绵阳师范学院绵阳师范学院物理与电子工程学院物理与电子工程学院课程设计报告课程设计报告课程课程 数字电子技术基础数字电子技术基础题目题目 电子时钟电子时钟专业专业 电子信息科学与技术电子信息科学与技术指导教师指导教师 周功明老师周功明老师姓名姓名 苟建军苟建军 蒋红霞蒋红霞 范银霞范银霞学号学号 10090302441009030244 电子时钟的设计电子时钟的设计一、设计目的一、设计目的 数字电路课程设计是电子科学与技术专业的一个重要实践教学环节。在课程设计过程中，通过一个较完整的设计过程，可以加深对数字电子技术基础课程的理论知识的理解与应用，提高学生对所学理论知识的综合运用能力，使学生对计算机控制系统有一个整体认识，掌握计算机控制系统的设计方法。通过课程设计，还可以培养学生独立工作能力，为将来毕业设计打好基础。二、设计要求二、设计要求1. 用 STC12C2052AD 单片机及接口电路设计一个电子计时器。系统硬件设计:根据任务要求,完成单片机最小系统及其扩展设计,组成功能完整的系统。 系统软件设计:根据数字电子计时器功能,完成控制软件的编写与调试，并对数码显示进行控制。2. 实现的功能：开机时，电子钟自动自上次初始值计时。设置按键，能对时、分、秒进行调整。三、设备及工作环境三、设备及工作环境 1. 硬件:计算机一台。2. 软件:Windows 操作系统、单片机编译软件,仿真软件。四、设计思路四、设计思路 电子计时器主要由 STC12C2052AD 单片机、显示模块、控制模块和计时运算模块四大部分组成。其中控制模块和计时运算模块主要对时、分、秒的数值显示和调整进行操作,并且秒计算到60时,自动清零并向分进1；分计算到60时,自动清零并向时进1；时计算到24时,自动清零。这样,就形成了循环计时,显示模块主要用来显示当前计数值。STC12C2052AD 是整个设计的核心,主要用来产生定时中断,传输数据和控制各个部件工作。五、五、1.1. 整体功能说明整体功能说明在 LED 数码管上能实现数字计时器的时、分、秒显示,并能对时、分、秒进行加1校对和清零.通过控制键控制计时器的开始,暂停,继续和清零.并且开机时时钟时从12:00:00开始计时的。2.2. 模块功能说明模块功能说明(2(2）STC12C2052ADSTC12C2052AD 简介简介, ,如下图如下图RST/P3.61 RXD/P3.02 TXD/P3.13 XTAL24 XTAL15 P3.26 P3.37 P3.48 P3.59 GND10P3.711P1.012P1.113P1.214P1.315P1.416P1.517P1.618P1.719VCC20STC12C2052AD图1 STC12C2052AD 引脚图TMODTMOD 定时器定时器/ /计数器方式寄存器计数器方式寄存器定时器方式控制寄存器 TMOD 在特殊功能寄存器中,字节地址为 89H,无位地址。TCONTCON 定时器定时器/ /计数器控制寄存器计数器控制寄存器TCON 在特殊功能寄存器中,字节地址为 88H,位地址(由低位到高位)为 88H-8FH,由于有位地址,十分便于进行位操作。 定时器定时器/ /计数器的初始化计数器的初始化 由于定时器/计数器的功能是由软件编程确定的,所以一般在使用定时/计数器前都要对其进行初始化,使其按设定的功能工作.初始货的步骤一般如下:1、确定工作方式（即对 TMOD 赋值），预置定时或计数的初值。2、根据需要开放定时器/计数器的中断（直接对 IE 位赋值）。3、启动定时器/计数器。（4 4） 74HC373,74HC373,如下图如下图OE11D22D33D44D55D66D77D88D9GND10LE118Q127Q136Q145Q154Q163Q172Q181Q19VCC2074HC573图 4 74HC373 74HC373 为三态输出八 D 锁存器,74HC373 的输入端 D0-D7 可直接与总线相连.当三态允许控制端 OE 为低电平时,Q0-Q7 为正常逻辑状态,可用来驱动负载或总线.当OE 为高电平时,Q0-Q7 呈高阻态,即不驱动总线,也不为总线的负载,但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,Q 端随 D 端改变而改变.当 LE 为低电平时,Q端被锁存在已建立的数据电平。74HC573功能图如下表OEOELELED DQ QL LH HH HH HL LH HL LL LL LL LX XQ0Q0H HX XX XZ Z（5 5）LEDLED 数码管数码管CL3641BH 是8段4位共阳级数码管 ,位码(1-4)应轮流通高电位,段码控制数码管的显示.共阳极 LED 数码管,它是将发光二极管的阳极(正极)短接后作为公共阳极.当驱动信号为低电平才能发光。（6 6）系统总体原理图）系统总体原理图RST/P3.61RXD/P3.02TXD/P3.13XTAL24XTAL15P3.26P3.37P3.48P3.59GND10P3.711P1.012P1.113P1.214P1.315P1.416P1.517P1.618P1.719VCC20U4stc11f02C1 DRK1器器VCCR1dz10kR2DZ1KRSTRSTGND12Y1 XTALC2dianrongC3dianrong GND1122J2 CZ2RXDRXDTXDTXDK2 器器K3 器器K4 器器K5 器器K1K2K3K4K1 K2 K3 K4GND1/+ 2U5 器器器231J3 SJG GNDVCCR3 DZ1KTXDe1d2h3c4g5w46b7w38w29f10a11w112U1smge1d2h3c4g5w46b7w38w29f10a11w112U2smgOE11D22D33D44D55D66D77D88D9GND10LE118Q127Q136Q145Q154Q163Q172Q181Q19VCC20U374HC573OE11D22D33D44D55D66D77D88D9GND10LE118Q127Q136Q145Q154Q163Q172Q181Q19VCC20U674HC573GNDGND GNDGNDD0D1D2D3D4D5D6D7D0D1D2D3D4D5D6D7D0D1D2D3D4D5D6D7W1 W2 W3 W4 W5 W6 W7 W8W1W2 W3 W4W5W6 W7 W8Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 Q8Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7Q8Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7Q8VCCVCCVCCLE1RXDLE11122J1 CZ2GNDVCC1122J4CZ2GND3.3. 系统使用说明系统使用说明K1(P32)键：功能选择键；K2(P33)键：数字加号键K3(P34)键：数字减号键K4(P35)键：确定按钮七程序流程图七程序流程图1.1.时钟显示程序流程图时钟显示程序流程图 时钟显示程序流程图如下图图 6 时钟显示程序2.2.外部中断处理流程图外部中断处理流程图 外部中断处理流程图如下图 7 外部中断处理流程图八实验现象图八实验现象图实验现象如下图九、源程序清单九、源程序清单#include #define uint unsigned int #define uchar unsigned charsbit wei=P30;sbit duan=P37;sbit k1=P32;sbit k2=P33;sbit k3=P34;sbit k4=P35;unsigned char code shuma=0x03,0x9f,0x25,0x0d,0x99,0x49,0x41,0x1f,0x01,0x19;uchar num,miao,fen,shi,shu;void init() /初始化shu=0;miao=0; fen=0; shi=0;wei=0; duan=0; P1=0xff; TMOD=0x01; /设置定时器 0 为方式 1 0000 0001 TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256; EA=1; ET0=1; TR0=1;void delay(unsigned int x)unsigned int i,j; for(i=x;i0;i-) for(j=0;j=4) shu=1; void T0_time() interrupt 1 TH0=(65536-50000)/256; TL0=(65536-50000)%256; num+; if(num=20) num=0; miao+; if(miao=60) miao=0; fen+; if(fen=60) fen=0; shi+; if(shi=24) shi=0; 十、系统软件调试十、系统软件调试 1在软件 KEIL UVISION 2中新建工程，设置晶振及其他条件，编译调试，生 成“dianzizhong.HEX”文件，并保存于桌面。2. 装载“桌面dianzizhong.HEX”文件。3. 全速运行验证系统工作过程： 开机运行后，即显示初始时间 12：00 整。按动一下 START(P1.7)键用来启动计 时；按 CLEAR(P1.5)键对时、分、秒各单元进行清零；每按动 SEC S(P1.0)键对 秒单元的十位进行加 1 运算，实现对秒的调整。每按动一下 MIN S(P1.2)键对 分单元的十位进行加 1 运算，MIN G(P1.1)键对分单元的个位进行加 1 运算，完 成对分的调整；此时每按动一下 HOUR(P1.3)键对时进行加 1 运算，完成对时的 调整。按 PAUSE(P1.4)键用来暂停当前计时；按 CONTINUE(P1.6)键:计时暂停后 继续计时。十一、设计总结十一、设计总结 本次课程设计是用 80C51 单片机、各种芯片及接口电路设计一个电子计时器,经过认真地查找资料与编写程序以及调试程序,结果满足设计要求,验证无误。从开始设计到仿真实现，再到论文文章的完成，每走一步对我来说都是新的尝试与挑战。在此期间，我学到了很多知识也有很多感受，我开始了独立的学习和试验，查看相关的资料和书籍，让自己头脑中模糊的概念逐渐清晰，使自己非常稚嫩作品一步步完善起来，每一次改进都是我学习的收获，每一次试验的成功都会让我兴奋好一段时间。当看着自己的程序，自己成天相伴的系统能够健康的运行，真是莫大的幸福和欣慰。我相信其中的酸甜苦辣最终都会化为甜美的甘泉。在设计过程中，通过针对性地查找资料，了解了些电子方面的资料，既增长了自己见识，补充对 STC12C2052AD 有了一个全面的认识，这些知识贯穿到一起，对电子专业有了一个更全面的认识！ 十一、参考文献十一、参考文献1李朝清.单片机原理与接口技术M.北京航空航天大学出版社。2005.10.2耿永刚.单片机与接口应用技术M.华东师范大学出版社.2008.4.3范立南, 谢子殿. 单片机原理及应用教程M.北京大学出版社. 2006.1.4梅丽凤.王艳秋,汪毓铎. 单片机原理及接口技术M.清华大学出版社.2003.5.5何立民.单片机应用系统设计M.北京航空航天大学出版社.2002.6胡汉才.单片机原理及其接口技术M.清华大学出版社.2004.10.