AT89C51单片机的电子表设计 精品

黄河科技学院课程设计任务书课程设计工作内容与基本要求(设计要求、设计任务、工作计划、所需相关资料)（纸张不够可加页）1．设计要求利用AT89C51单片机作为微控制器，在数码管通过一个控制键转换来显示相应的时间和日期，能通过多个控制键用来实现时间和日期的调节。

2. 设计任务与要求2.1系统硬件电路设计根据该系统设计的功能要求选择所用元器件，设计硬件电路。

要求用Proteus绘制整个系统电路原理图。

2.2软件设计根据该系统要求的功能进行软件设计，绘制整个系统的软件流程图；根据流程图编写程序并汇编调试通过；列出软件清单，软件清单要求逐条加以注释。

2.3 Proteus仿真用Proteus对系统软硬件进行仿真调试并通过。

2.4 编写设计说明书内容包括任务书、设计方案分析、硬件部分设计、软件部分设计、调试结果整理分析、设计调试的心得体会等，字数不少于5000字；硬件部分设计要绘制整个系统电路原理图，对各部分电路设计原理做出说明；软件设计部分要（用visio20XX画图软件）绘制整个系统及各部分的软件流程图，列出程序清单，逐条加以注释，并注明各程序功能块的功能。

3．工作计划4．主要参考资料单片机课程设计指导书皮大能北京理工大学出版社 20XX.7 8051单片机实践与应用吴金戎清华大学出版社20XX.8单片机技术基础教程与实践夏路易电子工业出版社20XX.1单片机原理及应用张毅刚高等教育出版社 20XX.11基于Proteus的单片机系统设计与仿真实例蒋辉平机械工业出版社一、电子表1.1电子表简介1957年,Ventura发明了世界上第一个电子表，从而奠定了电子表的基础，电子表开始迅速发展起来。

现代的电子表是基于单片机的一种计时工具，采用延时程序产生一定的时间中断，用于一秒的定义，通过计数方式进行满六十秒分钟进一，满六十分小时进一，满二十四小时小时清零。

从而达到计时的功能，是人民日常生活补课缺少的工具。

1.2 电子表的原理该电子表由AT89C51，74LS373,BUTTON，数码管等构成，采用晶振电路作为驱动电路，由延时程序和循环程序产生的一秒定时，达到时分秒的计时，六十秒为一分钟，六十分钟为一小时，满二十四小时为一天,满三十天（闰年二月满二十九天，平年二月满二十八天）为一个月，满十二个月为一年。

电路中的键控1实现“年”和“分”的调节，键控2实现“月”和“时”的调节，键控3实现“日”和“分”的调节。

每按一次就加一。

二、控制系统的硬件设计2.1 单片机型号的选择通过对多种单片机性能的分析，最终认为89C51是最理想的电子时钟开发芯片。

89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器，器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。

由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的89C51是一种高效微控制器，而且它与MCS-51兼容，且具有4K字节可编程闪烁存储器和1000写/擦循环，数据保留时间为10年等特点，是最好的选择。

2.2 数码管显示工作原理数码管是一种把多个LED(7SEG-MP*8-CA-BLUE)显示段集成在一起的显示设备。

有两种类型，一种是共阳型，一种是共阴型。

共阳型就是把多个LED显示段的阳极接在一起，又称为公共端。

共阴型就是把多个LED显示段的阴极接在一起，即为公共商。

阳极即为二极管的正极，又称为正极，阴极即为二极管的负极，又称为负极。

通常的数码管又分为8段，即8个LED显示段，这是为工程应用方便如设计的，分别为A、B、C、D、E、F、G、DP，其中DP 是小数点位段。

而多位数码管，除某一位的公共端会连接在一起，不同位的数码管的相同端也会连接在一起。

即，所有的A段都会连在一起，其它的段也是如此，这是实际最常用的用法。

数码管显示方法可分为静态显示和动态显示两种。

静态显示就是数码管的8段输入及其公共端电平一直有效。

动态显示的原理是，各个数码管的相同段连接在一起，共同占用8 位段引管线；每位数码管的阳极连在一起组成公共端。

利用人眼的视觉暂留性，依次给出各个数码管公共端加有效信号，在此同时给出该数码管加有效的数据信号，当全段扫描速度大于视觉暂留速度时，显示就会清晰显示出来。

共阴数码管2.3 74LS373介绍：373为三态输出的八 D 透明锁存器，373 的输出端O 0~O7 可直接与总线相连。

当三态允许控制端OE 为低电平时，O0~O7 为正常逻辑状态，可用来驱动负载或总线。

当OE 为高电平时，O0~O7 呈高阻态，即不驱动总线，也不为总线的负载，锁存器内部的逻辑操作不受影响。

当锁存允许端LE 为高电平时，O 随数据 D 而变。

当LE 为低电平时，O 被锁存在已建立的数据电平。

当LE 端施密特触发器的输入滞后作用，使交流和直流噪声抗扰度被改善400m V。

引出端符号：D0～D7 数据输入端；OE 三态允许控制端（低电平有效；LE 锁存允许端；O0~O7 输出端图3 74LS3732.4系统硬件电路设计三、控制系统的软件设计3.1软件设计程序清单#include<reg52.h>#include<stdio.h>sbit P20=P2^0; /****定义端口****/sbit khour=P3^0;sbit kmin=P3^1;sbit knian=P3^2;sbit tiaonian=P3^3 ;sbit speaker=P3^7 ;int j=-1 ; /*****定义变量，j用以控制扫描********/ bit flag=0,leap=0; /*****定义flag控制时分秒和年月日的显示，leap判断是否为闰年***/char secshi=0,secge=0,minshi=0,minge=0,hourshi=0,hourge=0; chardayshi=0,dayge=0,monthshi=0,monthge=0,yearshi=0,yearge=0 ; unsigned int num=0,sec=0,min=0,hour=0; /****设置初始时间为00时0分0秒****/unsigned int day=1,month=1,year=10; /****设置初始日期为20XX年1月1日****/char saomiao[8]={0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80}; /****扫描数组，控制位选******/charshijian[10]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80, 0x90};/*******共阴数码管的0,1,2,3,4,5,6,7,8,9********/void delay(unsigned int z)/*******延时子程序******/{ unsigned int x,y;for(x=z;x>0;x--)for(y=10;y>0;y--) ;}void timer() interrupt 1/*********定时器中断0********/{TH0=(65535-5000)/256;/******重新装入初值*****/TL0=(65535-5000)%256;num++;j++;if((year%4==0&&year%100!=0)||(year%400==0))/*******判断是否为闰年******/leap=1;/*******闰年，使leap=1******/elseleap=0;/*******平年，使leap=0******/if(num==150) /*****实验微调得num=150时大概为1s******/{ num=0;sec++;/****秒自动加1*****/}if(sec==60){sec=0;min++;/****60s时，分自动加1，秒归0*****/}if(min==60){min=0;hour++; /****60分时，小时自动加1，分归0*****/}if(hour==24){hour=0;min=0;sec=0;day++; /****24时，天自动加1，时分秒归0*****/}/**************************************************** ***************************************************** ***************************************************** ***********月份的判断，平年时的2月和闰年时的2月，以及30天和31天的判断***************************************************** ***************************************************** ****************************************************/ if((leap==1&&month==2&&day==30)||(leap==0&&month==2& &day==29)){day=1;month++; /*****2月28天或29天时月自加1*****/}if(month==1||month==3||month==5||month==7||month==8||month ==10||month==12){if(day==32){day=1;month++; /*****月为31天达到时月自动加1*****/}}if( month==4||month==6||month==9||month==11){if(day==31){day=1;month++; /*****月为30天达到时月自动加1*****/}}if(month==13){year++;month=1; /*********新的一年的开始**********/}secge=sec%10;secshi=sec/10;minge=min%10;minshi=min/10;hourge=hour%10;hourshi=hour/10;dayge=day%10;dayshi=day/10;monthge=month%10;monthshi=month/10;yearge=year%10;yearshi=year/10;P1=saomiao[j]; /*******数码管的位选设置*********/if(flag==1)/*******flag=1,显示年月日*******/{if(P1==0x80) P2=shijian[dayge];if(P1==0x40) P2=shijian[dayshi];if(P1==0x20) P2=0xbf; /******年与月之间的分隔符"-"的显示*****/if(P1==0x10) P2=shijian[monthge];if(P1==0x08) P2=shijian[monthshi];if(P1==0x04) P2=0xbf; /******月与天之间的分隔符"-"的显示*****/if(P1==0x02) P2=shijian[yearge];if(P1==0x01) P2=shijian[yearshi];}else/*******flag=0,显示时分秒*******/{if(P1==0x80) P2=shijian[secge];if(P1==0x40) P2=shijian[secshi];if(P1==0x20) P2=0xbf;if(P1==0x10) P2=shijian[minge]; //xian shiif(P1==0x08) P2=shijian[minshi];if(P1==0x04) P2=0xbf;if(P1==0x02&&hour<24) P2=shijian[hourge];/*****显示小时0~23*****/if(P1==0x01&&hour<24) P2=shijian[hourshi];}if(j==7){j=-1;}}void timer1() interrupt 0/**************************************************** ***************************************************** ****************************************************外部中断0，设置标志flag, 按键未按下，flag=0,显示时分秒，按键按下，flag=1，显示年月日***************************************************** ***************************************************** ***************************************************/ {flag=!flag; /******按下knian按钮****flag=1,x显示年月日*******/}void control() /*******时分的调整子程序********/{if(flag==0) /****显示时分秒的情况下做时分的调整******/{if(kmin==0){min++;while(kmin==0);if(min==60)min=0;}if(khour==0){hour++;// sec=0xc0;while (khour==0) ;if(hour>23)hour=0;}}if(flag==1) /********显示年月日的情况下做年月日的调整**********/{if(kmin==0){day++;while(kmin==0);}if(khour==0){month++;while (khour==0) ;if(month>12)month=1;}if(tiaonian==0&&speaker==1){year++;while (tiaonian==0);}}}void baoshi()/******整点报时子程序********/{if(min==0&&sec<10) /*****整点闹钟响，响10秒*****/{speaker=0;delay(1) ;speaker=1 ;}elsespeaker=1;}void alarm()/******闹钟子程序*******/{bit ring=1;char xx=10;if(tiaonian==0){ring=0;delay(100);while(tiaonian==0); /******关闭正在叫的闹钟*****/}if(hour==6&&min==xx&&ring==1)/*******闹钟按时鸣叫1分钟******/{speaker=0;delay(1) ;speaker=1 ;}if(hour==6&&min==xx+1) /*****1分钟后闹钟停止鸣叫*******/{speaker=1;}}void main(){TMOD=0x01; /*******设置工作方式******/TR0=1;P2=0;TH0=(65535-5000)/256; /******装入计时初值*****/TL0=(65535-5000)%256;IE= 0x82;IP=0x00; /*******设置中断优先级*****/EA=1;EX0=1; /****开外部中断0******/while(1){control() ;alarm() ;baoshi() ;}}3.2 Proteus仿真图5.a时间仿真图（此时时间为2点8分31秒）图5.b 日期仿真图（此时日期为20XX年9月3日）四、心得进过不懈的努力，我们顺利完成了这次单片机课程设计课题中的个性化电子表设计，本次仿真总的来说是实现了预期的效果，但是喇叭把的效果不是很好。