毕业论文 (5)1.doc

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1、江苏省徐州机电工程高等职业学校江苏省徐州机电工程高等职业学校 毕毕业业设设计计 姓 名： 张银张银池池 学 号： 070705125070705125 系 部： 电电气工程系气工程系 专 业： 电电气自气自动动化化 论文题目： 安全天数安全天数计计数屏数屏 指导教师： 刘春刘春 职 称： 讲师讲师 2012 年 5 月 江苏徐州机电工程高等职业学校毕业论文 任 务 书 系部 电气工程系 专业年级 07 高职电气一班 学生姓名 张银池 任任务务下下达达日日期期： 2 20 01 12 2 年年 5 5 月月 日日 毕业论文日期：毕业论文日期： 20122012 年年 5 5 月月 日至日至 20

2、102010 年年 5 5 月月 日日 毕业论文题目：安全天数计数屏毕业论文题目：安全天数计数屏 毕业论文专题题目：智能天数计数毕业论文专题题目：智能天数计数 LED 显示屏显示屏 毕业论文主要内容和要求：毕业论文主要内容和要求： 系统总体方案及硬件设计：包括单片机最小系统设计；系统单片机借口电路设计；LED 数 码管电路设计： 软件设计：时间系统设计；数码管显示设计；按键控制设计；天数运行设计。 要附：源程序代码；系统原理图。 系主任签字： 指导教师签字： 江苏徐州机电工程高等职业学校毕业论文 指导教师评阅书 指导教师评语（基础理论及基本技能的掌握；独立解决实际问题的能力；研究 内容的理论依

3、据和技术方法；取得的主要成果及创新点；工作态度及工作量；总 体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）： 张银池同学在毕业设计期间，学习态度认真，工作作风好，遵守纪律，按指导教师要 求按时独立完成各项工作。收集的文献翔实可靠，对天数计数 LED 显示屏的设计（论文） 进行了强有力的技术支撑，能够根据任务要求很快进入设计角色，充分利用现有的软、 硬件条件，设计了系统单片机接口口电路、LED 数码管电路、时间系统、数码管显示、 按键控制、天数运行等。工作量饱满、目标明确，允许答辩！ 成 绩： 指导教师签字： 年 月 日 江苏徐州机电工程高等职业学校毕业论文 评阅教师评阅书 评阅教师评语（选题的意

4、义；基础理论及基本技能的掌握；综合运用所学知识 解决实际问题的能力；工作量的大小；取得的主要成果及创新点；写作的规范程 度；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）： 成 绩： 评阅教师签字： 年 月 日 江苏徐州机电工程高等职业学校毕业论文 答辩及综合成绩 答答 辩辩 情情 况况 回 答 问 题 提 出 问 题 正 确 基本 正确 有一般性 错误 有原则 性错误 没有 回答 答辩委员会评语及建议成绩 答辩委员会主任签字： 年 月 日 系部领导小组综合评定成绩 系部领导小组负责人： 年 月 日 摘 要 本设计是一个智能安全天数数码管显示屏，主要应用在工厂车间记录车间安全运行 天数。 本设

5、计采用 STC89C52 是一种低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系 统可编程 Flash 存储器。在单芯片上，拥有灵巧的 8 位 CPU 和在系统可编程 Flash，使得 STC89C52 为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。 具有以下标准功能： 8k 字节 Flash，512 字节 RAM， 32 位 I/O 口线，看门狗定时 器，内置 4KB EEPROM，MAX810 复位电路，三个 16 位 定时器/计数器，一个 6 向量 2 级中断结构，全双工串行口。另外 STC89X52 可降至 0Hz 静态逻辑操作，支持 2 种软件可选择节电模式。空闲模式

6、下， CPU 停止工作，允许 RAM、定时器/计数器、 串口、中断继续工作。掉电保护方式下， RAM 内容被保存，振荡器被冻结，单片机一 切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35Mhz，6T/12T 可选， 介绍了以它为控制系统的智能安全天数 LED 显示屏设计和开发过程。通过串行输入/输出 或者并行输出移位寄存器 74hc595 来控制数码管显示安全天数信息 该电子显示屏可以显示安全天数和年月日时分秒信息，显示采用动态显示， 。文中详 细介绍了智能安全天数 LED 显示看板的硬件设计思路、硬件电路各个部分的功能及原理、 相应软件的程序设计，以及使用说明等。 单片机控制系统程

7、序采用单片机 C 语言进行编辑，通过编程控制 8 段 LED 数码管随 意显示，数码管显示稳定、功耗低、寿命长、技术成熟、成本低廉等特点在工厂、银行、 证券所、运动场馆场合显示环境参数实时，重大活动倒计时等等得到广泛的应用。 经实践证明，该系统显示误差小，性能稳定，结构合理，扩展能力强。 关键词： STC89C52 单片机； 数码管； 时间； 设置；天数。 目目 录录 1 1 概述概述 1 1 2 2 系统总体方案及硬件设计系统总体方案及硬件设计 2 2 2.12.1 总体设计总体设计 2 2 2.22.2 系统时钟电路设计系统时钟电路设计 2 2 2.32.3 系统复位电路的设计系统复位电路

8、的设计 2 2 2.42.4 安全天数显示屏的显示电路设计安全天数显示屏的显示电路设计 3 3 2.52.5 时钟电路模块设计时钟电路模块设计 3 3 3 3 软件设计软件设计 6 6 3.13.1 概述概述 6 6 3.23.2 主模块的设计主模块的设计 6 6 3.33.3 基本显示模块设计基本显示模块设计 7 7 3.43.4 时间、天数设置模块设计时间、天数设置模块设计 8 8 3.53.5 安全天数递总功能的实现安全天数递总功能的实现 9 9 4 4 课程设计体会课程设计体会 1010 5 5、参考文献、参考文献 1111 附录一附录一 系统程序清单系统程序清单 1212 附录二附录

9、二 系系统统原理图原理图 2222 1 概述 本设计是工厂安全天数计数和时钟显示屏,由单片机 STC89C52 芯片、DS1302 时钟芯 片和 LED 数码管为核心，辅以必要的电路，构成的一个设计。 时钟部分设计可采用数字电路实现，也可以采用单片机定时器来完成，但是使用时 钟芯片设计，时间运行会很精确误差很小。用数码管显示“年”，“月”，“日”， “时”，“分”，“秒”的现代计时装置。单片机具有集成度高、功能强、通用性好、 特别是它能耗低、价格便宜、可靠性高、抗干扰能力强和使用方便等独特的优点，所以 单片机现在广泛的应用到家用电器、机电产品、儿童玩具、机器人、办公自动化产品等 领域。所以在该

10、设计中采用单片机利用 STC89C52 单片机简介 STC89C52 是一种低功耗、 高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系统可编程 Flash 存储器。在单芯片上，拥有灵 巧的 8 位 CPU 和在系统可编程 Flash，使得 STC89C52 为众多嵌入式控制应用系统提供高 灵活、超有效的解决方案。 具有以下标准功能： 8k 字节 Flash，512 字节 RAM， 32 位 I/O 口线，看门狗定时器，内置 4KB EEPROM，MAX810 复位电路，三个 16 位 定时器/计 数器，一个 6 向量 2 级中断结构，全双工串行口。另外 STC89X52 可降至 0Hz 静态逻

11、辑 操作，支持 2 种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许 RAM、定时器/ 计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM 内容被保存，振荡器被冻结，单 片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率 35Mhz，12T。STC89C52 单片机结合八段显示器设计本系统，可以设置现在的时间运行及 天数计时，若日期每过一天则安全天数会总加一天，如果当天发生事故，也可从新设定 安全运行天数。 设计内容包括了 DS1302 时钟电路、数码管显示电路、按键电路以及供电电源等几部 分的设计。采用三个开关来控制设定当前系统时间和天数信息，分别为：K1、设置状态 按键；

12、K2、数码管移位按键；K3、数码管加数按键。 准备中根据具体的要求，查找资料，然后设定程序，依据程序利用搭建的电路试验， 对出现的问题进行分析和反复修改源程序，最终得到正确并符合要求的结果。 江苏徐州机电工程高等职业学校 2012 届高职毕业设计 第 1 页 2 系统总体方案及硬件设计 2.1 总体设计 天数计数应包括时钟信息、数码管显示电路、按键电路以及供电电源等几部分。按键 功能说明：K1，进入设置状态可设置当前时间和天数显示；K2，数码管移位选中要设置 的数码管；K3，当前的数码管进行加数。如图 1 安全天数显示屏的系统框图： 图 1 安全天数显示屏的系统框图 安全天数显示屏的主电路指的

13、是图中虚线框内部分，主要涉及到 CPU 电路和按键按 钮电路。主机的设计具体地说有：1）系统时钟电路设计；2）系统复位电路设计；3）按 键电路设计；4）时钟读取设计。 2.2 系统时钟电路设计 对于时间要求很高的系统，只要按图进行设计就能使系统可靠起振并稳定运行。本设 计采用高精度时钟芯片 DS1302，时钟晶振使用 32.768khz，利用单片机读写时钟芯片的 时间。 2.3 系统复位电路的设计 智能系统一般应有手动或上电复位电路。复位电路的实现通常有两种方式：）RC 复位电路；）专用 监控电路。前者实现简单，成本低，但复位可靠性相对较低；后 者成本较高，但复位可靠性高，尤其是高可靠重复复位

14、。对于复位要求高、并对电源电 复位、时钟等电 路 按钮电路 18 个数码管显示电路 DS1302 时钟电路 电源系统 江苏徐州机电工程高等职业学校 2012 届高职毕业设计 第 2 页 压进行监视的场合，大多采用这种方式,本次课程设计采用了上电按钮电平复位电路。 2.4 安全天数显示屏的显示电路设计 本次课程设计采用了 18 位数码管显示电路。在 18 位 LED 显示时,为了简化电路 ,采 用动态显示的方式， 18 个 LED 显示器采用 74hc595 驱动显示,每个数码管对应接一个 74HC595 芯片，译码显示电路将“天数”“年”，“月”，“日”，“时”，“分”， “秒”计数器的输出状

15、态八段显示译码器译码，通过 18 位 LED 八段显示器显示出来。 2.5 时钟电路模块设计 DS1302 是 DALLAS 公司推出的涓流充电时钟芯片内含有一个实时， 时钟/日历和 31 字节静态 RAM，可通过简单的串行接口与单片机进行通信，秒分时日日 期月年的信息，每月的天数和闰年的天数可自动调整，可通过 AM/PM 指示决定采用 24 或 12 小时格式，保持数据和时钟信息时功率小于 1mW。 如下图所示：DS1302 与单片机的连接也仅需要 3 条线：CE 引脚、SCLK 串行时钟引脚、 I/O 串行数据引脚，Vcc2 为备用电源，外接 32.768kHz 晶振，为芯片提供计时脉冲。

16、 Vcc_5V：为电路中的主电源；Vcc2，也就是 BT1 为备份电源。当 Vcc2Vcc1+0.2V 时， 由 Vcc2 向 DS1302 供电，当 Vcc2 #include #include #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define SHAKE 10 sbit addkey=P30; sbit movekey=P31; sbit setkey=P13; sbit SD=P14; sbit RCK=P16; sbit SLK=P15; uchar dis_data20=0; uchar cu

17、rrentday,Count,elect,Set_sign,Num,Seat,Blink; int cdays; uchar data disp_code12=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90, 0xff,0xbf; 江苏徐州机电工程高等职业学校 2012 届高职毕业设计 第 12 页 uchar zu15= 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,0,1,2,3,4 ; void delay(uint z) while(z-); void delay_1ms(unsigned int ms) unsigned int i; w

18、hile(ms-) for(i=0;i= SHAKE Num+; if(Num 9) Num = 0; else add_flg = add_num = 0; void MoveSet() static bit move_flg; static uchar move_num; if(!movekey) move_num +; if(move_num = SHAKE dis_dataSeat = Num; Seat+; if(Set_sign = 1) if(Seat 13) Seat = 2; if(Seat 17 ) Seat = 14; Num = dis_dataSeat ; else

19、move_flg = move_num = 0; void setup() 江苏徐州机电工程高等职业学校 2012 届高职毕业设计 第 15 页 static bit set_flg; static uchar set_num; if(!setkey) set_num+; if(set_num = SHAKE if(elect = 0) elect = 1; Count = 0; Set_sign = 1; else if(elect = 2) dis_dataSeat = Num; if(Set_sign = 1) read_year= dis_data2*16 + dis_data3; m

20、on=dis_data4*16 + dis_data5; day=dis_data6*16 + dis_data7; read_hour= dis_data8*16 + dis_data9; read_min=dis_data10*16 + dis_data11; read_sec=dis_data12*16 + dis_data13; ds1302_initial(); read_day = (day/16)*10+(day%16); read_mon = (mon/16)*10+(mon%16); currentday=read_day; Sector_erase(cdays_addr);

21、 Byte_program(cdays_addr,cdays/100); Byte_program(cdays_addr+1,cdays%100); 江苏徐州机电工程高等职业学校 2012 届高职毕业设计 第 16 页 Byte_program(cdays_addr+2,currentday); else cdays = dis_data14 * 1000 + dis_data15 * 100 + dis_data16 * 10 + dis_data17; Sector_erase(cdays_addr); Byte_program(cdays_addr,cdays/100); Byte_pr

22、ogram(cdays_addr+1,cdays%100); Byte_program(cdays_addr+2,currentday); Set_sign = elect = 0; else Set_sign+; else set_num = set_flg = 0; if(elect = 1) Count+; if(Count = 150) Count = 0; if(Set_sign = 1) Seat = 2; Num = dis_dataSeat; else dis_data14=cdays/1000%10; dis_data15=cdays%1000/100; dis_data16

23、=cdays%100/10; 江苏徐州机电工程高等职业学校 2012 届高职毕业设计 第 17 页 dis_data17=cdays%100%10; Seat = 14; Num = dis_dataSeat; elect = 2; if(elect = 2) Blink +; if(Blink currentday) cdays =cdays+(read_day - currentday); else if(read_daycurrentday) if(read_mon = 4 |read_mon = 6|read_mon = 9|read_mon = 11) cdays = cdays +

24、 (30-currentday)+read_day); else if(read_mon = 2) if(read_year %400=0 | (read_year%4=0 else cdays = cdays + (28-currentday)+read_day); else cdays = cdays +(31-currentday)+read_day); if(cdays 0)cdays = 0; dis_data6 = read_day/16; dis_data7 = read_day%16; currentday=read_day; Sector_erase(cdays_addr); Byte_program(cdays_addr,cdays/100); Byte_program(cdays_addr+1,cdays%100); Byte_program(cdays_addr+2,currentday); 附录二 系统原理图 江苏徐州机电工程高等职业学校 2012 届高职毕业设计 第 21 页