目 录
1、目的………............................................................................................2 2、课题内容…………….…..…………………………………………….2 3、课题分析………………………………………………………………2 4、硬件电路设计原理……………………………………………………3 5、总体系统框图…………………………………………………………4 6、方案设计讨论及元件选取依据………………………………………5 7、软件设计依据与分析………………………….....................................9 8、附录…………………………………………………………………..12 9、附录一 设计总结与体会…………………………………………....12 10、附录二 元器件清单………………………………………………..13 11、附录三 系统调试记录........................................................................14 12、附录四 参考文献................................................................................21 13、附录五 整机电路图............................................................................23 14、附录六 源程序清单............................................................................24
多功能数字电子表设计报告
一、目的
1、 使学生将所学的“数字电子技术”和“单片机原理”等相关知识应用于实践。培养学生理论联系实际的工作作风，提高学生的动手能力。
2、 学会用“计算机辅助分析设计软件”对该题目进行分析、设计与仿真，并打印出仿真结果，提高学生对计算机的应用水平。
3.、掌握电路的焊接、安装、调试技术，培养学生的工程意识，提高学生分析并解决实际问题的能力，激发学生对产品开发的兴趣，培养学生的科技创新精神。
二、课题内容
设计并制作符合以下要求的“多功能数字电子表”，并撰写分析设计报告。 1、基本要求：
（1）、计时功能：显示时、分、秒； （2）、定闹功能； （3）、秒表功能； （4）、倒计时功能。 2、提高要求：
（1）、增加“语音报时”功能； （2）、增加“电子日历”功能。 3、主要技术指标
1、计时精度：±2秒/月； 2、功能设置按键不得多于3个。 三、课题分析
在进行课题设计前，我们应该确定一些基本的设计原则，然后再根据这些原则去寻找思路。在设计系统时，我们主要考虑以下一些原则：节约元器件，尽量降低系统实现的成本；硬件电路尽量简单，使得硬件实现、问题检查、软件编程以及系统调试的难度都降低；能在软件上实现的，不采取软件实现，使芯片利用率尽可能高；软件设计方案要优化，使得编程尽可能简单，方便仿真与测试；设计方案要和当前的试验平台相应；充分利用各种资料，尽量采用成熟与经典的电路。
要实现一个系统，先要明确该系统的功能和要求。设计的系统必须要能实现基本的
- 2 -
功能，再考虑实现其他的功能。为了取得比较好的实践成绩，我们必须实现课程设计的提高要求。我们可以从老师给出来的两个提高方案种选一个或两个都选，也可以自己拟定一个方案。首先考虑“语音报时”。由于语音报时要用到语音芯片，使用语音芯片后，系统的电路复杂性增加，不仅在电路设计和硬件电路实现方面难度加大，而且系统调试的难度也加大。因而，经过综合考虑，我们决定选择仅通过蜂鸣器来实现报时功能。再考虑“电子日历”。由于电子表显示时分秒需要六位数码管，日历显示的年月日也可以采用六位显示，而且日历设计在数学原理上和钟表设计一样。因而，可以在不增加硬件的条件下实现“电子日历”，而系统的功能按键少，必然增加了软件实现的难度；从另外一方面看，这相当于提高了硬件的利用率。为了锻炼自己，我们决定选择实现“电子日历”功能。其次，从日常生活中所使用的电子表来看，我们还可以尝试实现“星期”功能，考虑到自身知识积累与时间限制，不选择实现该功能。综上所述，我们要设计的电子表，其所能实现的功能为：计时、闹钟、秒表、倒计时、报时与日历。
四、硬件电路设计原理
多功能电子表的实现方式有多种，从软件和硬件的角度来看，可以分成硬件实现方式与软硬件结合的实现方式。本次课程设计是基于单片机的设计，因而是软硬件结合的实现方式。软硬件结合的实现方式比硬件实现方式更具有优点。
从电子表的用户角度来看，一个电子表可划分为三个部分：用户面对的显示界面；用户切换电子表各种功能的按键；用户无需关心的电子表内部控制部分。从这三方面我们可以综合出本次实践所需要设计的系统的框图，如图1所示。
电子表的关键秒信号的产生与秒计数，利用单片机内部的定时器和计数器，无需外加日历芯片，即可以实现所要求的各种功能。经过综合考虑，我们选择AT89C52单片机来设计系统。
AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable
Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。该器件采用
ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器。AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。其主要特点有：
·与MCS-51 兼容
·4K字节可编程FLASH存储器
- 3 -
重大综合设计课程设计报告
