《《單片機(jī)原理》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)簡(jiǎn)易數(shù)字時(shí)鐘》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《單片機(jī)原理》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)簡(jiǎn)易數(shù)字時(shí)鐘（17頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、武漢理工大學(xué)《單片機(jī)原理》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 學(xué)生姓名： 專業(yè)班級(jí)： 自動(dòng)化0607 指導(dǎo)教師： 工作單位： 武漢理工大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院 題 目: 簡(jiǎn)易數(shù)字時(shí)鐘 初始條件： 用C語(yǔ)言編寫(xiě)程序，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)易數(shù)字時(shí)鐘的功能。 要求完成的主要任務(wù): （1）簡(jiǎn)易數(shù)字時(shí)鐘能實(shí)現(xiàn)時(shí)、分、秒的數(shù)字顯示； （2）可以對(duì)時(shí)鐘、分鐘進(jìn)行調(diào)節(jié)并且校正。 時(shí)間安排： 周次 具體時(shí)間 設(shè)計(jì)內(nèi)容 第一周 4月6日 指導(dǎo)老師就課程設(shè)計(jì)內(nèi)容、設(shè)

2、計(jì)要求、設(shè)計(jì)進(jìn)度安排、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)等作具體介紹。強(qiáng)調(diào)課程設(shè)計(jì)期間紀(jì)律要求。 學(xué)生確定選題，明確設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求。 4月7日~8日 根據(jù)選題查閱資料，完成方案的初步設(shè)計(jì)，繪制程序流程草圖。 4月9日 中期檢查及答疑（向指導(dǎo)老師闡述設(shè)計(jì)思路，并解釋程序流程圖）。 4月11日 根據(jù)中期檢查意見(jiàn)修改程序流程圖，編寫(xiě)程序代碼。 第二周 4月12日 程序調(diào)試、修改。 4月13日 指導(dǎo)老師檢查程序運(yùn)行效果，并就結(jié)果進(jìn)行評(píng)分。 4月14~15日 學(xué)生撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。 4月18日 上交課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，以及答辯。 指導(dǎo)教師簽名： 年

3、 月 日 系主任（或責(zé)任教師）簽名： 年 月 日 摘 要 近幾年，單片機(jī)在各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。從工業(yè)到人們的日常生活，大部分的科技產(chǎn)品都是通過(guò)單片機(jī)來(lái)控制。在它問(wèn)世之前，自動(dòng)控制設(shè)備不能被廣泛的應(yīng)用，這是因?yàn)榭刂圃O(shè)備的體積龐大，耗電量大，價(jià)格昂貴。在第一臺(tái)微處理器成功研制不久，第一個(gè)單片機(jī)就問(wèn)世了。因?yàn)槠湫∏傻捏w積，低功耗，以及高效的性能，單片機(jī)受到了大家的歡迎。 今天，單片機(jī)成為了解決低復(fù)雜度，中等復(fù)雜度控制問(wèn)題的傳統(tǒng)選擇。文章介紹了單片機(jī)在定時(shí)方面的基本功能。生活中，我們發(fā)現(xiàn)：時(shí)間的準(zhǔn)確顯得格外的重要。 我們選擇

4、的方法是單片機(jī)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)使用的傳統(tǒng)方法，通過(guò)本次設(shè)計(jì)，可以了解整個(gè)單片機(jī)開(kāi)發(fā)的流程。文章首先介紹了單片機(jī)的基本知識(shí)，然后同時(shí)給出了框圖，流程圖等。論文涵蓋了從需求分析，系統(tǒng)設(shè)計(jì)，編程，原理圖等產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的基本過(guò)程。 關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī),軟件仿真,原理圖 Abstract Single Chip Microcomputer has achieved a immemse popularity in all fileds in recent years.From industry to people’s common lives,most

5、 of technical applications are controlled by SCM. Before it appeared,the automatic devices could’t be widely used because of their huge size ,large quantity of power cost and high price.The first SCM appeared as soon as the first MCU(MicroController Unit) was successfully developed.Due to its small

6、size,low power cost and high performance,it has been welcomed by people. Nowadays, SCM has been selected as a traditional solution for lowormedium complexity problems about devices controlling.This essay shows a basic application of SCM in timing for people’s life. Time accuracy is a vital fact

7、or that effects the results. The approach we choose is the common way for SCM developing from which we can get an acknowledge about the SCM develop flowing process.The paper first introduces knowledge on 51 serial SCM,then At it also shows block diagrams,flowing process diagrams and so on. It pres

8、ents the process including requirement analysis ,system design,SCM programming ,program emulation , which forms a complete procedure for product manufacture。 Key words: SCM，software emulation，schemetic 目錄 1單片機(jī)的基本知識(shí) 5 1.1數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示原理 5 1.2鍵盤(pán)掃描原理 6 2程序說(shuō)明和流程圖 6 2.1程序說(shuō)明 6

9、 2.2流程圖 8 3程序設(shè)計(jì) 9 4實(shí)驗(yàn)仿真和驗(yàn)證 13 5心得體會(huì) 14 6參考文獻(xiàn) 15 簡(jiǎn)易數(shù)字時(shí)鐘 1單片機(jī)的基本知識(shí) 1.1數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示原理 圖1數(shù)碼管顯示原理圖 如圖1數(shù)碼管顯示原理圖所示，使用LED顯示器時(shí)，要注意是共陰還是共陽(yáng)，要注意區(qū)分這兩種不同的接法。為了顯示數(shù)字或字符，必須對(duì)數(shù)字或字符進(jìn)行編碼。七段數(shù)碼管加上一個(gè)小數(shù)點(diǎn)，共計(jì)8段。因此為L(zhǎng)ED顯示器提供的編碼正好是一個(gè)字節(jié)。我們用的是共陰LED顯示器，根據(jù)電路連接圖顯示16進(jìn)制數(shù)的編碼已列在下表。 0x3f , 0x06 , 0x5b

10、 , 0x4f , 0x66 , 0x6d , 0 1 2 3 4 5 0x7d , 0x07 , 0x7f , 0x6f , 0x77 , 0x7c , 6 7 8 9 A B 0x39 , 0x5e , 0x79 , 0x71 , 0x00 C D E F 無(wú)顯示 動(dòng)態(tài)顯示的特點(diǎn)是將所有位數(shù)碼管的段選線并聯(lián)在一起，由位選線控制是哪一位數(shù)碼管有效，由另一位控制顯示碼值。選亮數(shù)碼管采用動(dòng)態(tài)掃描顯示。所謂動(dòng)態(tài)掃描顯示即輪流向各位數(shù)碼管送出字形碼和相應(yīng)的位選，利用發(fā)光管的余輝和

11、人眼視覺(jué)暫留作用，使人的感覺(jué)好像各位數(shù)碼管同時(shí)都在顯示。動(dòng)態(tài)顯示的亮度比靜態(tài)顯示要差一些，所以在選擇限流電阻時(shí)應(yīng)略小于靜態(tài)顯示電路中的。我們這里正是利用的數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示來(lái)完成顯示功能。 1.2鍵盤(pán)掃描原理 鍵盤(pán)分編碼鍵盤(pán)和非編碼鍵盤(pán)，鍵盤(pán)上閉合鍵的識(shí)別由專用的硬件編碼器實(shí)現(xiàn)，并產(chǎn)生按鍵編碼號(hào)或鍵值的稱為編碼鍵盤(pán)，如計(jì)算機(jī)鍵盤(pán)。而靠軟件編程來(lái)識(shí)別的稱為非編碼鍵盤(pán)，在單片機(jī)組成的各種系統(tǒng)中，用的最多的是非編碼鍵盤(pán)，也有用到編碼鍵盤(pán)的，我們這里用的就是非編碼鍵盤(pán)。如圖2鍵盤(pán)圖所示，當(dāng)按鈕按下時(shí)；端口會(huì)變成低電平，我們?cè)O(shè)計(jì)一段掃描程序來(lái)判斷那個(gè)端口是低電平來(lái)判斷是否有按鍵按下。 圖2鍵盤(pán)圖

12、 2程序說(shuō)明和流程圖 2.1程序說(shuō)明 此實(shí)時(shí)時(shí)鐘的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，主要采用了6只LED數(shù)碼管，加Atmega128單片機(jī)，包括顯示模塊，運(yùn)算模塊和校時(shí)模塊三大功能模塊。 顯示模塊： 用Atmega128控制，用數(shù)碼管的顯示功能來(lái)設(shè)計(jì)。顯示部分硬件用六只LED為顯示管，這些LED發(fā)光二極管的陰極是互相連接在一起的，所以稱為共陰極數(shù)碼管。通過(guò)在這8只發(fā)光二極管的陽(yáng)極加+5 V或0 V的電壓使不同的二極管發(fā)光，形成不同的數(shù)字。該模塊主要是將運(yùn)算模塊和校時(shí)模塊運(yùn)算出來(lái)的十進(jìn)制表示的時(shí)位、分位和秒位數(shù)值，并通過(guò)6只數(shù)碼管顯示出來(lái)。該模塊實(shí)現(xiàn)的硬件是7seg-mpx6-ca單元，采用軟件譯碼，即在程

13、序中設(shè)置一個(gè)段選碼表。CPU直接往LED輸出八段代碼，省去了硬件譯碼器。A0～A3作為8段數(shù)據(jù)輸出口到達(dá)各LED。只要做到每送一次段選碼時(shí)也送一次位掃描碼，并且每送一次位掃描碼后，位碼中的0右移一位作為下一次的位掃描碼，即可實(shí)現(xiàn)由左向右使6只LED依次出現(xiàn)數(shù)字顯示。 運(yùn)算模塊： 該模塊的主要功能是對(duì)時(shí)、分、秒的運(yùn)算，并把運(yùn)算出的最終結(jié)果存到事先已經(jīng)開(kāi)辟的內(nèi)存單元里，以便顯示模塊即時(shí)地顯示出來(lái)。該模塊可以細(xì)分為秒定時(shí)模塊和運(yùn)算模塊。延時(shí)程序?qū)崿F(xiàn)延時(shí)功能，由于CPU運(yùn)算模塊中的指令消耗一定的時(shí)間，所消耗的時(shí)間可以用來(lái)延時(shí)。當(dāng)演示完成后才能讓秒單元內(nèi)的數(shù)值加1。在主程序里，必須對(duì)秒、分和時(shí)的單元

14、內(nèi)的數(shù)值進(jìn)行判斷，當(dāng)秒加到60時(shí)，分必須加1 、秒清零；當(dāng)分加到60時(shí)，時(shí)加1、分清零。當(dāng)時(shí)加到24時(shí)，直接清零。然后轉(zhuǎn)到調(diào)用處。 校時(shí)模塊： 該模塊主要功能是修改時(shí)、分、秒內(nèi)存單元的數(shù)值。每按一次鍵，對(duì)應(yīng)的顯示值便加1。分、 秒加到59后變?yōu)?0;小時(shí)加到23后再按鍵即變?yōu)?0.再調(diào)校時(shí)均不向上一單位進(jìn)位（例如分加到59后變?yōu)?0；但小時(shí)不發(fā)生改變）。 2.2流程圖 1．主函數(shù) 開(kāi)始 初始化( 定時(shí)器、顯示區(qū)、輸入輸出、計(jì)數(shù)單元等) 初始化時(shí)，分，秒并在秒上自加一位 秒計(jì)數(shù)到60 Y

15、 N 分鐘自加一位，秒鐘歸零 分鐘到60 Y N 時(shí)鐘自加一位，分鐘歸零 鍵盤(pán)輸入 Y N 修改分鐘，小時(shí) 調(diào)用顯示子程序 2.顯示子程序 開(kāi)始 初始化數(shù)據(jù)，定義輸入輸出 確定數(shù)碼管的位選 顯示數(shù)據(jù) 調(diào)用延時(shí) 對(duì)隨后的5個(gè)數(shù)碼管同樣操作，給不同的位選信號(hào) 返回主函數(shù) 3程序設(shè)計(jì) #include #include //#pragma interrupt_handler t1_int:1

16、3 unsigned char led_table[26]= //數(shù)碼管段碼表 { 0xC0,/*0*/ 0xF9,/*1*/ 0xA4,/*2*/ 0xB0,/*3*/ 0x99,/*4*/ 0x92,/*5*/ 0x82,/*6*/ 0xF8,/*7*/ 0x80,/*8*/ 0x90,/*9*/}; unsigned int m; unsigned char m6,m5,m4,m3,m2,m1; void display() {DDRE=0XFF; DDRB=0XFF; PORT

17、E=0X00; PORTB=0Xff; PORTE|=BIT(0); PORTB=led_table[m6]; delay(3); PORTB=0XFF; PORTE=0X00; PORTE|=BIT(1); PORTB=led_table[m5]-0X80; delay(2); PORTB=0XFF; PORTE=0X00; PORTE|=BIT(2); PORTB=led_table[m4]; delay(2); PORTB=0XFF; PORTE=0X00; PORTE|=BIT(3); PORTB=led_table[m3]-0X80; delay

18、(2); PORTB=0XFF; PORTE=0X00; PORTE|=BIT(4); PORTB=led_table[m2]; delay(2); PORTE=0X00; PORTB=0X00; PORTE|=BIT(5); PORTB=led_table[m1]; delay(2);} void delay(int m) { int i,j; for(i=0;i

19、F; DDRF=0X00; PORTD=0X00; DDRD=0XFF; PORTD=0XFF; while(1) {m6=m/100000; m5=m%100000/10000; m4=m%10000/1000; m3=m%1000/100; m2=m%100/10; m1=m%10; m++; if(m2==5&&m1==9) {m+=100; m-=59;} if(m3==9&&m4==5&&m1==9&&m2==5) {m+=10000; m-=5900;} for(q=0;q

20、<10;q++) { display(); PINF==0X00; if(PINF==0X01) {m=m+100; delay(50);} if(PINF==0X02) {m=m-100; delay(50);} if(PINF==0x04) {m=m+10000; delay(50);} if(PINF==0X08) {m=m-10000; delay(50);} }}} 4實(shí)驗(yàn)仿真和驗(yàn)證 我們跟據(jù)試驗(yàn)原理設(shè)計(jì)了仿真圖，將程序在Iccv7中運(yùn)行后，將生成的HEX檔加載、運(yùn)行，來(lái)看是否能實(shí)

21、現(xiàn)我們要求的功能，并看是否有錯(cuò)誤。如圖3實(shí)驗(yàn)仿真圖所示，這與我們想要的結(jié)果是一致的。可見(jiàn)我們的程序是正確的，并且能夠?qū)崿F(xiàn)我們想要的功能。 圖3實(shí)驗(yàn)仿真圖 5心得體會(huì) 通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)，能初步理論聯(lián)系實(shí)際、應(yīng)用C語(yǔ)言、能簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)出程序、并且能通自己的調(diào)試進(jìn)行修改。 課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)、發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決實(shí)際問(wèn)題,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過(guò)程.隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新日異，計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為當(dāng)今社會(huì)生活工作中空前活躍的領(lǐng)域， 在生活中可以說(shuō)得是無(wú)處不在?；仡櫰鸫舜螁纹瑱C(jī)

22、原理課程設(shè)計(jì)，至今我仍感慨頗多。的確，從選題到定稿、從理論到實(shí)踐，在整整兩星期的日子里，可以說(shuō)得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的的東西，同時(shí)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書(shū)本上所沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到問(wèn)題，可以說(shuō)得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會(huì)遇到過(guò)各種各樣的問(wèn)題，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，比如

23、說(shuō)如何對(duì)程序的初始進(jìn)行編程，如何利用流程方塊圖……通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)之后，一定把以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)重新溫故。 這次課程設(shè)計(jì)終于順利完成了，在設(shè)計(jì)中遇到了很多思路、編程問(wèn)題，最后在劉教瑜老師的辛勤指導(dǎo)和同學(xué)的幫助下，終于游刃而解。 6參考文獻(xiàn) [1]《微機(jī)原理與接口技術(shù)》 主編：周佩玲 彭虎 傅忠謙 出版社：電子工業(yè)出版社2007 [2]《微機(jī)原理與接口技術(shù)學(xué)習(xí)指導(dǎo)》 主編：周佩玲 彭虎 傅忠謙 出版社：電子工業(yè)出版社2007 [3]《計(jì)算機(jī)高級(jí)應(yīng)用》 主編：章工榮 出版社：高等教育 2004 [4]《計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 主編：李文成 出版社：科學(xué)出

24、版社 2007 [5]《C語(yǔ)言高級(jí)程序設(shè)計(jì)及其講解》 主編：張錦程 出版社：機(jī)械工業(yè)出版社 2000 本科生課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表 姓 名 江勇峰 性 別 男 專業(yè)、班級(jí) 自動(dòng)化專業(yè)自動(dòng)化0607 課程設(shè)計(jì)題目：簡(jiǎn)易數(shù)字時(shí)鐘 課程設(shè)計(jì)答辯或質(zhì)疑記錄： 1. 數(shù)字鐘的原理實(shí)現(xiàn)過(guò)程？ 答：設(shè)計(jì)中用到 89 C51 單片機(jī)的部分功能：包括內(nèi)部定時(shí)器、程序中斷、串口通信等。用一個(gè)六位的共陽(yáng)極八段顯示器，通過(guò)一個(gè)輸入／輸出口作為顯示器數(shù)據(jù)發(fā)送端，顯示時(shí)鐘數(shù)字；另一個(gè)輸入／輸出口的六位作為顯示器各位的片選信

25、號(hào)，另一個(gè)輸入／輸出口作為鍵盤(pán)擴(kuò)展口使用，進(jìn)行按鍵設(shè)置。 2. 如何進(jìn)行時(shí)鐘數(shù)字顯示？ 答：時(shí)鐘數(shù)字顯示涉及到兩個(gè)操作：發(fā)數(shù)據(jù)和改片選信號(hào)。先發(fā)片選，再發(fā)數(shù)據(jù)，單片機(jī)一個(gè)輸入／輸出口作為顯示器數(shù)據(jù)發(fā)送端；另一個(gè)輸入／輸出口的六位作為顯示器各位的片選信號(hào)。 3.怎樣做到時(shí)鐘的校時(shí)設(shè)置？ 答：通過(guò)編程，當(dāng)設(shè)置端口接入低電平時(shí)，相應(yīng)的顯示器數(shù)據(jù)發(fā)送端的數(shù)據(jù)就自增1，再通過(guò)uchar code table1向數(shù)碼顯示管送入數(shù)據(jù)，按一次鍵，數(shù)據(jù)自增1，至滿進(jìn)制在向高位加1，可以達(dá)到校時(shí)效果。 成績(jī)?cè)u(píng)定依據(jù)： 序號(hào) 評(píng)定項(xiàng)目 評(píng)分成績(jī) 1 選題合理、目的明確（10分） 2 設(shè)計(jì)方案正確，具有可行性、創(chuàng)新性（20分） 3 設(shè)計(jì)結(jié)果可信（25分） 4 態(tài)度認(rèn)真、學(xué)習(xí)刻苦、遵守紀(jì)律（15分） 5 設(shè)計(jì)報(bào)告的規(guī)范化、參考文獻(xiàn)充分（不少于5篇）（10分） 6 答辯（20分） 總分 最終評(píng)定成績(jī)（以優(yōu)、良、中、及格、不及格評(píng)定） 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 17