苏州市职业大学实习（实训）报告名称单片机控制项目实训——模拟带计时功能的数字时钟2013年1 月7 日至2013 年1 月11 日共1 周院系计算机工程系班级姓名系主任教研室主任指导教师目录目录 (1)一、课程设计的目的与要求 (2)1．课程设计的目的 (2)2．课程设计的要求 (2)二、题目说明 (2)开发背景 (2)开发工具介绍 (3)小组成员分工 (3)三、硬件方案 (3)主控MCU (3)键盘 (4)LCD液晶 (4)定时器 (6)四、软件设计 (7)模块划分 (7)模块结构图 (7)键盘中断模块 (7)五、运行结果分析与系统改进 (9)六、遇到的问题和解决方法 (9)七、课程设计总结 (10)八、参考文献 (10)一、课程设计的目的与要求1．课程设计的目的《单片机原理与应用》是一门应用性很强的专业课，其理论与实践技能是从事嵌入式专业技术工作的人员所不可少的。
本次课程设计选择AW60实验板进行模拟应用设计与开发，要求学生掌握使用 C 语言进行单片机程序设计和调试的方法，提高综合运用所学的理论知识独立分析和解决问题的能力。
2．课程设计的要求在本课程设计过程中要求学生：重视课程设计环节，用严谨、科学和踏实的工作态度对待课程设计的每一项任务；按照课程设计的题目要求，独立地完成各项任务，不允许相互抄袭；按时到机房上机，并接受教师的检查。
认真编写课程设计报告。
二、题目说明我们选择的题目是：模拟带计时功能的数字时钟题目描述：用AW60实验板模拟带计时功能的数字时钟，可设置时钟初始值，可调整时钟时间，可实现秒表计时功能。
通过AW60的内部的定时器模块实现计时功能。
1)输入：自定义键盘，模拟时钟的按键。
2)输出：用液晶显示器显示时钟时间。
3)时间：用定时器模块实现计时功能。
（可加整点报时，或闹钟功能）开发背景近些年，随着科技的发展和社会的进步，人们对数字钟的要求也越来越高，传统的时钟已不能满足人们的要求。
多功能数字钟不管在性能还是在样式上都发生了质的变化，有电子闹钟、数字闹钟等等。
数字钟已成为人们日常生活中不可少的必需品，由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用，使得数字钟的精度，远远超过老式钟表，钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便。
电子钟是一种利用数字电路来显示秒、分、时的计时装置，与传统的机械钟相比，它具有走时准确、显示直观、无机械传动装置等优点，因而得到广泛应用。
随着人们生活环境的不断改善和美化，在许多场合可以看到数字电子钟。
在城市的主要营业场所、车站、码头等公共场所使用LCD数字电子钟已经成为一种时尚。
开发工具介绍我们所使用的开发工具有:CodeWarrior编程软件、写入器和MC9S08AW60实验板。
小组成员分工本小组共由施燕、盛钰明和俞季笑三人组成，课程设计课题共涉及键盘中断模块、LCD液晶显示器模块、定时器中断模块。
其中，施燕负责键盘中断模块，盛钰明负责定时器中断模块，俞季笑负责LCD液晶显示器模块。
三、硬件方案主控MCUHCS08系列MCU是Freescale 8位微处理器的主流产品，应用非常广泛。
MC9S08AW60微控制器具有多种封装形式，它们分别为44脚、48脚、64脚等，本评估板使用64引脚宽脚封装。
MC9S08AW60微控制器的主要特点概述如下：①2K片内RAM；60K片内Flash程序存储器，具有在线编程能力和保密功能。
②时钟发生器模块，具有PLL电路，可产生各种工作频率；内部总线频率最高可达20MHz。
③增强的HCS08 CPU结构；最高支持26个中断源。
④54根通用I/O脚，部分I/O口有可选择的内部上拉电阻，并且可以选择引脚的驱动能力。
⑤两个增强型串行通讯口SCI；一个串行外围接口SPI；一个集成电路内部通信接口IIC；两个16位双通道定时器接口模块(TIM1和TIM2)，每个通道可选择为输入捕捉、输出比较和PWM；一个模拟信号比较器ACMP；16路10位AD转换模块；8位键盘唤醒口；一个实时时钟计数器模块；一个计算机工作正常(COP)复位模块。
⑥优化用于控制应用；优化支持C语言。
键盘键盘是常用的输入设备，评估板以9个小按键模拟一个3*3 键盘，以掌握矩阵键盘的工作原理，如图3-1所示。
AW60 内部集成了键盘输入中断模块，但是数量有限，为了给用户提供更大的灵活性，评估版中使用插孔的方式，用户可以将任意I/O口接到插孔上来，这样即提高了用户编程的灵活性，又提高了I/O口的使用灵活性。
LCD液晶LCD 即液晶，是常用的嵌入式输出设备。
评估板上配置两种LCD，一种使用1602点阵字符型LCD，LCD管脚定义如表1所示，实物及原理图如图3-2所示。
图3-1 键盘原理图3表3-1 LCD1602管脚定义管脚号符号电平方向引脚含义说明1 Vss 电源地2 Vdd 电源(+5V)3 V0 液晶驱动电源4 RS H/L 输入寄存器选择；1-数据寄存器 0-数据寄存器5 R/W H/L 输入读写操作选择：1-读操作 0-写操作6 EH/LH→L输入使能信号：R/W=0,E下降沿有效R/W=1,E=1有效7～14 DB0～DB7 三态8位数据总线15 NC 空脚，未定义16 GND 地此型号液晶采用并口通信方式，评估板中使用PTB口作为数据口，另外控制引脚采用PTA0~PTA3四个引脚控制，如图9右侧所示。
图3-2 LCD实物及原理图4LCD部分的第二种型号是128×64型LCD，具体见其实用手册，原理图如图3-3所示：图3-3 LCD2此LCD采用串行通信方式，大大减少了I/O口资源的使用，仅仅使用PTA0~PTA3四个I/0即可完成通信，其中PTA3是用来控制背光的，如果保持LCD背光常亮，则仅需要3个I/O口接口控制LCD。
定时器定时器-一个2通道和一个6通道，16位定时器/脉宽调制法器。
（TPM）模块：每个通道上都具有可选的input;采集，;output比较及边缘对齐PWM功能针对所有通道的缓存，居中PWM(CPWM)，可对各定时器模块进行定位。
四、软件设计模块划分课程设计课题共涉及键盘中断模块、LCD液晶显示器模块和定时器中断模块。
模块结构图本实验共使用了键盘中断模块、LCD液晶显示器模块、定时器中断模块、主控模块。
如图4-1所示。
图4-1 模块结构图键盘中断模块在函数中，通过KB_Init(); EnableKBInt();开放键盘中断；键盘模块使用“PTG0～PTG2、PTC0～PTC2”6个引脚，通过定义键值码表来表示“0～8”字符，其中0和3用来表示时的加减，1和4表示分的加减，2和5表示秒的加减；在函数中来调用LCD模块。
键盘中断模块流程图如图4-2所示：键盘中断模块在这次课程设计中占据枢纽地位。
程序通过键盘中断模块调用LCD液晶显示器模块，完成电子钟时间的显示。
6图4-2 键盘中断流程图7五、运行结果分析与系统改进1、运行程序后，时间开始在LCD液晶上显示2、当我们在3*3的键盘上按下0时，时间的时会加1；按下3时，时间的时会减13、当我们按下1时，可看到时间的分会加1；按下4时，分就减14、当我们按键按下2时，我们会看到时间的秒加1；按下5时，秒就减1（因为秒一直都在不停的动，所以当我们做加减的时候不怎么明显）5、当时间显示到23:59:59时，下一秒就会变成00:00:00重新开始六、遇到的问题和解决方法1、无法在串口工具窗口中看到运行情况：在我们刚开始运行程序的时候，打开串口调试工具窗口却看不到运行的结果，但是LCD显示器上却能显示。
于是我们就知道不是时间显示的问题，而是串口程序。
但我们反复查看串口程序没有任何错误。
后来，在查看硬件的时候发现原来是串口线没有连接。
我们连接好串口线后，再打开窗口可看到结果。
2、如何利用按键控制时分秒的加减：在这个问题上，我们停留了很久。
后来我们通过用switch(data1)语句来判断，data1是取得的键值，通过对键值的判断来执行时间时分秒的加减。
3、实现对时分秒取值的范围：在运行程序后，在我们一直对时分秒加的情况下，发现时分秒数值是可以一直往上加的。
发现这个问题后，我们就通过用if语句来设定对时分秒的取值范围。
4、如何实现整点报时功能：在想这个问题的时候，我们的程序都已做完才发现少做了这个功能。
我们设定当分和秒都为0时，我们就令蜂鸣器响，然后再用些延时，然后蜂鸣器不响。
我们随便设定一个端口给它设为高电平使得蜂鸣器响，设为低电平则不响。
百度文库- 好好学习，天天向上七、课程设计总结这次的课程设计结合了以前所学的知识，巩固了这学期对单片机的学习。
这次的课程设计，我们做的是时钟。
在这个程序里，有很多都是我们以前在课堂上做过的，所以相对而言是简单些，但我们在真正做的时候还是花了不少的功夫。
在确定题目的时候，我们就对这个程序有了一定的思路，但做的过程中还是遇到了不少的问题。
但是在大家一起讨论和寻问老师的情况下，最后还是完成了。
但对于题目要求来说，我们做的程序还有不足的地方。
总的来说，这次的实验设计是一次综合练习。
让我对AW60有了更加全面的了解。
不但回顾了以前所学的内容，而且使我了解了现在还拥有的不足，弥补了一些知识漏洞。
八、参考文献[1]徐丽华.郑洪静.嵌入式应用于实践基础（讲义）.苏州.2010年12月9-10。