淮北师范大学硬件课程设计报告

淮北师范大学

硬件课程设计

硬件课程设计报告

学院计算机科学与技术

专业计算机科学与技术

学号*********** ***********

学生姓名*** ***

指导教师姓名*** ***

2011年10月20日

设计目的与内容:

1、熟悉整个电路图，练习一下焊接操作；

2、能够根据原理图焊接电路板，经过调试，保证整个电路板没有虚焊点；

3、熟练掌握C51的编程方法与技巧；

4、能够有效地控制LED蜂鸣器和键盘的操作（可采用多种形式）；

5、编写出一个电子钟，六个数码管每两个一组，分别显示小时、分钟和秒；

硬件设计要求：

1.根据项目要求，去选择相应的电路，比如MCU系统，输入输出驱动电路，电源供电电路。

2.整体布局合理，标注规范、明确、美观、不产生歧义。

3.列出完整的元件清单（标号、型号及大小、封装形式、数量）。

4.估算电路板的功耗，并对供电形式提出要求。

5.根据设计好的原理图，焊接实物。软件设计要求：

1.简单的用户使用说明书。

2.根据项目要求，设计软件整体规划，人机对话，各模块的关联，底层驱动模块。

3 ?程序在必要的地方进行注释。每个函数的出入口要有输入输出参数的说明。

程序必须具有良好的可读性，可重用，容易调试和维护。

4.使用c语言进行编程

二、实验原理：

1、LED灯的控制

由电路图可知，LED灯左侧阳极与电阻相连接高电平，右侧阴极与P1相连。

因此：当P1为低电平（即P仁0时，电路连通，LED灯亮，当P1为高电平时

（即P仁1）时，电路不通，LED灯不亮。所以，可以通过控制P1的值控制LED 灯的亮与不亮。而因为八个LED灯与P1 口上八个引脚相连，因此可以控制每个接口的值控制每个LED灯的亮灭。比如当P仁0x04时，第五个灯不亮。2、蜂

鸣器的控制

由电路图可知，蜂鸣器一侧与三极管相连，另一侧与高电平相连，而三极管与电阻相连后接P2_1 口。因此当P2j=1时，蜂鸣器响；当P2j=0时，蜂鸣器不响。

3、键盘的控制

（1）由电路图可知，P3_2到P3_5这四个引脚分别与四个开关相连，开关与地相连，所以当开关闭合时，P3_2=0,当开关断开时，P3_2=1,所以可以根据查看P3_2等值的0或1来判断开关是否闭合。

（2）要达到通过键盘控制数码管显示数字的目的，可以将P3_5为0时，表示要修改数字，用P3_2为0时表示要修改的数码管上的数字，而用P3_3到

P3_5为0时分别对应时分等进行数值的加和减1。

（3）由电路图可知，开关S1闭合时，电路断开。

4、电子钟的显示

（1）电子钟上数字的显示原理

由电路图可知，P2_7到P2_2这六个引脚分别与六个数码管相连，中间有一10k 的电阻，还有一三极管，通过三极管的特性可知，当P2_7等接高电平时，电路连通，数码管亮，既可以显示数字。同样可以看到，P0 口的八个引脚都与六个数码管相连，控制数码管中八个的亮灭，以达到显示0—9这10个数字的目的。

（2）电子钟的上显示的数字之间的联系

1、六个数码管每两个一组，分别显示时，分，秒。判断当显示秒的数字，

达到59时，将显示数字变为00,显示分钟的数字加1 ;当显示分钟的数字，达到59时，将显示的数字变为00,显示小时的数字加1 ;当显示小时的数字，达到23时，将显示的数字变为00。

5、中断函数模块

这个程序运用了一个中断函数，分别为定时器0的中断，定时器0是用来计时，到整点就报时，这样使得电子钟的性能更稳定。

6、实验电路图

总电路图：

二极管:

1監

■

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rai

kJ PI ) jkl PM kl m IM PK

Flf

蜂鸣器

按键:

1 W 1

LMf

单片机:

」

占

咸

￡

4 r ■

；1

7. 系统的兀器件清单

器件型号

数量器件

型号数量

单片机 12C5A60S2

1个按键普通

5个三极管普通

8个开关 6脚双路

1个排阻

A103J,A427J ，

A102J

1个，1个，

1个

二极管灯

普通

8个

电容 10"

2个

数码管 CPS056AR 6个电阻

普通 —若干

下载接口 4针接口

1个

蜂鸣器压电式

1个

单排针

普通

若干

三、主要功能模块流程图:

功能模块流程图

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