单片机原理及系统课程设计。
专业：电气工程及其自动化。
班级。姓名。
学号： 指导教师。
兰州交通大学自动化与电气工程学院。
2012 年 7月1日
电子时钟。摘要。
本设计所用的硬件有hc373驱动芯片、74ls21、led数码管、门电路、按钮线等。利用单片机内部的定时器/计数器t0产生50ms作为适中的最小计时单位，每到50ms，t0的中断溢出，在中断服务程序中用软件计数器计数，当技术到20次时，即为1s，使秒单元内容加1；当秒单元内容为60时，使分单元内容加1，同时秒单元内容复位，当秒单元内容为60时，使分单元内容加1，同时秒单元内容复位；当分单元内容为60时，使小时单元内容加1，同时秒、分单元内容复位，当小时单元内容为24时，使时、分及秒单元内容均复位，本设计用以上原理设计电子时钟。可以实现电子钟的走时和校对；电子钟上电时开始走，通过6个led显示时、分、秒；通过按键可以进行时间的调整。
1.引言。单片机作为微型计算机发展的一个重要分支，以其高可靠性，高性能**比，低电压，低功耗等优势，赢得了广泛的应用。
单片机已经成为衡量工业发展水平的标志之一。并且可以使用汇编语言或c语言开发程序软件，所以被广泛应用在工业控制上。
基于单片机课程的学习，在本次课程设计中利用单片机实现时钟的显示，利用键盘和门电路控制时间的调整，在设计上采用硬件计数与软件计数相结合的方式，并且定时器t0采用了中断方式。采用二十四小时制计时。充分利用单片机的资源和空间，较大限度的实现了功能。
2.系统方案及原理。
本次课程设计是用80c51单片机cpu及接口电路设计一个数字时钟，其核心部件是80c51，时钟的显示采用6个共阴极led显示灯，四个开关方便的对秒、分、时分别调整，保证功能完善，工作可靠。硬件方面：独立式键盘可以消除时间误差的和方便时间的调整；显示电路采用led动态显示方式，共阴极端由p2口线控制，分为段选线和位选线，利用人的视觉停留达到显示的效果，段选线控制字符选择，位选线控制显示位的亮或暗，从而简化串行口线的连接。
软件方面：四个键盘输入与门74ls21,其输出用作中断信号，当四个键盘有一个键按下后就会向cpu申请中断，这样就可以提高cpu工作效率，达到调整时间的快速性与准确性；定时采用片内定时器定时，提高了电子时钟的准确度。显示电路可以采用点阵液晶显示模块（led）。
一上电，数码管显示的起始时间为0时0分0秒，也就是数码管显示000000，然后每过一秒，秒位加一，到9后10秒位加一，秒位回0.10秒位显示5，秒位显示9后一秒，分钟加一，秒位回0。以此类推，时钟显示的最大值位23小时59分钟59秒。
3.硬件设计。
3.1 硬件原理图。
根据要求，设计一个时钟。能够显示时间格式为时。分。
秒，并且设置键盘，根据按键任意调整时间。利用8051内部定时器0与软件结合来实现1秒定时中断，每产生一次中断，存储器内相应的秒值加1；若秒值达到60，则将其清零，并将相应的分字节值加1；若分值达到60，则清零分字节，并将时字节值加1；若时值达到24，则将时字节清零。显示部分用共阴极的led显示等显示。
硬件原理图如图一所示。四个开关方便的对秒、分、时分别调整，保证功能完善，工作可靠，定时采用片内定时器定时，提高了电子时钟的准确度。根据题目要求设计的总体框图，如图1所示。
图1 硬件原理图。
3.2proteus**图
根据硬件原理电路，用在keil生成hex的可执行文件，proteus中画图的**结果，如图2所示。
图2 proteus**结果。
4.软件设计。
3.1序包括以下几个部分：
1）主程序：主程序主要完成系统的初始化，以及对数码显示管和键盘子程序的调用。主程序流程图如图3所示。
图3 主程序流程图。
2）键盘断子程序：判断有无按键按下，若有按键按下时，返回键值键盘扫描子程序流程图如图4所示。
图4 键盘扫描子程序流程图。
3）处理子程序：确定按键的位置，并进行处理。
4）显示子程序：将显示缓冲区的数据送到led显示器显示。时间显示是先秒个位计算显示，然后是秒十位计算显示，再是分个位计算显示，再然后是分十位显示，再就是时个位计算显示，最后是时十位显示。
显示子程序流程图如图5所示。
图5 显示子程序流程图。
5）定时器中断服务程序：判断1s是否到，如果到了就修改时间。中断程序流程图如图6所示。
图6 中断程序流程图。
5.总结。历时一周的单片机课程设计结束了，此次课程设计中，我所做的是要用8051单片机及其他部件完成一个电子时钟。
可以实现电子钟的走时和校对；电子钟上电时开始走，通过6个led显示时、分、秒；通过按键可以进行时间的调整。在完成设计的过程中，我遇到了一些问题，在用keil uvision3调试程序时，软件提示说“**”超过2k。这个问题困扰了我半天的时间。
后来我直接编译、编译连接、全部重建、停止编译和对工程进行设置，生成了名为 文件。之后在proteus中画图**。通过这次单片机课程设计，我不仅将上学期所学的单片机知识应用到设计中，同时更进一步学习了80c51。
了解了74hc373驱动芯片、4ls21等芯片。更加熟悉了keil和proteus的使用。至于用visio画流程图，这很简单，以前的课程设计过程中一直是不可缺少的，所以比较熟悉。
每次课程设计都会遇到一些问题，随着问题的解决自己又学到了更多的知识。
6.参考文献。
1] 李华。单片机原理及应用[m].北京：兰州大学出版，2001.
2] 于殿泓。单片机原理实验教程[m].西安：西安电子科技大学出版社，2007.
3] 蔡明文，冯先成。单片机课程设计[m].武汉：华中科技大学出版社，2007.
附录。源程序**：
org 0000h
ajmp start
org 0003h
ljmp st1
org 000bh
ajmp tt0
org 0030h
start: mov 30h,#00h秒显示个位内存单元。
mov 31h,#00h秒显示十位内存单元。
mov 32h,#00h分显示个位内存单元。
mov 33h,#00h分显示十位内存单元。
mov 34h,#00h时显示个位内存单元
mov 35h,#00h时显示十位内存单元。
mov tmod,#01h定时器t0，工作方式1，mov th0,#3ch定时50ms
mov tl0,#0b0h
mov r0,#30h指针指向显示单元。
mov r5,#0feh选中秒个位。
mov r1,#
mov 36h,#00h时位键盘判断时用。
mov r3,#6秒十位判断时用。
mov r2, #6分十位判断时用
mov r4,#
mov 40h,#
mov ie, #81h
setb ea开中断。
setb et0开t0中断。
setb tr0记时开始。
main: lcall dis
ljmp main
显示子程序。
dis: mov a,r5先位码。
mov dptr,#7fffh位码选择p2.7
movx @dptr,a
mov a,@r0再段码。
mov dptr,#tab表地址。
movc a,@a+dptr查表。
mov dptr,#0bfffh段码选择p2.6
显示小数点。
cjne r0,#32h,go111小数点选择(r0)=/32h转移。
orl a,#80h
go111: cjne r0,#34h,min
orl a,#80h
min: movx @dptr,a送出去显示。
lcall delay1ms延时。
lcall delay
lcall delay
inc r0修改指针指向下一显示单元。
mov a,r5也可写为xch a，r5
jnb acc.5,lh判断显示完否？
rl a也可写为xch r5，a
mov r5,a
ajmp enr返回循环显示。
lh: mov r0,#30h重心定义显示指针。
mov r5,#0feh重设位码，形成循环acc.0-acc.3
enr: ret
定时中断。tt0:
mov th0,#3ch
mov tl0,#0b0h
djnz r1,fanhui判断1秒到否？未到跳转。
mov r1,#
inc 30h秒个位加一。
djnz r4,fanhui判断10秒到否？未到跳转。
mov r4,#
mov 30h,#00h
inc 31h
djnz r3,fanhui
mov r3,#
mov 31h,#00h
inc 32h
djnz 40h,fanhui
mov 40h,#
mov 32h,#00h
inc 33h
djnz r2,fanhui
mov r2,#
mov 33h,#00h
inc 36h时位判断时用。
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