1、1硬件部件设计与调试实践报告题目：基本内容电子钟的设计扩展内容秒表的设计 班级： 计本 093 班 姓名： 姜博 学号： 2009021096 指导教师： 王海珍 2012 年 6 月 1 日2硬件部件设计与调试实践评分表班级 计本 093 班 姓名 姜博 指导教师 王海珍题目：基本内容电子钟的设计扩展内容秒表的设计评分标准评分的依据评分标准 分数权重 A C 得分工作态度 10态度端正，能主动认真完成各个环节的工作，不迟到早退，出勤好。能够完成各环节基本工作，出勤较好。独立工作能力 10能够独立完成各环节的工作，分析、解决问题能力强，有一定的创造性。能够在老师指导下完成各环节工作，有一定的分
2、析、解决问题能力。硬件设计能力 10电路设计合理，简捷，元器件、连线排列整齐、有序。电路设计基本合理，元器件、连线排列较整齐。软件调试能力 20能够独立完成软件的设计与调试工作，程序结构清晰，逻辑严谨，功能完善。能够在老师指导下完成软件的设计与调试工作，程序功能较完善。成果演示及答辩 20整体工作情况稳定，运行情况过程中无故障发生，能准确回答老师提出的问题。整体工作情况较好，能够完成各项功能，回答问题基本正确。实习报告 30格式规范，层次清晰，设计思想明确，解决问题方法合理，体会深刻。格式较规范，设计思想基本明确，解决问题方法较合理。总分指导教师（签字）：注：介于 A 和 C 之间为 B 级，
3、低于 C 为 D 级和 E 级。按各项指标打分后，总分在 90100为优，8089 为良，7079 为中，6069 为及格，60 分以下为不及格。3硬部件设计与调试实践报告基于单片机的电子钟和秒表的设计一、实践的目的与意义二十多年来，电子计算机技术已广泛应用于测试领域中。电子计算机对人类社会的进步和发展有着阶层的飞跃，它是现代化社会的象征，是人们工作、学习、生活不可缺少的。在近几年发展起来的智能仪器，无论是在测量的灵敏度、准确度、可靠性、功能等方面，还是在解决测试技术问题的深度及广度方面都有了巨大的发展，它以一种崭新的面貌展现在人们的面前。随着大规模集成电路及计算机技术的迅速发展，智能仪器将会
4、有更广阔的应用前景。而单片机以其高性能、高速度、体积小、价格低廉、稳定可靠而得以在智能仪器中被广泛的应用。本次设计是用 51 系列单片机中的 AT89S51 制作简易电子钟。电子钟是智能化仪器仪表的一种，它可广泛应用于工业、农业、日常生活等领域。它以微控制器为核心，与传统钟表相比较，它具有高精度、高可靠性、操作方便、价格便宜、智能化等特点，是钟表发展的新方向，具有一定的实用价值。本次采用的 AT89S51 是一种低功耗，高性能的 CMOS 8 位微型计算机，与工业上标准的 80C51 和 8051 的指令系统及引脚兼容，片内 Flash 集成在一个芯片上，可用与解决复杂的问题，且成本较低。正因
5、为它有这么多特点，所以在实现本次设计的简易电子钟系统中不需外部资源扩展。简易电子钟能正确反映实际时间值，能完成时、分、秒的显示调整。本次简易电子钟课程设计采用 ASM51 软件完成用汇编语言编写。通过本次设计能让我们对专业的电子画图软件（AUTOCADl） 、51 系列单片机的工作原理、对汇编语言编写程序有更深刻的了解。本次设计由于时间仓促以及设计者水平有限，难免存在着一些不足和错漏之处，诚肯和大家一起研究探讨，在此特别感谢老师提出的宝贵意见和一直以来的耐心指导。4二、硬件电路原理Dais 系列单片机仿真实验系统的 MCS51 单片机实验与仿真由管理 CPU89C52 系统单元、目标 CPU8
6、032 或 438 单元、接口实验单元和内置稳压电源组成，通过 RS232C 串行接口与 PC微机相连。1. 89C51 引脚图：图 3 89C51 引脚图2.单片机内部结构图：5图 4 单片机内部结构图3.实验系统硬件布局：图 2.1 Dais-52PH+单片机实验系统硬件布局示意图该系统自带 6 个 8 段共阴极数码管，同时该系统还自带一个 4*8 的 32 自定义键盘，下面介绍显示和控制硬件原理图。（1）显示电路原理图（数码管）6图 2.2 显示电路原理图LED 数码管是由发光二极管构成的，亦称半导体数码管。将条状发光二极管按照共阴极(负极)或共阳极(正极)的方法连接，组成“8”字，再把
7、发光二极管另一电极作笔段电极，就构成了 LED 数码管。若按规定使某些笔段上的发光二极管发光，就能显示从 09 的系列数字。同荧光数码管(VFD)、辉光数码管(NRT)相比，它具有：体积小、功耗低、耐震动、寿命长、亮度高、单色性好、发光响应的时间短，能与 TTL、CMOS 电路兼容等的数显器件。+、-分别表示公共阳极和公共阴极。ag 是 7 个笔段电极，DP 为小数点。另有一种字高为76mm 的超小型 LED 数码管，管脚从左右两排引出，小数点则是独立的。本系统利用 6 位LED 数码管显示时间，共阴极结构。（2）控制电路原理图（键盘）7图 2.3 键盘原理图本实验中 A 为初始化按键，B 为
8、秒表功能。三、软件设计思想及流程图本次硬部件设计涉及到的功能为电子钟，秒表及倒计时，所以首先得设定各种数据在内存单元中的存储位置，方便在编程时调用内存单元简单明了，不会出现调用错误而导致程序出错。内存单元的设置如下：堆栈60H7FH显示缓冲区50H55H计时区40H：0.1 秒，41H43H：秒分时，48H4AH：秒表计时，4BH4DH：倒计时键值30H秒表状态31H00H：设置时分秒 ， 01H：显示时分秒04H：秒表状态， 05H：显示倒计时时间 09H：设置倒计时初，0AH：倒计时结束 这些内存单元中，除了位地址和输入缓冲区中的数据是十进制外，其余的内存单元中存储的都是 BCD 码，所以
9、用于显示和存入数据时一定要转换为相应的进制，例如取出用于显示时就得拆分 BCD 码，从缓冲区中写入数据时又要合并为 BCD 码。（1）主程序流程图89（2）秒表功能流程图图 3.2 秒表程序流程图定时器 1 有两个功能，实现秒表的控制和倒计时定时器 1 用于定时 10ms=0.01s，用于实现秒表的控制。本设计所用的单片机内部晶振为 6MHz，因此一个机器周期为 2s，要得到 10ms，应该计数 5000 次。因此计数初值=65536-5000=60536=EC78。这是在主程序中应该设定的，但由于计数初值大于 255，所以不能采用自动重装计数初值的工作方式，只能在中断服务程序中重新装入初值，为了保证定时的尽量精确，采用在当前计数器值的基础上加上计数初值。YYYYNNNN开始是否按功能切换键系统初始化是否按秒表暂停键是否按秒表启动键是否按秒表清零键切换秒表秒表计时暂停秒表显示时间10（3）中断服务程序流程图否是否是图 3.3 定时器 0 服务程序流程图中断服务程序开始保护现场，设置工作寄存器为 2 组中断是否十次，R7-1=0？重新设定计数器 R7=10调用时间调整子程序判断闹钟时间是否到达调用响铃子程序重新装入定时器计数初值恢复现场
