生产实习报告-用单片机开发版设计一个数码管电子时钟.doc

生产实习报告-用单片机开发版设计一个数码管电子时钟

电信071-28-郭春龙

东北石油大学

实习总结报告

实习类型 生产实习
实习单位 电子科学学院实习基地
实习起止时间 2010年7月12日至2010年7月31日
指导教师
所在院（系） 电子科学学院
班 级
学生姓名
学 号

2010年 7月 31日
数码管电子时钟
一 实习目的与要求
实习目的:
用单片机开发版设计一个数码管电子时钟
要求:
1 用C语言编写实验程序
2时钟必须显示 小时、分钟、秒
3时钟的时分秒可以上下调东
4按照protel原理图焊接开发板原件

二 单片机开发板原理及各部分功能说明
原理：单片机到底是什么呢？就是一个电脑，只不过是微型的，麻雀虽小，五脏俱全：它内部也用和电脑功能类似的模块，比如CPU，内存，并行总线，还有和硬盘作用相同的存储器件，不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多，不过价钱也是低的，一般不超过10元即可......用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。我们现在用的全自动滚筒洗衣机，排烟罩VCD等等的家电里面都可以看到它的身影！......它主要是作为控制部分的核心部件。
　　它是一种在线式实时控制计算机，在线式就是现场控制，需要的是有较强的抗干扰能力，较低的成本，这也是和离线式计算机的（比如家用PC）的主要区别。
单片机是靠程序的，并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能，尤其是特殊的独特的一些功能，这是别的器件需要费很大力气才能做到的，有些则是花大力气也很难做到的。单片机的通过你编写的程序可以实现高智能，高效率，以及高可靠性！
部分电路功能
　 1.时钟电路：DS1302
（1）实时时钟，可对秒、分、时、日、周、月以及带闰年补偿的年进行计 数 ；
（2） 用于高速数据暂存的 31*8 位的 RAM ；
（3） 最少引脚的串行 I/O ；
（4） 2.5-5.5V 的电压工作范围；
（5） 2.5V 时耗电小于 300nA ；
（6） 用于时钟或 RAM 数据读 / 写的单字节或多字节（脉冲方式）数据传送方式；
（7） 简单的 3 线接口；
（8） 可选的慢速充电（至 Vcc1 ）的能力。

DS1302引脚图
2． 电源电路

电源电路图
该电路由USB输入+5V电源，后接6脚按钮开关，LED电源指示。
3.晶振电路

晶振电路图
4．复位电路

复位电路图
5．232电平转换电路

电平转换电路图
　第一部分是电荷泵电路。由1、2、3、4、5、6脚和4只电容构成。功能是产生+12v和-12v两个电源，提供给RS-232串口电平的需要。
　　第二部分是数据转换通道。由7、8、9、10、11、12、13、14脚构成两个数据通道。
　　其中13脚（R1IN）、12脚（R1OUT）、11脚（T1IN）、14脚（T1OUT）为第一数据通道。
　　8脚（R2IN）、9脚（R2OUT）、10脚（T2IN）、7脚（T2OUT）为第二数据通道。
　　TTL/CMOS数据从T1IN、T2IN输入转换成RS-232数据从T1OUT、T2OUT送到电脑DB9插头；DB9插头的RS-232数据从R1IN、R2IN输入转换成TTL/CMOS数据后从R1OUT、R2OUT输出。
　　第三部分是供电。15脚GND、16脚VCC（+5v）。
6． LCD显示电路
通过调节R4来改变液晶的对比度。P0口接并行数据传送，P1.0接数据\命令选择端，P1.1口接液晶读\写选择端，P1.2为液晶使能信号输入端。

液晶显示电路图
7.掉电存储模块

存储模块电路图
8.按钮调节电路

按钮调节电路

三 硬件调试
1、首先是焊接的顺序问题。当初板子做好以后，我一口气就把所有的元件焊上去了，这样对于没有调试过的板子，就很难找到原因。所以焊接的顺序很重要，应该是应该按功能划分的器件进行焊接，顺序是功能部件的焊接--调试(OK)--另一功能部件的焊接，这样容易找到问题的所在。
2、如果在调试按功能划分的器件上出现问题，可以按以下步骤进行：
1）检查原理图连接是否正确
2）检查原理图与PCB图是否一致
3）检查原理图与器件的DATASHEET上引脚是否一致
4）用万用表检查是否有虚焊，引脚短路现象
5）查询器件的DATASHEET，分析一下时序是否一致，同时分析一下命令字是否正确（注意，命令字的顺序很重要，前些日子调试INTEL e28F640这款flash是的时候，在对其擦除和写操作的时候，就碰到了这样的问题）
6）有条件的可以用示波器。如我就是通过示波器对SRAM各个引脚进行检查，发现地址线都是有信号的，而数据线无信号出现，才找到问题所在。
7）飞线。用别的的口线进行控制，看看能不能对其进行正常操作，多试验，才能找到问题出现在什么地方。
3、多观察，多思考。如我前些日子在调试320×240点阵LCD的时候，发现怎么也不能出现图像，后来在偶然的机会下，发现LCD在MPU的CS2口线下，出现闪动的情况，猜测这时候有数据写入到LCD中，仔细研究才发现，MPU的DATA0-7线与74LVC245的A0-7连接在一起，MPU的通过一个GAL16V8或是与非门等芯片进行逻辑组合后与74LVC245的OE引脚相连，这样MPU只有在某一地址范围内才可以进行数据读写操作。所以在调试过程中，对于出现的任何现象都不要放过，问题的解决就是从一些小的现象入手的。山重水复疑无路，柳暗花明又一村。
4、有可能的情况下，最好焊两块板子以上，这样才好有个比较，硬件上很小的问题有很多时候是很难发现的。
5、软件的调试要和硬件配合进行，往往问题可能不是硬件上的
四 软件开发
1、设计思路
采用24小时标准计时制，显示时、分妙；6位LED数码管从左到右分别显示时、分、秒（各占用2位），开始计时时为000000，到235959后变成000000。计时过程具有报时功能，当时间到达整点前5妙进行蜂鸣报时。
有校时功能，可以分别对时及时进行单独校时，使其校正到标准时间；键盘上选定3个键分别作为小时、分、秒的调校键。每按一次键，对应的显示值便加1。
分、秒、加到59后变为00；小时加到23后再按键即变为00再调校时均摊不向上一单位进位（例如分加到59后变为00；但小时不发生改变）。
2、设计方法
① 通过AT89C52的P2口控制数码管的段选，决定显示的数值；
②通过AT89C52的P1口及38译码器控制数码管的位选，决定显示哪一位数码管；
③通过AT89C52的P0口与1*4矩阵键盘连接执行相应功能；
④led发光二极管在闹钟定的时间到达时点亮；
⑤因为P0口没有上拉电阻，所以与排阻相连。
3、实验程序：
#include <reg51.h>
#include <intrins.h>

unsigned char data dis_digit;
unsigned char key_s, key_v;

unsigned char code dis_code[11]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0, // 0, 1, 2, 3
0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90, 0xff};// 4, 5, 6, 7, 8, 9, off
unsigned char data dis_buf[8];
unsigned char data dis_index;
char hour,min,sec;
unsigned char sec100;

sbit K1 = P3^2;
sbit K2 = P3^3;
sbit K3=P3^4;
sbit K4=P3^5;
//sbit JJ=P2^0;

bit scan_key();
void proc_key();
void inc_sec();
void inc_min();
void inc_hour();
//加
bit scan_key1();
void proc_key1();
void inc_sec1();
void inc_min1();
void inc_hour1();
//加

void display();
void delayms(unsigned char ms);

void main(void)
{
P0 = 0xff;
P1 = 0xff;
TMOD = 0x11; // 定时器0, 1工作模式1, 16位定时方式
TH1 = 0xdc;
TL1 = 0;

TH0 = 0xFC;
TL0 = 0x17;

hour = 12;
min = 00;
sec = 00;

sec100 = 0;

dis_buf[7] = dis_code[hour / 10]; // 时十位
dis_buf[6] = dis_code[hour % 10]; // 时个位
dis_buf[4] = dis_code[min / 10]; // 分十位
dis_buf[3] = dis_code[min % 10]; // 分个位
dis_buf[0] = dis_code[sec / 10]; // 秒十位
dis_buf[1] = dis_code[sec % 10]; // 秒个位
dis_buf[2] = 0xbf; // 显示"-"
dis_buf[5] = 0xbf; // 显示"-"

dis_digit = 0xfe;
dis_index = 0;

TCON = 0x01;
IE = 0x8a; // 使能timer0,1 中断

TR0 = 1;
TR1 = 1;

key_v = 0x03;

while(1)
{
/*if(scan_key())
{
delayms(10);
if(scan_key())
{
key_v = key_s;
proc_key();
}
} */

//加
if(scan_key1())
{
delayms(10);
if(scan_key1())
{
key_v = key_s;
proc_key1();
}
}//加

}
}

bit scan_key()
{
key_s = 0x00;
key_s |= K2;
key_s <<= 1;
key_s |= K1;
return(key_s ^ key_v);
}
//加
bit scan_key1()
{
key_s = 0x00;
key_s |= K4;
key_s <<= 1;
key_s |= K3;
return(key_s ^ key_v);
}
//加

void proc_key()
{
EA = 0;
if((key_v & 0x01) == 0) // K1
{
hour++;
if(hour > 23)
{
hour = 0;
}
if(hour > 9)
dis_buf[7] = dis_code[hour / 10]; // 时十位
else
dis_buf[7] = 0xff; // 当小时的十位为0时不显示
dis_buf[6] = dis_code[hour % 10]; // 时个位
}
else if((key_v & 0x02) == 0) // K2
{
min++;
// JJ=0;
if(min > 59)
{
min = 0;
}
dis_buf[4] = dis_code[min / 10]; // 分十位
dis_buf[3] = dis_code[min % 10]; // 分个位
}

EA = 1;
}
//加
void proc_key1()
{
EA = 0;
if((key_v & 0x01) == 0) // K1
{
hour--;
if(hour < 0)
{
hour = 23;
}
if(hour > 9)
dis_buf[7] = dis_code[hour / 10]; // 时十位
else
dis_buf[7] = 0xff; // 当小时的十位为0时不显示
dis_buf[6] = dis_code[hour % 10]; // 时个位
if(min > 59)
{
min = 0;
}
// JJ=1;
}
else if((key_v & 0x02) == 0) // K2
{
min--;
// JJ=0;
if(min < 0)
{
min = 59;
}
dis_buf[4] = dis_code[min / 10]; // 分十位
dis_buf[3] = dis_code[min % 10]; // 分个位
}

EA = 1;
}
//加

void timer0() interrupt 1
// 定时器0中断服务程序, 用于数码管的动态扫描
// dis_index --- 显示索引, 用于标识当前显示的数码管和缓冲区的偏移量
// dis_digit --- 位选通值, 传送到P2口用于选通当前数码管的数值, 如等于0xfe时,
// 选通P2.0口数码管
// dis_buf --- 显于缓冲区基地址
{
TH0 = 0xFC;
TL0 = 0x17;

P1 = 0xff; // 先关闭所有数码管
P0 = dis_buf[dis_index]; // 显示代码传送到P0口
P1 = dis_digit; //

dis_digit = _crol_(dis_digit,1); // 位选通值左移, 下次中断时选通下一位数码管
dis_index++; //

dis_index &= 0x07; // 8个数码管全部扫描完一遍之后，再回到第一个开始下一次扫描
}

void timer1() interrupt 3
{
TH1 = 0xdc;
sec100++;
if(sec100 >= 100)
{
sec100 = 0;
inc_sec();
}
}
void inc_sec()
{
sec++;
if(sec > 59)
{
sec = 0;
inc_min();
}
dis_buf[1] = dis_code[sec / 10]; // 秒十位
dis_buf[0] = dis_code[sec % 10]; // 秒个位
}

void inc_min()
{
min++;
if(min > 59)
{
min = 0;
inc_hour();
}
dis_buf[4] = dis_code[min / 10]; // 分十位
dis_buf[3] = dis_code[min % 10]; // 分个位
}

void inc_hour()
{
hour++;
if(hour > 23)
{
hour = 0;
}
if(hour > 9)
dis_buf[7] = dis_code[hour / 10]; // 时十位
else
dis_buf[7] = 0xff; // 当小时的十位为0时不显示
dis_buf[6] = dis_code[hour % 10]; // 时个位

}
void delayms(unsigned char ms)
// 延时子程序
{
unsigned char i;
while(ms--)
{
for(i = 0; i < 120; i++);
}
}
五 心得体会
在做本次实习的过程中，我感触最深的当属查阅大量的设计资料了。为了让自己的设计更加完善，查阅这方面的设计资料是十分必要的，同时也是必不可少的。我们是在做单片机实习，但我们不是艺术家，他们可以抛开实际尽情在幻想的世界里翱翔，而我们一切都要有据可依，有理可寻，不切实际的构想永远只能是构想，永远无法升级为设计。 在这次课程设计中，我们运用到了以前所学的专业课知识，如：C语言、模拟和数字电路知识等。虽然过去从未独立应用过它们，但在学习的过程中带着问题去学我发现效率很高，这是我做这次课程设计的又一收获。 在实习之前，我们要对所用单片机的内部结构有一个系统的了解，知道该单片机内有哪些资源；要有一个清晰的思路和一个完整的的软件流程图；在设计程序时，不能妄想一次就将整个程序设计好，反复修改、不断改进是程序设计的必经之路；要养成注释程序的好习惯，一个程序的完美与否不仅仅是实现功能，而应该让人一看就能明白你的思路，这样也为资料的保存和交流提供了方便；在实习过程中遇到问题是很正常的，但我们应该将每次遇到的问题记录下来，并分析清楚，以免下次再碰到同样的问题。但是从中学到的知识会让我受益终身。发现、提出、分析、解决问题和实践能力提高都会受益于我在以后的学习、工作和生活中。

指导教师评语及成绩评定：

成绩： 指导教师签字：
年 月 日

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