1、 桂林电子科技大学课程设计（论文）报告用纸 第 1 页 共 3 页摘 要本课程设计要求利用单片机设计红外遥控数字钟中的数字钟显示，要求用数码管分别显示年、月、日、周、时、分，并实现计时和修改的功能，与红外发送和红外接收组成红外遥控数字钟。关键词：单片机；红外遥控；数字钟；数码管桂林电子科技大学课程设计（论文）报告用纸 第 2 页 共 3 页AbstractThis course design requirements using single chip computer design infrared remote control of the digital clock digital cl
2、ock shows that demand with a digital tube respectively show year, month, day, week, and minutes, and realize the timing and modify the function, and infrared send and receive infrared remote infrared of digital clock.Key words：Single chip microcomputer；nfrared remote control；A digital clock；Digital
3、tube桂林电子科技大学课程设计（论文）报告用纸 第 3 页 共 3 页目 录引 言 .11 设计方案 .21.1 设计目标.21.2 系统流程图.21.3 数字钟显示 21.4 74LS138 译码器原理 .21.5 单片机程序 42 软件设计及仿真 42.1 PROTEUS 软件设计电路 .42.2PROTEUS 电路的仿真结果 43 硬件制作及修改 53.1 硬件制作.54 电路板调试 65 总结 6谢 辞 .7参考文献 .8桂林电子科技大学课程设计（论文）报告用纸 第 1 页 共 21 页引 言数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的钟表。与机械钟相比具有更高的准确性和直观性，具
4、有更长的使用寿命，已得到广泛的使用。数字钟的设计方法有许多种，例如可用中小规模集成电路组成电子钟，也可以利用专用的电子钟芯片配以显示电路及其所需要的外围电路组成电子钟，还可以利用单片机来实现电子钟等等。这些方法都各有其特点，其中利用单片机实现的电子钟具有编程灵活，以便于功能的扩展。单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器 CPU 随机存储器 RAM、只读存储器 ROM、多种 I/O 口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D 转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。桂林电子科
5、技大学课程设计（论文）报告用纸 第 2 页 共 21 页1 设计方案1.1 设计目标通过单片机设计数字钟显示，并实现计时和修改功能，具体要求如下：1) 接电源数字钟显示年月日周时分的时间。2) 按下按键 1，跳入修改年份时间；再按下按键 1，跳入修改月份时间；依次修改年月日周时分的时间。3) 每按一次按键 2，则时间增加 1，直至达到该时间的最高值，则变为 0，重新逐 1 增加。 4) 每按一次按键 3，则时间减少 1，直至达到该时间减为 0，则变为该时间的最高值，逐 1 减少。1.2 系统流程图系统流程图如图 1 所示1.3 数字钟显示通过单片机的 P0 口输出，再通过两个 74LS138
6、译码器信号控制 6 个数码管的 13个共阴极端口，分别控制 6 个数码管的亮与不亮，通过单片机的 P2 端口输出信号控制6 个数码管的段选信号，控制数码管的显示的数字。单片机的 P1 口向外引出八个开关，用于测试功能，其中前三个为本次课程设计的控制端口，即接收信号的输入端口，后面五个用于拓展功能的备用。 1.4 74LS138 译码器原理图 2 74LS138 译码器原理通过图 2 可知，给 S1 加高电平， S2 和 S3 加低电平，74LS138 可实现三八译码器功能，输出低电平有效。如此，通过两个 74LS138 可将单片机的 P0 口拓展成 16 位输出端口，从而满足数码管的位选信号的
7、控制。桂林电子科技大学课程设计（论文）报告用纸 第 3 页 共 21 页大于 12?Yes等于 12开始显示时间按键 1?显示日加 1Yes显示年份按键 1?No按键 2? 按键 3?YesNo No显示月份按键 1?No按键 2? 按键 3?YesNo No等于 0?Yes减 1NoYes等于 0 No显示分显示时显示周YesNo图 1 流程图桂林电子科技大学课程设计（论文）报告用纸 第 4 页 共 21 页1.5 单片机程序见附录 2 软件设计及仿真2.1 Proteus 软件设计电路不仅具有其它 EDA 工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工
8、具。虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。Proteus 是世界上著名的 EDA 工具(仿真软件) ，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到 PCB 设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB 设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台。Proteus 软件的数字钟显示电路，利用其直观的捕捉和功能强大的仿真，发现设计过程中出现的问题，对其进行改正和优化。在设计电路之初，由于设计思想不够成熟，会出现许多没有注意到的问题，通过 Proteus 的仿真功能发现问题及对其进行
9、纠正。Proteus 软件为本交通灯的设计与优化提供了强大的平台。2.2Proteus 电路的仿真结果图 3 数字钟显示桂林电子科技大学课程设计（论文）报告用纸 第 5 页 共 21 页图 4 修改时间3 硬件制作及修改3.1 硬件制作下载并安装 Altium Designer Summer 软件，导入元器件库跟封装库，在库里找到电路图上所需要的各个元器件，放入原理图中，按照 Proteus 中设计好的电路连接好电路，给元器件编号，标上标称值。然后根据原理图去电子店购买元器件，然后对照实物进行形状观察与测量，给原理图里面的元件进行封装设定。生成元件清单和网络列表之后，检查有无错误，有错误返回原
10、理图修改，直到没有错误，然后导入 PCB，开始布局。布好局以后接着连线，连线的过程中可以根据需要调整元件的位置，最后保存。至此，完成原理图跟 PCB，原理图跟 PCB 见附录。把 PCB 拿到打印店去打印出来，然后到科协实验室去制作电路板。首先用砂纸把铜板磨至光滑，然后加热电熨斗，当电熨斗达到合适的温度以后就可以把 PCB 熨到铜板上，此步要掌握好压电熨斗的力度，一开始先把电熨斗压在板子上不动，然后才慢慢移动电熨斗，使板子各个部分受热均匀，熨好板以后腐蚀，把浓盐酸跟双氧水倒到盆里，加入一点水稀释，把熨好的板子放入腐蚀液中，翻动一下板子可以加快腐蚀速度，腐蚀好以后用清水冲洗一下板子，擦干，接着打
11、孔。选用合适的钻针，打孔的时候要很细心，慢慢打，钻针要选得合适，太大的钻针会造成焊盘脱落，打好孔以后参照 PCB 把元件插上，所有元件都插上以后用焊锡跟焊笔把元件焊好，剪掉过长的管脚，桂林电子科技大学课程设计（论文）报告用纸 第 5 页 共 21 页最后把芯片插上。4 电路板调试电路板做好了以后，接下来就是调试了，首先检查的是断线的问题，这是一个必须的问题，由于在把 PCB 图熨到铜板，熨得不是特别好，出现好些小孔，但由于我画PCB 时用的是自己动手布线，所以布线看起来比较直观。因而检查断线这个过程就比较简单了。然后接上电源，发现数码管没亮，后来经过查找资料，发现因为自己的急切，直接照着 Pr
12、oteus 里的仿真图就画了上去，把单片机的最小系统的遗忘了，导致单片机根本就没能实现功能。然后在电路板上给单片机加了个最小系统。电路调出来以后，发现数码管的显示太暗了，本来以为单片机能提供足够的电压，使数码管足够亮了，但是仿真和实际电路还是有不同，又由于电路布线的原因，没有足够的空间加排阻，最后只好用电阻来接于单片机和电源之间，给数码管加一个偏置电压，让数码管的亮度提高。5 总结在这次课设中，首先感觉得到是学到了许多知识，学会了自己查找相关资料来设计一个电路；对已学习过的数字电子技术基础知识的应用，加深知识的理解；对Proteus 和 Altium Designer Summer 软件的使用
13、，既增加了对两个软件的认识，又发现在此过程中的许多没注意到的问题。其次就是提高自己的动力能力和调试的能力，这是一个极考验的耐力的过程。最后也是最重要的是，发现自己的最大不足是粗心大意和耐心不足。因为粗心大意，使得在画电路原理图的时候少画了几条线，使得后来不得不使用跳线解决问题；因为耐心不足，在开始检查电路的时候，没有认真检查每一条电路，使得在后面的调试中，因为断线和虚焊的问题，不得不增加工作量去检查电路。通过此次课设，我相信自己在今后的学习和工作中，将会改进自己的不足，以及更好的应用在此次过程中学到的许多知识，我相信我一定会做得一次比一次好。桂林电子科技大学课程设计（论文）报告用纸 第 6 页
14、 共 21 页谢 辞在此次课设中，首先真心的感谢课设老师覃远年老师，是他在课设名单出来的时候，就主动联系了我们组的人，给我们讲解了此次课设的具体要求，给我们安排了进度要求，并每周一晚上安排时间和我们见面，给我们解答课设中遇到的问题，并且狠抓进度，督促我们完成每周的任务，使得我们有更充裕的时间来完成后面电路板的制作和调试，此次顺利完成此次课设，梁老师对我们的指导和督促起着重大的作用。其次，衷心感谢在设计过程中同学和朋友对我提供宝贵的意见，以及调试过程中，科协朋友的帮助。一个人的力量终究是有限的，不过来面面俱到。同学和朋友以他们丰富的知识帮我解决一个又一个的难题。可以说，没有他们的帮助，我无法顺利
15、完成此次课设。同时感谢科协为我们提供了硬件器材，没有他们提供的打孔机等硬件条件，我们制作电路板就无从谈起。最后，真诚感谢辛苦为我们课设验收的老师们，你们在百忙中抽出时间对我们的课设验收以及给我们提供宝贵的意见，使我们在今后的电路设计中更加得心应手。桂林电子科技大学课程设计（论文）报告用纸 第 6 页 共 21 页参考文献1 阎石.数字电子技术基础M北京：高等教育出版社,2006.52 周巍 黄雄华.数字逻辑电路实验 设计仿真M成都：电子科技大学出版社,2007.83 王卫东.模拟电子电路基础M西安：西安电子科技大学出版社,2003.24 程勇.实例讲解 Multisim10 电路仿真M北京：人
16、民邮电出版社,2007.35 郭天祥.51 单片机 C 语言教程入门、提高、开发、拓展全攻略M北京：电子工业出版社,2009.12桂林电子科技大学课程设计（论文）报告用纸 第 8 页 共 21 页附 录1 原理图图 1 protel 原理图2 PCB 图桂林电子科技大学课程设计（论文）报告用纸 第 9 页 共 21 页图 2 PCB3 实物图桂林电子科技大学课程设计（论文）报告用纸 第 9 页 共 21 页图 3 实物图4 单片机程序#include#define uchar unsigned charchar m,count,key1num;int miao,fen,fen0,fen1,sh
17、i,shi0,shi1,zhou,ri,ri0,ri1,yue,yue0,yue1,nian,nian0,nian1,nian2,nian3;char code table =0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71;/0f 的字型码（共阴）sbit key1=P10;sbit key2=P11;sbit key3=P12;sbit key4=P13;sbit key5=P14;sbit key6=P15;void T0_time() interrupt 1TH0=(65536
18、-50000)/256;/12MHz 晶振定时 50ms 数为 5000TL0=(65536-50000)%256;桂林电子科技大学课程设计（论文）报告用纸 第 11 页 共 21 页count+;if(count=20)count=0;miao+; /整个子程序为 1s 定时中断if(miao=60)miao=0;fen+;if(fen=60)fen=0;shi+;if(shi=24)zhou+;if(zhou=8)zhou=1;if(shi=24)shi=0;ri+;if(ri=29)yue+;if(yue=13)nian+;if(ri=31)yue+;if(yue=13)nian+;桂林
19、电子科技大学课程设计（论文）报告用纸 第 11 页 共 21 页if(ri=32)yue+;if(yue=13)yue=1;nian+;void delayms(int x)int i,j;for(i=x;i0;i-)for(j=120;j0;j-);void fenbie_xianshi(char m)fen1=fen/10;fen0=fen%10;shi1=shi/10;shi0=shi%10;ri1=ri/10;ri0=ri%10;zhou=zhou;yue1=yue/10;yue0=yue%10;nian0=nian%10;nian1=(nian/10)%10;nian2=(nian/
20、100)%10;nian3=nian/1000; 桂林电子科技大学课程设计（论文）报告用纸 第 11 页 共 21 页if(m=0)P0=0x08;P2=tablenian3;delayms(2);P0=0x09;P2=tablenian2;delayms(2);P0=0x0a;P2=tablenian1;delayms(2);P0=0x0b;P2=tablenian0;delayms(2);P0=0x0c;P2=tableyue1;delayms(2);P0=0x0d;P2=tableyue0;delayms(2);P0=0x0e;P2=tableri1;delayms(2);P0=0x0f
21、;P2=tableri0;delayms(2);P0=0x80;P2=tablezhou;delayms(2);P0=0x90;P2=tableshi1;delayms(2);P0=0xa0;P2=tableshi0;delayms(2);P0=0xb0;P2=tablefen1;delayms(2);P0=0xc0;P2=tablefen0;delayms(2);if(m=1)桂林电子科技大学课程设计（论文）报告用纸 第 11 页 共 21 页 P0=0x08;P2=tablenian3;delayms(2);P0=0x09;P2=tablenian2;delayms(2);P0=0x0a;
22、P2=tablenian1;delayms(2);P0=0x0b;P2=tablenian0;delayms(2);else if(m=2)P0=0x0c;P2=tableyue1;delayms(2);P0=0x0d;P2=tableyue0;delayms(2); else if(m=3)P0=0x0e;P2=tableri1;delayms(2);P0=0x0f;P2=tableri0;delayms(2);else if(m=4)P0=0x80;P2=tablezhou;delayms(2);else if(m=5)桂林电子科技大学课程设计（论文）报告用纸 第 11 页 共 21 页P
23、0=0x90;P2=tableshi1;delayms(2);P0=0xa0;P2=tableshi0;delayms(2);else if(m=6)P0=0xb0;P2=tablefen1;delayms(2);P0=0xc0;P2=tablefen0;delayms(2);void keyscan()if(key1=0)delayms(5);if(key1=0)key1num+;while(!key1);if(key1num=1)TR0=0;fenbie_xianshi(key1num);if(key1num=2)fenbie_xianshi(key1num);if(key1num=3)桂
24、林电子科技大学课程设计（论文）报告用纸 第 11 页 共 21 页fenbie_xianshi(key1num);if(key1num=4)fenbie_xianshi(key1num);if(key1num=5)fenbie_xianshi(key1num);if(key1num=6)fenbie_xianshi(key1num);if(key1num=7)key1num=0;TR0=1;fenbie_xianshi(key1num);elsefenbie_xianshi(key1num);if(key1num!=0)if(key2=0)delayms(5);if(key2=0)while(
25、!key2);if(key1num=1)nian+;fenbie_xianshi(key1num);if(key1num=2)if(yue0)else if(nian%4=0)else if(yue=4)else if(yue=6)else if(yue=9)else if(yue=11)else if(yue=1)else if(yue=3)else if(yue=5)else if(yue=7)else if(yue=8)else if(yue=10)else if(yue=12)elseri+;fenbie_xianshi(key1num);if(key1num=4)if(zhou1)y
26、ue-;elseyue=12;fenbie_xianshi(key1num);if(key1num=3)if(nian%40)桂林电子科技大学课程设计（论文）报告用纸 第 11 页 共 21 页else if(nian%4=0)else if(yue=4)else if(yue=6)else if(yue=9)else if(yue=11)else if(yue=1)else if(yue=3)else if(yue=5)else if(yue=7)else if(yue=8)else if(yue=10)else if(yue=12)elseri-;fenbie_xianshi(key1nu
27、m);if(key1num=4)if(zhou1)zhou-;elsezhou=7;fenbie_xianshi(key1num);if(key1num=5)if(shi0)shi-;elseshi=23;桂林电子科技大学课程设计（论文）报告用纸 第 11 页 共 21 页fenbie_xianshi(key1num);if(key1num=6)if(fen0)fen-;elsefen=59;fenbie_xianshi(key1num);void main()nian=2000;yue=1;ri=1;zhou=1;shi=0;fen=0;TMOD=0x01; /设置定时器 0 为工作方式 1TH0=(65536-50000)/256;/12MHz 晶振定时 50ms 数为 5000TL0=(65536-50000)%256;EA=1; /开总中断ET0=1; /开定时器 0 中断TR0=1; /启动定时器 0key1num=0;while(1) keyscan();
