微控制器課程設計
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設計時間
目錄 一、設計要求 1
二、總體方案設計 2
2.1系統硬體設計 3
1.微控制器最小系統stc89c51 4
2、顯示模組 5
3.按鍵模組 6
4.晶振模組 7
5.硬體電路原理圖 8
6.元件清單 9
2.2 系統軟體設計 10
1.軟體流程圖 11
2.硬體流程圖 12
3.程式清單 13
2.3 系統實物圖 16
三、課程設計體會 17
一、設計要求
1.時鐘計數：形成秒、分、小時。系統時間採用24小時制。
2.顯示：採用2個四位一體led顯示系統當前時間，顯示格式為時：分：秒（如12-25-09）。
3.設定功能：使用者可以對系統的時間進行設定。
沒有按鍵時，則時鐘正常走時。當按下k0鍵，進入調分狀態，時鐘停止走動，此時，按k1或k2鍵可進行加1或減1操作；繼續按k0鍵可分別進行時的調整，此時，按k1或k2鍵可進行加1或減1操作；最後按k0鍵將退出調整狀態，時鐘開始計時執行。
4.報時功能：整點報時一分鐘
二、總體方案設計
2.1硬體設計
1.微控制器最小系統 stc89c51
stc89c51概述：是一款非常適合微控制器初學者學習的微控制器，它完全相容傳統的8051，8031的指令系統，他的執行速度要比8051快最高支援達33mhz的晶體**器，在此系統中使用12mhz的晶振。stc89c51具有以下標準功能：
8k位元組flash，節ram，32 位i/o 口線，看門狗定時器，2 個資料指標，三個16 位定時器/計數器，乙個6向量2級中斷結構，全雙工序列口，片內晶振及時鐘電路。另外，stc89c51 可降至0hz 靜態邏輯操作，支援2種軟體可選擇節電模式。空閒模式下，cpu停止工作，允許ram、定時器/計數器、串列埠、中斷繼續工作。
掉電保護方式下，ram內容被儲存，振盪器被凍結，微控制器一切工作停止，直到下乙個中斷或硬體復位為止……
2、顯示模組
led數碼管是由發光二極體構成的，亦稱半導體數碼管。將條狀發光二極體按照共陰極(負極)或共陽極(正極)的方法連線，組成「8」字，再把發光二極體另一電極作筆段電極，就構成了led數碼管。若按規定使某些筆段上的發光二極體發光，就能顯示從0～9的…系列數字。
同螢光數碼管(vfd)、輝光數碼管(nrt)相比，它具有：體積小、功耗低、耐震動、壽命長、亮度高、單色性好、發光響應的時間短，能與ttl、cmos電路相容等的數顯器件。+、-分別表示公共陽極和公共陰極。
a～g是7個筆段電極，dp為小數點。另有一種字高為7．6mm的超小型led數碼管，管腳從左右兩排引出，小數點則是獨立的
本系統利用4位led數碼管顯示時間，共陰極結構。led數碼管由7段發光二極體組成，當要顯示某個數字時只要將數字所對應的引腳送入低電平
3.按鍵模組
本設計中主要有三個控制按鍵，按鍵功能為：
（1）p3.2為調時間模式，長按p3.2進入調分狀態:
分單元閃爍,按p3.2加1,按p3.3減1.
再長按p3.2進入時調整狀態,時單元閃爍,加減調整同調分.按長按退出調整狀態。
（2）按p3.3進入設定鬧時狀態: 12:
00: ,可進行分設定,按p3.4分加1,再按p3.
2為時調整,按p3.4時加1,按p3.3調鬧鐘結束.
在鬧鈴時可按p3.2停鬧,不按鬧鈴1分鐘。
（3）按下p3.4進入秒錶狀態:再按p3.4秒錶又啟動,按p3.4暫停,再按p3.4秒錶清零,按p3.4退出秒錶回到時鐘狀態
4．晶振模組
在stc89c51晶元內部有乙個高增益反相放大器，其輸入端為晶元引腳xtal1，輸出端為引腳xtal2。而在晶元內部，xtal1和xtal2之間跨接晶體振盪器和微調電容，從而構成乙個穩定的自激振盪器。時鐘電路產生的振盪脈衝經過觸發器進行二分頻之後，才成為微控制器的時鐘脈衝訊號。
5.硬體原理圖
6. 元件清單
2.2系統軟體設計
1.軟體流程圖
2硬體框圖
根據以上的電子時鐘的設計要求可以分為以下的幾個硬體電路模組：微控制器模組、數碼顯示模組、晶振模組、電源模組與按鍵模組等，模組之間的關係圖如下面得方框電路圖所示。
3.程式清單
#include""#define char unsigned char#define uint unsigned intuint a;char codedis_7[12]=;char code scan_con[8]=;char data dis[8]=;char data timedata[3]=;char data ms50=0x00,con=0x00,con1=0x00,con2=0x00;sbit key0=p1^0;sbit key1=p1^1;sbit key2=p1^2;sbit p1_4=p1^4;delay1ms(int t)scan()}main()
2.3 系統實物圖
三、課程設計體會
微控制器作為我們主要的專業課程之一，我覺得微控制器課程設計很有必要，而且很有意義。但當拿到題目時，確實不知道怎麼著手，有些迷茫，上網查資料，問老師，在老師的幫助下，歷時兩個星期，解決乙個又乙個的困難，終於完成任務。
在這次課程設計中，運用到了很多以前的專業知識，雖然過去從未獨立應用過它們，但在學習的過程中帶著問題去學我發現效率很高，這是我做這次課程設計的一大收穫。另外，要做好乙個課程設計，就必須做到：在設計程式之前，對所用微控制器的內部結構有乙個系統的了解，知道該微控制器內有哪些資源；要有乙個清晰的思路和乙個完整的的軟體流程圖；在設計程式時，不能妄想一次就將整個程式設計好，反覆修改、不斷改進是程式設計的必經之路；要養成注釋程式的好習慣，乙個程式的完美與否不僅僅是實現功能，而應該讓人一看就能明白你的思路，這樣也為資料的儲存和交流提供了方便；在設計課程過程中遇到問題是很正常德，但我們應該將每次遇到的問題記錄下來，並分析清楚，以免下次再碰到同樣的問題的課程設計結束了，但是從中學到的知識會讓我受益終身。
發現、提出、分析、解決問題和實踐能力的提高都會受益於我在以後的學習、工作和生活中。設計過程，好比是我們人類成長的歷程，常有一些不如意，但畢竟這是第一次做，難免會遇到各種各樣的問題。在設計的過程中發現了自己的不足之處，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，不能靈活運用。
通過這次設計，我懂得了學習的重要性，了解到理論知識與實踐相結合的重要意義，學會了堅持、耐心和努力，這將為自己今後的學習和工作做出了最好的榜樣。
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