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西南科技大学
2011级微机原理与接口技术
课程设计报告
课题名称微机原理与接口技术
姓名
学号
院、系、部制造科学与工程学院
专业
指导教师
2014年月日
目录
一、绪言 (1)
二、系统设计 (1)
2.1系统整体流程图 (1)
2.2日历时钟的控制方案论证 (1)
2.3单片机的选择方案论证 (2)
2.4键盘选择方案论证 (2)
2.5显示模块的选择方案论证 (2)
2.6模块的选择方案论证 (2)
三、硬件电路设计 (2)
3.1日历时钟的控制电路图 (2)
3.2行列式键盘的设计 (3)
3.3数码管显示电路的设计 (3)
3.4蜂鸣器驱动电路的设计 (4)
3.5主要元器件选择 (4)
四、程序流程图 (5)
五、c语言程序设计 (5)
六、日历时钟的控制器仿真 (19)
6.1K e i l调试 (19)
6.2P r o t e u s调试 (19)
七、结束语 (20)
八、参考文献 (21)
1、绪言
近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月异更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，加以完善。电子时钟是现代社会中的主要计时工具之一，广泛应用于手机，电脑，汽车等社会生活需要的各个方面，及对时间有要求的场合。本设计采用AT89C51单片机作为主要核心部件，附以上电复位电路，时钟电路及按键调时电路组成。数字钟已成为人们日常生活中：必不可少的必需品，广泛用于个人家庭以及车站、码头、剧场、办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术，使数字钟具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点，它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。
2、系统设计
2.1 设计任务
1、利用MCS-51内部定时器定时，编程实现年、月、日、时、分、秒的显示，显示格式为：年月日：10-06-18
时分秒：09-12-35
也可自行设定显示格式，两部分可按键切换显示；
2、能按键调整日期、时间的数值；
3、可设定时间报警，报警的时间至少有2个，报警时应有报警指示。
4、要求至少调试出任务的前两项。
2.2 方案比较与论证
2.2.1 系统整体流程图
2.2.2
用4*3的行列式键盘组成0-9数字键及确认键、删除键，从矩阵键盘输入8位数密码，起
始密码由程序设定，输入完后按确定键开锁，取消键清除所有输入。用8位数码管组成显示
电路提示信息，当输入密码时，只显示“-”，当密码位输入完毕按下确认键时，对输入的密
码与设定的密码进行比较，若密码正确，则开锁，此处用LED发光二极管亮一秒钟做为提示。
当密码不正确时，禁止按键输入3秒，同时启动蜂鸣器发出“嘀、嘀”报警声。
2.2.3 单片机的选择方案论证
方案一：采用可编程逻辑期间CPLD 作为控制器。CPLD可以实现各种复杂的逻辑功能、规模大、密度高、体积小、稳定性高、IO资源丰富、易于进行功能扩展。采用并行的输入输出方式，提高了系统的处理速度，适合作为大规模控制系统的控制核心。但本系统不需要复杂的逻辑功能，对数据的处理速度的要求也不是非常高，且从使用及经济的角度考虑我们放弃了此方案
方案二：采用Atmel公司的AT89S52单片机作为控制器。AT89S52是一个低功耗，高性能的51内核的CMOS 8位单片机，片内含8k空间的可反复擦些1000次的Flash只读存储器，具有256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个IO口，2个16位可编程定时计数器。
综合考虑，选择方案二，采用Atmel公司的AT89S52单片机作为控制器。
2.2.4 键盘选择方案论证
方案一：采用独立式键盘。由于各键相互独立，每个按键各接一根输入线，通过检测输入线的电平状态可以很容易的判断哪个按键被按下。此种键盘适用于按键较少或操作速度较高的场合。但本题发挥部分要求12个功能键，按键数目较多，这就需要较多的输入口线，而且电路结构复杂。故此方案不可取。
方案二：采用行列式键盘。它由行线和列线组成，按键位于行列的交叉点上，行线信号和列线信号分别通过两个接口和CPU相连，通过行列扫描法判定按键的位置，此方案适用于按键较多的场合。
通过对电子密码锁题目的分析，采用4*3行列式键盘。
2.2.5 显示模块的选择方案论证
方案一：采用带字库LCD模块显示。能显示复杂的信息，具有质量轻，体积小，功耗低，指令功能强，接口简单，可靠性强等优点，显示内容丰富，图形美观，易于人机交流。但是价格昂贵。
方案二：采用LED数码管显示。数码管能显示数字和符号，但是占用IO口资源较多，
对于简单的电路可以选用此方案。
电子密码锁，电路简单，选用方案二，显示所需信息。
2.2.6 模块的选择方案论证
当输入密码时，若密码正确，则开锁，此处用LED发光二极管亮一秒钟做为提示。当密码不正确时，禁止按键输入3秒，同时发出“嘀、嘀”报警声，为实现此功能我们选用LED 发光二极管和蜂鸣器混合使用。
3 硬件电路设计
3.1 电子密码锁控制电路图
图2 电子密码锁控制线路图
3.2 行列式式键盘的设计
键盘电路如图3所示。设计数字键0～9 的键号依次为0～9，取消键的键号为10，确认键的键号为11，键号可按键值＝行首键号（0、4、8、12）＋列键号（0、1、2、3）公式计算。
