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微处理器综合设计实践报告题目：智能电子时钟的设计院系：电子与信息工程学院专业：电子科学与技术年级姓名：学号：指导老师：一、课程设计目的：综合应用所学的微处理器原理，汇编语言及相关硬件知识，设计一个具有一定功能的电路。熟练掌握仿真器和编程器的使用。二、课程设计要求：在面包板上搭建好硬件电路。以单片机为核心器件，组成一个电子时钟系统。系统显示用4位7段LED显示器，显示当前时间的小时和分。能够通过按键实现对当前时间的调整，系统时间到整点后能够通过蜂鸣器报时，时间为1s；能通过按键设置闹钟时间，闹钟时间到后，通过蜂鸣器报时。三、系统组成与工作原理：1、电路原理图2、工作原理（1）设计原理及思路本课程设计要求以AT89C52单片机为核心器件，组成一个电子时钟系统。我们可以利用单片机自带的定时器功能来进行定时，再通过一些软件编程来构造出一个时钟，同时也可以利用软件的编程来实现所要求的其他功能。通过四个按键开关来控制电子时钟的工作模式。KEY1、KEY2分别对应时钟的调时和调分。KEY3可以设置闹钟，进入闹钟模式后，KEY1、KEY2将转变成闹钟的调时和调分键。此外，当按下KEY4就可以进入秒表模式，进入秒表模式以后，KEY1可以控制秒表的开始于暂停，KEY2可以对秒表清零，再次按下KEY4键便退出秒表模式。程序运行时主程序一直在循环查询各按键的状态，并将当前时间与闹钟设定时间不断进行比较，如果时间相同则响铃，同时通过动态显示的方式将相应的时间显示在数码管显示器上。与此同时，整个过程中时钟的时间都是由单片机的定时器进行计时的。单片机的P0口负责输出段码，P2.0~P2.3对应四个数码管的位选端，分别为数码管1号、2号、3号、4号（由右至左编号）；P1.0对应蜂鸣器；P2.4~P2.7对应四个按键4、3、2、1（由上至下编号）。各个分电路：a.蜂鸣器电路当P1.0为低电平时，三极管导通，蜂鸣器开始工作b.上电复位电路在通电瞬间，电容C通过电阻R20充电，RST端出现正脉冲，用以复位。只要接通电源就完成了系统的复位初始化。c.振荡电路此处晶振为12MHz，提供单片机的时钟频率。晶振频率越高，单片机运行速度越快。d.数码管显示电路P0口连接上拉电阻（排阻），用万用表测试得数码管为共阳极。当P2.3~P2.0口输出低电平时，三极管导通，所对应的数码管显示；因为共阳极，所以P0口为低电平的端口所对应的段码显示。e.按键电路当按键没有按下时，P2.4~P2.7为高电平，若按下则变低电平。（2）所用存储单元31H——时钟分的个位3AH——时钟分的个位的段码32H——时钟分的十位3BH——时钟分的十位的段码33H——时钟时的个位3CH——时钟时的个位的段码34H——时钟时的十位3DH——时钟时的十位的段码41H——闹钟分的个位4AH——闹钟分的个位的段码42H——闹钟分的十位4BH——闹钟分的十位的段码43H——闹钟时的个位4CH——闹钟时的个位的段码44H——闹钟时的十位4DH——闹钟时的个位的段码51H~54H分别存放着秒表模式下1~4号管要显示的数字5AH~5DH分别存放着秒表模式下1~4号管要显示的数字的段码其中，1号管——秒的十分位2号管——秒的个位3号管——秒的十位4号管——分的个位R7的初值为20，控制定时器T0的中断次数，T0中断1次定时50ms，20次定时1s；R0用来记录秒；（3）总流程图主程序初始化开始K4是否按下？（P2.4=0？）K1是否按下？（P2.7=0？）调用“当前时间调时”子程序KEY1K2是否按下？（P2.6=0？）调用“当前时间调分”子程序KEY2K3是否按下？（P2.5=0？）调用“闹铃时间设置”子程序KEY3调用“秒表”子程序KEY4调用“闹铃工作”子程序CLOCKYesYesYesYesNoNoNoNo数码管显示程序（4）“当前时间调时”子程序流程图开始时的个位增1时的十位是2吗？时的个位是4吗？时的个位和十位清零时的个位是10吗？时的个位清零，十位加一查表获取段码返回YesYesYesNoNoNo（5）“当前时间调分”子程序流程图开始分的个位增1分的个位是10吗？分的个位清零，十位加1分的十位是6吗？分的十位清零查表获取段码返回YesYesNoNo（6）“闹钟时间设置”子程序流程图（7）“闹钟工作”子程序流程图开始完成闹钟设置了吗？KEY1是否按下？KEY2是否按下？闹钟时间显示返回闹钟调时闹钟调分YesYesYesNoNoNo开始当前时间和闹钟时间相同吗？蜂鸣器工作蜂鸣器不工作返回（8）“秒表”子程序流程图（9）“数码管显示”子程序流程图开始秒表初始化是否退出秒表？秒表开始/暂停秒表清零返回开始1号数码管导通1号数码管赋值延时2号数码管导通2号数码管赋值3号数码管导通3号数码管赋值4号数码管赋值延时4号数码管导通延时延时返回四、总结因为平时对于电路设计这方面的训练比较少，电路也是自己最薄弱的地方。因此，在第一天拿到器件以后完全没有方向，不知道从哪里开始设计。后来通过自己上网搜索资料，逐渐摸索出了思路，最终完成了电路的设计。电路设计完之后，在面包板上搭建也让我犯了难。什么器件应该放在哪个位置，这么放插孔够不够用，这么放连线方不方便成了我一直头疼的问题。后来通过观察上一届学长的面包板和同学的讨论，终于搭好了板子。但是因为对于面包板不熟悉，搭小灯泡时，把它的两个引脚插在了联通的两个孔里，导致小灯泡一直不亮；插按键的时候也是，没有搞清楚按键和面包板的构造，把按键的两边引脚都插在联通的一排里，导致后面在验证的时候出现了数码管一直不亮的问题，后来经过老师的指导，解决了这个问题。软件的编写可能是最困难的一个部分了。虽然之前有做过单片机实验，写过代码，但是，实验的代码非常简短，实现的功能很简单。这次因为要实现很多功能，一开始我想偷懒，直接写了代码。这样就导致了我的思路不成熟，运行下来有很多地方都是错误的。因此我才意识到，直接写代码是不可能的，要先画流程图理清思路。在我画完流程图以后，再会过去看我原来的代码，才知道有多么的混乱。后来经过我分模块的编写，最后把它们汇总到一起，构成了最后的代码,开始调试。首先，我先在WAVE软件里写了一个最小系统的代码，再通过wellon软件，烧制到AT89C52单片机上，对最小系统进行测试。测试时发现小灯和蜂鸣器都没有正常的工作。因为当时刚刚开始，并不知道该如何调试，就马上叫老师了，老师发现小灯的两个引脚插在了联通的两个孔里，才导致了不亮。当我把小灯的引脚插在其他地方时，灯就亮了。至于蜂鸣器不响的问题，我用万用表测试了蜂鸣器周围的所有电路发现都是正确的，测试蜂鸣器两端的电压，发现也是有电压差的，我的代码又没有问题，一时不知道怎么办才好。后来，我又连接电源，让电路运行了一次，发现其实蜂鸣器是发出声音的，只是很微弱以至于我们都把它忽略了。然后我就想是不是因为蜂鸣器两端电压太小导致的。于是，我就把和蜂鸣器相连接的电阻拿掉了，终于蜂鸣器也响了。最小系统测试完成。后来，老师教我们使用了仿真器，这让整个调试过程变得方便了许多。当我把整个代码都编译到仿真器里面时，板子上的数码管没有任何反应，但是换成同学的板子就可以显示，这让我觉得很不可思议。当我又写了段测试数码管的程序，让它显示的时候，数码管也是可以正确显示的。我实在想不出办法，决定单步运行，看看到底哪里出现了问题。但是我单步运行了几次，都没有发现哪里有问题，于是只能求助于老师。老师通过设断点的方法发现，我的按键完全没有实现它的功能，于是就询问我怎么安装的按键，这才找出了原因，原来我的按键的安装方向错了。在改正了之后，我的数码管就能正常的显示了。数码管显示之后，我发现我的闹钟到了指定时间不会响，然后我仔细再看了我的代码，发现虽然写了闹铃的子程序，但是在主程序里面并没有调用，这才导致了闹钟不响。在有加了一句调用语句以后，闹钟就能正常工作了。当我把前一天调试好的程序第二天再用仿真器进行测试时，发现蜂鸣器只要一通电就响了，完全不受程序的控制。为什么我程序一点都没改过但是再次验证又失败了呢？我又拿了同学的板子做测试，发现她跟我是一样的问题，于是我就想会不会是仿真器的问题。于是，我又拿了另一个仿真器测试了一下，发现程序是正常运行的；我又把蜂鸣器接在了第一个仿真器的P3口进行实验，发现程序也是正常运行的。因此，我认为是第一个仿真器的P1口坏了。通过这次课程设计，我对单片机有了更加深刻的认识，体会到了单片机的强大。同时，从设计电路图到最后的验证成功，在这整个过程中遇到了很多的问题，当遇到问题时我认为最重要的还是冷静下来自己思考，仔细的检查。因为很多的问题的出现大部分程度上是因为自己的不仔细。一个地方的出错可能就导致了整个数码管的不显示，整个程序的实现不了功能。当出现了问题时，应该自己默默地看代码，仔仔细细地观察，看看到底哪里出现了问题，因为自己的代码只有自己知道具体哪里是干什么的，自己检查出来错误才会有成就感。总之，通过这次课程设计，我学习到了很多，也意识到了自己在动手方面的不足，希望在以后的学习中能改正这一缺点。五、附程序清单ORG0000HAJMPMAINORG000BHLJMPTIME;时钟程序ORG001BHLJMPIT1P;IT1P用于秒表计时ORG0030HMAIN:MOVSP,#60H;堆栈指针初始化MOVIE,#8AH;允许T0和T1中断MOVTMOD,#11H;T0和T1均工作在方式1MOVTL0,#0B0H;给T0装初值，中断一次定时50msMOVTH0,#3CHMOVR0,#0;用R0记录秒MOVR7,#20;中断20次，定时1sMOV31H,#00H;时间初始化，显示器显示：00:00MOV32H,#00HMOV33H,#00HMOV34H,#00HMOV3AH,#0C0HMOV3BH,#0C0HMOV3CH,#0C0HMOV3DH,#0C0HMOV41H,#00H;闹钟初始化,定在00:00时刻MOV42H,#00HMOV43H,#00HMOV44H,#00HMOV4AH,#0C0HMOV4BH,#0C0HMOV4CH,#0C0HMOV4DH,#0C0HMOVDPTR,#TAB;段码表首地址传给DPTRSETBP1.0SETBTR0START1:JBP2.7,NEXT1;按键1调时LCALLDEL1;调用延时程序，消除按键抖动JBP2.7,NEXT1JNBP2.7,$;等待按键弹开LCALLKEY1NEXT1:JBP2.6,NEXT2;按键2调分LCALLDEL1JBP2.6,NEXT2JNBP2.6,$LCALLKEY2NEXT2:JBP2.5,NEXT3;按键3设置闹钟LCALLDEL1JBP2.5,NEXT3JNBP2.5,$LCALLKEY3NEXT3:LCALLNAOZHONG;闹钟响铃程序，当前时间与闹钟时间相同则响铃JBP2.4,DSPLY1;按键4秒表LCALLDEL1JBP2.4,DSPLY1JNBP2.4,$LCALLKEY4DSPLY1:;显示时间MOVP2,#0FEH;1号管显示分的个位MOVP0,3AHLCALLDEL2MOVP2,#0FDH;2号管显示分的十位MOVP0,3BHLCALLDEL2MOVP2,#0FBH;3号管显示时的个位MOVP0,3CHCLRP0.7;点亮3号管后的小数点，区别时和分LCALLDEL2MOVP2,#0F7H;4号管显示时的十位MOVP0,3DHLCALLDEL2LJMPSTART1TIME:;时钟程序DJNZR7,LOOP1MOVR7,#20INCR0CJNER0,#60,LOOP1MOVR0,#00HINC31HMOVR1,31HCJNER1,#10,TABLP1MOV31H,#00HINC32HMOVR1,32HCJNER1,#6,TABLP1MOV32H,#00HLCALLBAOSHIINC33HMOVR1,33HMOVR2,34HCJNER2,#2,LOOP2;判断时的十位是否为2，若不是跳转到LOOP2CJNER1,#4,TABLP1;接着判断时的个位是否