单片机课程设计论文.doc

多功能电脑时钟设计
1多功能电脑时钟的功能规划
要求设计的多功能电脑时钟完成以下功能:
Case 0:显示秒表功能,LED灯全部熄灭;
Case 1:跑表的设定,只有P23灯亮;
Case 2:调试秒表,只有P24灯亮;
Case 3:调试分钟,只有P25灯亮;
Case 4:调试小时,只有P16灯亮;
Case 5:设定闹钟,P23与P24灯亮,P25灭,P26灭时闹钟打开;
Case 6:倒计时的设定,LED灯全亮。

值初始化
Mode0
Mode1
Mode2
Mode3
Mode4
Mode5
Mode6
LED全灭
LDE1亮
LED2亮
LED3亮
LED4亮
LED3灭
LED全亮

(1)按MODE健切换显示模式。
(2)按UP、DN健修改当前时钟。
(3)UP、DN键设置闹钟时间(两组)
(4)按MODE键切换到秒表模式,按ENT键秒表开始计时,再按ENT键秒表计时停止。
(5)UP、DN键设定倒计时初值,按MODE键切换到倒计时模式,自动开始倒计时。
2方案设计
STC89C51RC
40I-PDIP

蜂鸣器
4个数码管显示
4个LED指示灯
MAX232芯片
电源开关
4个独立式的按键
电源指示灯

图 系统硬件结构框图
MCS-51内部有4KB闪烁储存器,芯片本身就是一个最小系统,该设计是一个多功能显示的最小系统,MCS-51能够满足该系统的性能要求。而且用这种芯片简单可靠,只需要接上时钟电路和复位电路即可,省去了外部扩展程序存储器的工作,从而减少了芯片的数目,缩小了产品的体积。
单片机应用系统由硬件系统和软件系统两部分组成。硬件系统是指单片机以及扩展的存储器、I\O接口、外围扩展的功能芯片以及接口电路。软件系统包括监控程序和各种应用程序。
在单片机应用系统中,单片机是整个系统的核心,对整个系统的信息输入、处理、信息输出进行控制。与单片机配套的有相应的复位电路、时钟电路以及扩展的存储器和I\O接口,使单片机应用系统能够运行。
在一个单片机应用系统中,往往都会输入信息和显示信息,这就涉及键盘和显示器。在单片机应用系统中,一般都根据系统的要求配置相应的键盘和显示器。配置键盘和显示器一般都没有统一的规定,有的系统功能复杂,需输入的信息和显示的信息量大,配置的键盘和显示器功能相对强大,而有些系统输入/输出的信息少,这时可能用几个按键和几个LED指示灯就可以进行处理了。在单片机应用系统在中配置的键盘可以是独立键盘,也可能是矩阵键盘。显示器可以是LED指示灯,也可以是LED数码管,也可以是LCD显示器,还可以使用CRT显示器。单片机应用系统中键盘一般用的比较多的是矩阵键盘,显示器用的比较多的是LED数码管还LCD显示器。
按键的设置:
设置4个按键:
MODE键:
0 模式:显示秒表
1模式:设定跑表
2模式:设定秒
3模式:设定分钟
4模式:设定小时
5模式:设定闹钟
6模式:设定的倒计时功能
UP键: 修改模式:+1操作;(不在同的模式下)
DN键: 修改模式:-1操作;(不在同的模式下)
ENT键:设置模式与正常显示模式切换按钮
原理图见附录1。

此次选用C51来编程,首先要有初始化程序,通过初始化程序,将对主程序所用到的变量、常量以及各个参数和所调用的子函数定义。其次还有显示程序、按键扫描及处理程序、时钟程序、通讯程序和倒计时程序,系统软件流程图图如图 :
开始
系统初始化
While (1)
MODE模式选择
按键的扫描及处理

开始
现场保护,重置初值
启动下一个5ms
5ms 计数器加1
秒单元加1,50ms计数器清0,秒写入秒个位和秒十位
5ms 计数器=200?
否
是
分单元加1,秒单元清0,分写入分个位和分十位
秒单元=60?
时单元加1,分单元清0,时写入时个位和时十位
分单元=60?
时单元清0
时单元=24?
中断返回
否
否
否
是
是
是

图 系统软件流程图
3硬件电路设计与分析

时钟电路用于产生MCS-51单片机工作时所需要的时钟控制信号。MCS-51单片机的内部电路在时钟信号控制下,严格地按照时序执行指令进行工作。而时序所研究的是指令执行中各个信号在时间上的关系。
MCS-51单片机个功能部件的运行都是以时钟控制信号为基准,有条不紊地一拍一拍地工作。因此,时钟频率直接影响单片机的速度,时钟电路的质量