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单片机电子表设计单片机电子表设计.doc
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单片机电子表设计单片机电子表设计
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设 计 内 容 与 设 计 要 求
设计内容:
以 51 系列单片机为核心,以开发板为平台;
设计一个多功能电子表,具有电子时钟、时钟设置
和跑表功能。做时钟时在 6 位 LED 显示器上显示分、
秒、时,做跑表时显示范围 000.0 秒~999.9 秒,
并具有时钟启动、时钟停止、跑表启动、跑表复位、
时钟调整功能键。设计任务包括控制系统硬件设计
和应用程序设计。
设计要求:
1)确定系统设计方案;
2)进行系统的硬件设计;
3)完成必要元器件选择;
4)开发板焊接及测试
5)系统软件设计及调试;
6)系统联调及操作说明
7)写说明书
2
主 要 设 计 条 件
1、 MCS-51 单片机实验操作台 1 台;
2、 PC 机及单片机调试软件,仿真软件 proteus;
3、 开发板 1 块;
4、 制作工具 1 套;
5、系统设计所需的元器件。
说 明 书 格 式
1. 课程设计任务书
2. 目录
3. 说明书内容
1)课题的设计要求、目的、意义
2)系统总体方案选择与说明
3)系统结构框图与工作原理
4)各单元硬件设计说明及计算方法
5)软件设计与说明(包括流程图)
6)调试结果与必要的调试说明
7)使用说明
8)程序清单
9)总结
10)参考文献
附录 A 系统原理图
附录 B 程序清单
评分表
3
进 度 安 排
设计时间分为二周
第一周
星期一、上午:布置课题任务,课题介绍及讲课。
下午:借阅有关资料,总体方案讨论。
星期二、分班级焊接开发板
星期三、确定总体方案,学习与设计相关内容。
星期四、各部分方案设计,各部分设计。
星期五、设计及上机调试。
星期六、设计并调试
第二周
星期一:设计及上机调试。
星期二:调试,中期检查。
星期三:调试、写说明书。
星期四--星期五上午:写说明书、完成电子版并打印成稿。
星期五下午:答辩。
参 考 文 献
1、王迎旭编.《单片机原理与应用》[M].机械工业出版社.
2、楼然苗编.《51 系列单片机设计实例》[M].北京航空航天大学出
版社.
3、黄勤编.《计算机硬件技术基础实验教程》[M].重庆大学出版社
4、刘乐善编.《微型计算机接口技术及应用》[M].华中科技大学出
版社.
5、陈光东编.《单片微型计算机原理及接口技术》[M].华中科技大
学出版社.
4
目 录
第 1 章 单片机和数字钟概述..............................................................................7
第 2 章 系统总体方案设计..................................................................................8
2.1 课程设计内容要求.................................................................................8
2.2 设计思路简要分析.................................................................................8
第 3 章 硬件设计..............................................................................................10
3.1 结构框图............................................................................................10
3.2 工作原理.............................................................................................10
3.2 主要硬件功能及机构介绍...................................................................12
3.2.1、晶振电路................................................................................12
3.2.2、AT89C51..................................................................................12
3.2.3、6 位 7 段共阳显示器.............................................................13
3.2.4、8255 芯片...............................................................................14
第 4 章 软件设计与调试................................................................................15
4.1 系统软件方案的设计..........................................................................15
4.2 系统应用程序设计..............................................................................15
4.2.1 主程序设计...............................................................................15
4.2.2 子程序设计...............................................................................17
第 5 章 调试和使用说明....................................................................................19
第六章 总结与体会............................................................................................20
参考文献..............................................................................................................22
附录…………………………………………………………………………….34
5
第 1 章 单片机和数字钟概述
单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯
片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。我们都知道,设计
系统的关键是思路,而系统通常又由各个模块所组成,所以必须
先把所要设计系统模块化,再把各个模块组合在一起,实现一个
完整的系统。这就要求我们先要有较扎实的理论知识,特别对芯
片的各个管脚功能必须了解,这样才能进行硬件设计。同时,又
必须掌握 MCS51 的指令功能,通过编程实现其功能,这就能让我
们更好地理解《单片机原理及应用》这门课程,也是一种理论在
实践中的运用。
如果说我们以前学的都只是些理论,包括 c 语言,微机原理,
c++,微机接口,protel,单片机,那么这次的课程设计就是一个
贯穿多学科的综合性实践!单片机自 20 世纪 70 年代问世以来,以
极其高的性价比受到人们的重视和关注,所以应用很广,发展很
快。单片机的优点是体积小、重量轻、抗干扰能力强,对环境要
求不高,价格低廉,可靠性高,灵活性好,开发较为容易。
数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,
与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,
具有更更长的使用寿命,因此得到了广泛的使用。
数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路,其中包括了组合
逻辑电路和时序电路。目前,数字钟的功能越来越强,并且有多
种专门的大规模集成电路可供选择。
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