单片机_综合性设计性实验_可调节数字电子钟设计_实验报告_2012年下期.doc

### 单片机综合性设计性实验——可调节数字电子钟设计 #### 实验背景与目的 本次实验旨在通过设计并实现一个可调节数字电子钟，加深学生对于单片机工作原理的理解，同时掌握相关的软硬件设计技能。具体而言，实验目标包括： 1. **学习数码管的基本知识**：了解数码管的工作原理及其在实际项目中的应用。 2. **学会如何控制动态数码管扫描显示**：掌握控制数码管显示的方法，特别是动态扫描显示技术，这对于提高显示器效率具有重要意义。 3. **掌握定时器和外部中断的综合应用**：熟悉单片机内部定时器的配置与使用，以及如何利用外部中断实现特定功能。 #### 实验设备与材料 - **硬件设备**：LH-M20单片机实验箱，这是一种集成多种资源的单片机开发平台，非常适合于初学者进行实践操作。 - **操作系统**：Windows 7，作为开发环境的基础操作系统。 - **开发工具**：PROTEUS、KEIL C，前者用于电路仿真设计，后者则是一款强大的单片机软件开发工具。 #### 实验内容 1. **基本要求**： - 利用共阴极的6/8位LED数码管进行显示。 - 使用定时器实现定时功能，完成数字电子钟的设计，包括显示时、分、秒，并用特定符号如“.”或“-”隔开。 - 通过外部按键实现对数字电子钟的时间设置功能。 2. **附加功能**： - 在满足基本要求的基础上，扩展设计实现秒表、闹钟、万年历、星期等功能。 #### 实验方法与步骤 1. **定时1秒**：通过16位定时器定时50ms，累计20次即可实现1秒的定时。这是实现分钟甚至小时定时的基础。 2. **动态扫描显示**：为了节省I/O口资源，采用动态扫描的方式控制多个数码管的显示。这涉及到小延时或者另一个定时器的使用。 3. **外部中断控制**：利用外部中断来实现对时间的即时设置功能。 #### 关键技术点解析 1. **定时器的配置与使用**： - 定时器是单片机内部的重要资源之一，能够实现精确的时间控制。 - 通过配置定时器的预分频值、计数方式等参数，可以灵活调整定时器的定时周期。 - 在本实验中，定时器主要用于实现秒、分、小时的定时。 2. **数码管的控制**： - 数码管分为静态显示和动态显示两种方式。 - 静态显示简单直观，但占用较多的I/O口资源。 - 动态显示虽然复杂一些，但是能够节省大量I/O口资源，适用于多段显示的情况。 - 通过循环控制各数码管的显示，可以实现连续稳定的显示效果。 3. **外部中断的应用**： - 外部中断是指通过单片机的外部引脚触发的中断事件。 - 在本实验中，通过外部中断来响应用户的按键操作，从而实现实时的时间调整功能。 #### 参考文献 - 《单片机原理与接口技术》张毅刚主编，人民邮电出版社，2008 - 《单片机原理及应用》（第二版），曹巧媛主编，电子工业出版社，2004 这两本书提供了丰富的理论知识和技术指导，有助于深入理解单片机的工作原理及其在实际项目中的应用。 #### 结论与总结 本次实验不仅增强了学生的动手能力，还帮助他们更好地掌握了单片机的相关知识和技术。通过对数字电子钟的设计与实现，学生能够将理论知识与实践相结合，这对于后续的学习和发展具有重要意义。