单片机课程设计

学号： 201001020207

hebei united university

设计题目：基于51单片机的电子钟设计。

学生姓名：徐来立。

专业班级：10表2

学院：电气工程学院。

指导教师：曹晓华。

2024年6月6日。

成绩评定表。

单片机原理课程设计指导书。

先修课程：模拟电路、数字电路、微机原理与接**术等。

指导教师：曹晓华。

学时：20一课程设计的目的。

课程设计是本课程教学中极为重要的实践性教学环节，它不但起着提高本课程教学质量、水平和检验学生对课程内容掌握程度的作用，而且还将起到从理论过渡到实践的桥梁作用。因此，必须认真组织，周密布置，积极实施，以达到下述教学目的。

1）通过课程设计，使学生进一步巩固、深化和扩充在单片机原理及相关课程方面的基本知识、基本理论和基本技能，达到培养学生独立思考、分析和解决实际问题的能力。

2）通过课程设计，使学生养成严谨科学、严肃认真、一丝不苟和实事求是的工作作风，达到提高学生基本素质的目的。

3）通过课程设计，让学生独立完成利用单片机实现某一实际控制系统的基本设计工作，达到培养学生综合应用所学知识和实际查阅相关设计资料的能力的目的。

4）通过课程设计，使学生熟悉设计过程，了解设计步骤，掌握设计内容，达到培养学生设计电路、实现软件编程和编写设计说明书能力的目的，为学生今后从事相关方面的实际工作打下良好基础。

二课程设计的要求。

1）根据设计课题的技术指标和给定条件，在教师指导下，能够独立而正确地进行方案论证和设计计算，要求概念清楚、方案合理、方法正确、步骤完整。

2）要求学生掌握单片机的设计内容、方法和步骤。

3）要求会查阅有关参考资料和手册等。

4）要求学会选择有关元件和参数。

5）要求学会绘制有关电路图和设计流程图。

6）要求学会编写设计说明书。

三课程设计的选题原则。

本课程设计的选题要坚持难易适度、繁简适量的原则，避免选题过于简易或过于繁难，以防学生无事可做或无力完成。

四课程设计的程序和内容。

1）自由选题，但必须满足单片机控制系统相关要求。

2）熟悉题目，收集资料。

设计开始，每个学生应按教师下达的具体要求，充分了解技术要求，明确设计任务，收集相关资料，包括参考书、手册和图表等，为设计工作做好准备。

3）总体设计。

正确选择控制系统方案，认真画出系统流程图。

4）主电路设计。

按选定的系统方案、确定系统主要控制方案，画出控制框图草图，完成protel电路的绘制。

5）软件设计。

按规定的技术要求，确定系统流程图，编写程序。

6）绘制正规系统原理图，整理编写课程设计说明书。

五课程设计说明书的内容及书写规范。

1）选题背景（或理由）

2）系统方案和总体结构。

3）硬件设计。

4）软件设计（包含流程图和完整程序）

5）总结。6）参考文献并标注在文中。

书写规范：a4纸打印，字体小四号，1.5倍行距，宋体，章节三号加粗。图表清晰。从前往后编号，如图1.图2等，流程图书写符合规范。

六课程题目及设计内容。

题目任选，但必须满足单片机实现控制系统的要求。单片机型号可任选，控制芯片尽量选常用芯片，要求任务量饱满，包含选题理由、硬件设计、软件编程和总结等内容。如汽车转弯灯设计、交通灯设计、温度控制系统设计等。

七课程设计进度计划。

本课程设计计划用一周时间完成，各阶段进度计划如下：

八课程设计的答辩和成绩评定。

课程成绩由两部分组成。

1 课程设计说明书(60分)

优：按设计任务书要求独立完成全部内容并准确无误，有较强的文章组织能力和文字表达能力。电路图准确无误，布局合理，符合制图标准，并能正确读图。

良：整体设计满足要求，硬件电路满足控制系统要求，软件编程符合功能要求。，设计较合理，原理论述清楚，文章组织能力和文字表达能力较好。

中：整体设计无误，但有的地方设计不太满足要求。原理论述较清楚。图无原则性错误，布局尚可，读图正确。

及格：设计基本合理，硬件选择有误，软件编程不太符合规则。说明书中有论述错误的地方。

不及格：整体设计不符合设计要求，原理论述不清。说明书不符合规范。

2．答辩（40分）

优：能正确合理的分析控制系统，阐述控制系统非常准确，有创新。准确回答问题。

良：控制系统阐述合理，语言表达基本正确，能运用所学知识理论联系实际。回答问题较好。

中：控制系统论述较正确，语言表达较准确，但有部分地方阐述模糊，回答部分问题。

及格：论述较合理，回答问题不准确。

不及格：全部设计内容不详。

九参考资料。

1**杰主编。单片微型计算机。北京：机械工业出版社。2003

2李广第主编。单片机基础。北京：北京航天工业出版社。2002

本次设计以stc89c52单片机为主控芯片，辅以必要的外围电路，设计了一个简易的电子时钟。它由5v直流电源供电，能够显示年、月、日，时、分、秒以及星期，并能够对时间进行修改。本次设计时间显示在1602液晶上并且按秒实时更新。

为了能更改时间，在矩阵键盘中分离出了三个有效键，分别为功能选择键、数值增大键、数值减少键。当有键被按下时，蜂鸣器都以短“滴”声报警。而且，为了防止断电丢失数据，本设计采用了at24c02芯片，实现了断电自动保护显示数据的功能，当下次上电时会接着上次断电前的时间数据继续运行。

关键词：单片机，液晶，at24c02

abstract

this design to stc89c52 microcontroller as the main control chip, supplemented by the necessary peripheral circuits, design a ****** electronic clock. it is powered by 5v dc power supply, can display year, month, day, time, minutes and seconds, and weeks, and able to modify time. the design of the time in the 1602 liquid crystal display and real-time updates per second.

in order to change the time, the keyboard matrix isolated three effective bond, respectively, numerical function selection keys, keys, numerical increase reducing key. when a key is pressed, the buzzer will alarm to short "drop" sound. moreover, in order to prevent power loss data, this design uses the at24c02 chip, realizes the automatic protection data display function off, when the next power-up

will then last outage time data will continue to run.

keyword: mcu, lcd, at24c02

摘要1abstract2

第1章设计课题题目、目的要求及总体方案介绍4

1.1 设计课题题目4

1.2 设计课题目的4

1.3 设计课题要求及工作原理说明4

第2章数字电子钟硬件系统的设计5

2.1 硬件总体设计5

2.2 数字电子钟硬件系统主要模块功能简要介绍5

2.3 数字电子钟元器件清单8

第3 章数字电子钟软件系统的设计8

3.1 数字电子钟软件系统主要模块功能简要介绍8

3.2 数字电子钟软件系统程序流程框图9

3.3 电子钟整体电路图10

3.4 心得体会10

3.5 数字电子钟软件系统程序11

参考文献25

基于51单片机的电子钟设计。

为了巩固《单片机原理》课程所学的有关知识。通过硬件设计、软件设计，使学生掌握用单片机组成应用系统的方法，提高软件设计能力。掌握单片机的定时/计数器的编程和使用方法。

进一步熟悉单片机功能部件的应用。

要求自己设计出原理图，通过软件**及实物演示。本设计用到了三个按键，是从矩阵键盘中分离出的三个独立按键s9、s13、s17，其中s9是功能选择键，当s9键被按下时，会选中对应的选项，选项下会有光标闪烁。例如：

当s9被按下一次时，会选中秒，这时秒数字下面会有光标闪烁，这时可以通过s13、s17键对秒进行增减的调节，其中在进行调节期间，时间会停止在当前位置。当按下八次功能键时，时间继续。本设计具有对闰年，以及对不同月份的识别功能，可以对年份、月份的不同对一个月的时间进行自动调整。

本课题采用单片机内部定时器，用软件对其进行秒、分、时的计数，单片机无法产生1s的定时时间，但是可以用硬件定时和软件计数相结合的方法实现，采用中断方式，即通过中断服务程序进行计数器溢出次数的累计，把定时器/计数器设定为50ms，计数溢出20次就可以得到1s，计60次为1分，60分计60次则为1小时，然后通过1602显示出来。

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