软件设计说明书.doc

1 安徽科技学院机电与车辆工程学院《软件综合实训》设计说明书题目: 姓名( 学号)专业:班级:指导教师: 201 3年月日 2 摘要本课程设计介绍了数字电子钟的系统设计。系统具有时间设置及显示、闹钟等功能。系统以 AT89 c52为核心,主要进行基于 lcd1602 型数字电子钟的研究。系统带有液晶显示器,配合按键提供友好的用户界面,操作简单,该数字钟能长期、连续、可靠、稳定的工作。系统软件设计包括单片机计算机两部分的编程。计算机软件编程主要实现参数设置、串行口数据接收、指令发送以及数据的显示和存储。单片机软件编程主要实现键盘、液晶显示等各模块的功能,采用 c语言编程。关键词数字钟;单片机; 液晶显示目录 1设计任务及要求………………………………………………………………… 3 2 硬件系统的设计………………………………………………………… 5 3 软件系统的设计………………………………………………………… 7 4程序清单……………………………………………………………………… 12 3 1 设计任务及要求 设计任务我们的生活离不开时间,可以说时钟就是我们生存的一部分。此次设计数字钟就是为了了解数字钟的原理,从而学会制作数字钟。本次课程设计通过理论设计和实物制作解决相应的实际问题,巩固和运用在《单片机技术》中所学的理论知识和实验技能,掌握单片机应用系统的一般设计方法,提高设计能力和实践动手能力,为以后从事电子电路设计、研发电子产品打下良好的基础。 功能要求以指定的硬件结构为平台,设计一个数字电子时钟的软件,使系统具有以下功能: 1 、计时功能:通过 LCD1602 (16字x2 行)显示时间。显示格式,第一行中心位置显示字符“HH-MM-SS ”第二行中心位置显示当前时间,格式为 HH-MM-SS (即,时-分-秒,各占两位,中间以符号“-”间隔); 2、时间校准功能:设置 4个按键,分别为“校时”键、“上翻”键、“下翻”键、“确定”键。校准流程如下图所示。注意,校准时, LCD 第一行显示字符:“Adjust ”+“被调整的物理量”(HH或MM或SS),第二行显示被调整量的当前值。 3、起闹功能: 闹钟设置流程如下图所示。当设定闹钟时间到时,蜂鸣器响。注意,设定闹钟时,LCD 第一行显示字符:“Alert Set ”+“被调整的物理量”(HH 或MM或SS),第二行显示被设置量的当前值. 总体方案及工作原理本设计中采用 AT89 c52芯片及 LCD1602 液晶显示器,一些独立式按键构成一个简单的数字电子钟。设计中是采用单片机的内部定时器进行定时,没有用到专门的时钟芯片,因此具有一定的难度,总设计框图如图 所示。整个电子钟的工作原理是:在正常的供电状态下,首先利用单片机定时,到了相应的时间由单片机将所需要显示的数据送到液晶显示器的输入口,当有键按下时则进入相应的按键调整状态,进行按键调整。 4 图 数字电子钟总设计图 2 硬件系统的设计 5 硬件系统的模块本课程设计中硬件电路主要由单片机最小系统,外部扩展键盘,工作电源, 液晶显示及蜂鸣器构成,下面就具体介绍其各部分的功能。 单片机最小系统(1)时钟电路单片机的时钟电路由振荡电路和分频电路组成。其中振荡电路由反相器以及并联外接的石英晶体和电容构成,用于产生振荡脉冲。而分频电路则用于把振荡脉冲分频,以得到所需要的时钟信号。时钟电路是单片机系统的心脏,它控制着单片机的工作节奏。本设计采用内部时钟方式, 12MHz 的石英晶体振荡器。(2) AT89S52 单片机 AT89S52 是一种带 8K 字节闪烁可编程可擦除只读存储器( FPEROM —Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory )的低电压,高性能 CMOS8 位微处理器,俗称单片机。AT89S 单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。 按键模块此键盘是为设置时间而设计的人机交互装置。虽然矩阵键盘操作方便,但其硬件电路和软件都较复杂,考虑各方面因素,最终决定采用独立键盘,这样的话只需四个按键即可。其中,按下 s1键进入时间设置方式,此时默认设置秒, 按 s2 键进行加 1 设置,按 s3 键进行减 1 设置,再次按下 s1 键进入分设置,以此类推,直至年设置完成后再次按下 s1键,进入正常模式。S4为闹钟键,可进行闹钟的设置。 LCD 显示模块 6 LCD1602 字符型通常有 14 条引脚线或 16 条引脚线的 LCD ,多出来的 2条线是背光电源线 VCC(15 脚)和地线 GND(16 脚)。在本设计里面所用到的是 16脚的 LCD, 其引脚的定义及功能如表