//开定时器0中断

TR0=1;//启动定时器0

sec=0; //秒设初值

min=0; //分设初值

hour=0;//时设初值

count=0; //计数设初值

P0=0xff; //

P2=0xff; //

}

void display ()//显示函数

{

uchar sec1,sec2,min1,min2,hour1,hour2;//定义变量

sec1= sec/10; //秒的十位

sec2= sec%10; //秒的个位

min1= min/10; //分的十位

min2= min%10; //分的个位

hour1= hour/10;//时的十位

hour2= hour%10;//时的个位

P2= 0x80; //秒个位的位码

P0= table[sec2]; //秒个位的段码

delay(5);

P2= 0x40; //秒十位的位码

P0= table[sec1]; //秒十位的段码

delay(5);

P2= 0x20; //“-”的位码

P0= 0x40; //“-”的段码

delay(5);

P2= 0x10; //分十位的位码

P0= table[min1];//分十位的段码

delay(5);

P2= 0x08; //分个位的位码

P0= table[min2];//分个位的段码

delay(5);

P2= 0x04; //“-”的位码

P0= 0x40; //“-”的段码

delay(5);

P2= 0x02; //时个位的位码

P0= table[hour2];//时个位的段码

delay(5);

P2= 0x01; //时的十位的段码

P0= table[hour1];//时的十位的段码

delay(5);

}

void main()

{

init(); //初始化函数

while(1)

{

display(); //时间显示函数

}

}

void time() interrupt 1 //中断服务函数

{

TH0=0X3C; //重装初值

TL0=0XB0;

if(count==20) //定时一秒

{

count=0; //计数清零

if(sec==59) //秒计时到60秒

{

sec=0; //秒清零

if(min==59) //分计时到60秒

{

min=0; //分清零

if(hour==23) //小时计数到24

{

hour=0;//小时清零

}

else hour++; //小时加一

}

else min++; //分加一

}

else sec++; //秒加一

}

count++; //计数加一

}

五、设计总结

单片机作为我们主要的专业课程之一，我觉得单片机课程设计很有必要，而且很有意义。在做的过程中能够发现很多的问题，只有自己亲身去做了就会遇到你在书上所没有的，并且你要一个又一个的解决，这个有点难，要找到自己的错误在哪里，这还真的难，有时候自己的错误自己很难的看出来，我就一个main 写错了，我找了半天还没找问题在哪里，表面看是看不出的，因为我只是a与i 对调了一下，害的我搞了半天才查出来，这个无形的，编译是不会出错，只是一个警告，但是下载单片机里就是不出现结果，改了之后就ok了，在写程序的时候大小写特别要注意的，还有程序的结构清楚明了，最后还是完成任务。

在学习的过程中带着问题去学我发现效率很高，这是我做这次课程设计的一大收获。另外，要做好一个课程设计，就必须做到：在设计程序之前，对所用单片机的内部结构有一个系统的了解，知道该单片机内有哪些资源；要有一个清晰的思路和一个完整的的软件流程图；在设计程序时，不能妄想一次就将整个程序设计好，反复修改、不断改进是程序设计的必经之路；要养成注释程序的好习惯，一个程序的完美与否不仅仅是实现功能，而应该让人一看就能明白你的思路，在我们遇到问题时，我们应该将每次遇到的问题记录下来，并分析清楚，以免下次再碰到同样的问题自己能解决了。发现、提出、分析、解决问题都会受益于我在以后的学习、工作和生活中。常有一些不如意，但毕竟这是第一次做，难免会遇到各种各样的问题。在设计的过程中发现了自己的不足之处。

通过这次设计，我懂得了学习的重要性，了解到理论知识与实践相结合的重要意义，学会了坚持、耐心和努力。