基于proteus的数字电子钟的仿真设计.docx
成绩课程论文题目：基于ProteUS的数字电子钟的设计与仿真课程名称：单片机系统设计与ProteUS仿真学生姓名：M学生学号：1305010323系别：电子工程学院专业：通信工程年级：13级任课教师：徐绥电子工程学院2023年5月目录一、设计目的与要求3二、设计内容与方案制定3三、设计步骤31 .硬件电路设计31. 件电路组成框图32. 单元电路及工作原理41. 3.绘制原理图52. 4.元件清单列表62 .程序设计6程序流程6汇编程序7四、调试与仿真12五、心得体会14六、参考文献:14基于Proteus的数字电子钟的设计与仿真一、设计目的与要求设计目的:通过课程设计，培养学生运用已学知识解决实际问题的能力、查阅资料的能力、自学能力和独立分析问题、解决问题的能力和能通过独立思考。设计要求:设计一个时、分可调的数字电子钟、开机显示“9-58-00"。二、设计内容与方案制定具有校时功能，按键控制电路其中时键、分键两个键分别控制时、分时间的调整。按分键分加1；按时键时加1。以AT89C51单片机进行实现秒、分、时上的正常显示和进位，其中显示功能由单片机控制共阴极数码管来实现，数码管进行动态显示。三、设计步骤1、硬件电路设计单片机的时钟产生方法有两种：内部时钟方式和外部时钟方式。本系统中AT89C51单片机采用内部时钟方式。采用外接晶体和电容组成的并联谐振回路。其电路图如下：(2)键盘控制电路键盘可实现对时间的校对，用两个按键来实现。按时键来调节小时的时间，按分键来令调节分针的时间。其电路连接图如下:(3)显示电路1.ED显示器是现在最常用的显示器之一发光二极管(LED)分段式显示器由7条线段围成8字型，每一段包含一个发光二极管。外加正向电压时二极管导通，发出清晰的光。只要按规律控制各发光段亮、灭，就可以显示各种字形或符号。显示电路显示模块需要实时显示当前的时间,即时、分、秒，因此需要6个数码管，采用动态显示方式显示时间，其其计时周期为24小时，显示满刻度为23时59分59秒，另外还有校时功能。整个设计图由晶振电路、复位电路、AT89C51单片机、键盘控制电路组成。显示电路将“时"、"分"、“秒"通过七段显示器显示出来，6个数码管的段选接到单片机的PO口，位选接到单片机的P2口。数码管按照数码管动态显示的工作原理工作。把定时器定时时间设为50ms,那么计数溢出20次即得时钟计时最小单位秒，而20次计数可用软件方法实现，每累计60秒进1分，每累计60分钟，进1小时。时采用24进制计时器，可实现对一天24小时的累计。校时电路时用来对“时"、“分"显示数字进行校对调整，时分秒三个控制键分别接单片机的p3.1、p3.0进行控制。按一下分键秒单元就加1,按一下时键分就加I0单片机AT89C51*1电解电容CAP-ELECIOuF*1瓷片电容CAP22pF*2电阻RES*10晶振数码管7SEG-MPX8-CA-BLUE三极管NPN按钮BUTTON*3上位排阻RESPACK-8*1数字电子钟采用内部硬件定时器来进行定时,计时最小单位SeClOO为IomS。假设SeClOO每计满100次时，表示己经计时1s,那么SeClOO清零且SeC加1。如果SeC等于60,应将SeC清零，同时min加1。如果min等于60,应将min清零，同时hour加1。如果hour大于23时，应将hour清零。通过分析可知，程序中可分别由inc_sec()、inc_min()、injhour()这是三个函数负责秒、分、时的计时。SeCloO的计时由Timero()中断函数来实现。按钮Kl(INTo)和KI(INTD为调时、调分控制按键。这两个按钮信号的输入采用外部中断方式来实现。假设产生外部中断时，通过调用inchour。或incmin()函数来实现调时或调分操作。编写显示函数display0时，应考虑小时数小于10时，应屏蔽时的十位数,使其不显示。C语言编写的程序如下：include<reg52.h>Jtdefineucharunsignedchar#defineunitunsignedintsbitkl=P32;sbitk2=P3c3;uchartab=0xC0,0xF9,0xA4,OxBO,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xC6,OxA1,0x86,0x8E,OxBF;UChardisbuff8;ucharsec100,sec,min,hour;voiddelay(unitk)unitm,n;for(m=0;m<k;m+)for<n=0;n<120;n+);voiddisplay(void)P2=0X80;PO=tabdis_buff0;delay(2);P2=0x40;PO=tabdisbuff1;delay(2);P2=0x20;PO=tabdis_buff2;delay(2);P2=0xl0;PO=tabdis_buff3;delay；P2=0x08;PO=tabdis_buff4;delay(2);P2=0x04;PO=tabdis_buff5;delay(2);P2=0x02;PO=tabdis_buff6;delay(2);if(hour>9)P2三0x01;elseP2=0X00;PO=tabdis_buff7;delay;voiddisp_data(void)dis_buff7=hour10;dis_buff6=hour%10;dis_buff5=16;dis_buff4=min10;dis_buff3=min%10;dis_buff2=16;dis_buffl=sec/10;dis_buff0=sec%10;voidinc_hour(void)hour+;if(hour>23)hour=0;voidinc_min(void)min÷+;if(min>59)min=0;inc_hour();voidinc_sec(void)sec÷+;if(sec>59)sec=0;inc_min();voidint()interrupt0delay(100);if(INTO=O)inchour()：voidinti()interrupt2delay(100);if(INTO=O)incmin();voidtimer()interrupt1THO=OxDC;TLO=OxOO;secl00+;if(secl00>=100)sec100=0;inc_sec();voidint_init(void)TMOD=OxOI:THO=OxDC;TLO=OxOO;TRO=1;ETO1;EXO=IjIT0=0;EXl=I;ITl=O;EA=I;voidmain(void)int_init();PO=OxFF;P2=0x00;hour=9;min=58;sec=0;sec100=0;while(1)disp_data();display();四、调试与仿真翻开keil程序，创立“数字电子钟"工程，输入C语言源程序，保存为“"。在工程管理窗口中选中文件组，单击鼠标右键，在弹出的菜单中选择"AddFiletoGrou'SourceGrouprw,添加源程序“"到工程组。执行命令“Project"BUildTarget",编译源程序，如果编译成功，那么在输出窗口中显示没有错误，并创立了"“文件。在已绘制好原理图的PrOteUSISIS中，双击单片机，在弹出的对话框选择""。开始仿真，刚运行时1,数码管显示“9-8（三）0",而后每隔Is进行累计显示，如下图，每按一次Kl时，小时数会加1,每按一次K2时，分钟数加1。卓&五、心得体会按分键对分进行调整，按一下加一分；按时键对时进行调整，按一下加一小时，从而到达快速设定时间的目的。假设满足以上要求那么符合方案要求。假设按一下连续加假设干位，那么按键延时时间设置太短，可以通过增大延时时间进行改良。通过本次仿真设计，根本掌握了简单的单片机应用设计，以及proteus仿真设计，数字电子钟设计比拟简单，以后应多注意设计方面的问题并解决。六、参考文献口陈中平、基于ProteUS的51系列单片机设计与仿真（第二版）、电子工业出版社.2023.2谭浩强、C程序设计（第四版）、清华大学出版社.2023.
