數(shù)字電子鐘課程設(shè)計基于ARM的簡易電子鬧鐘設(shè)計

1、課程設(shè)計課程名稱 嵌入式課程設(shè)計題目名稱基于ARM的簡易電子鬧鐘設(shè)計專業(yè)班級 11級電子信息本科2班學生姓名學 號指導(dǎo)教師二一四年六月八日目 錄蚌埠學院課程設(shè)計任務(wù)書- 1 -分工協(xié)作說明（以列表形式具體說明每個人所做的工作）- 4 -蚌埠學院計算機科學與技術(shù)系本科課程設(shè)計成績評定表- 5 -摘要- 6 -第一章 時鐘設(shè)計- 7 -1.1 課題目標- 7 -1.2 程序和芯片初始化- 7 -1.3 構(gòu)建功能模塊- 8 -1.4 實現(xiàn)信息的傳遞- 10 -第二章 實驗結(jié)果討論- 11 -2.1 軟件的編譯，連接和運行- 11 -2.2 protues 7.4仿真軟件調(diào)試- 12 -第三章 結(jié) 論

2、- 13 -心得體會- 14 -參考文獻- 15 -附 錄- 16 -成品展示- 16 -源程序- 17 -蚌埠學院課程設(shè)計任務(wù)書計算機科學與技術(shù)系2011級電子信息科學與技術(shù)2班學生姓名朱明羽學 號51102022009課題名稱基于ARM芯片的電子鐘設(shè)計一、 課程設(shè)計的主要內(nèi)容與要求（任務(wù)及背景、著重培養(yǎng)的能力、成果形式） （1）隨著科技的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制和商業(yè)管理領(lǐng)域，在多媒體手機、袖珍電腦、掌上電腦、車載導(dǎo)航器等方面的應(yīng)用，更是極大地促進了嵌入式技術(shù)深入到生活和工作各個方面。（2）嵌入式系統(tǒng)主要由嵌入式處理器、相關(guān)支撐硬件及嵌入式軟件系統(tǒng)組成；本文介紹基于ARM7的嵌入

3、式微處理器S3C44BOX和LCD顯示器的電子時鐘的設(shè)計。（3）本課程設(shè)計設(shè)計一種基于ARM7的嵌入式微處理器S3C44B0X和LCD顯示器的電子時鐘，實現(xiàn)電子時鐘的功能，并在LCD上顯示類似的時鐘界面；動態(tài)顯示當前的時間，包括：年、月、日、時、分、秒，時針。二、課程設(shè)計的基本要求1、收集、整理與課程設(shè)計有關(guān)領(lǐng)域的信息資料; 2、完成本課程設(shè)計方案和結(jié)構(gòu)框圖的設(shè)計; 3、完成本課程設(shè)計電路原理圖設(shè)計。4、完成本課程設(shè)計程序流程圖和匯編語言源程序設(shè)計5、完成軟件和硬件系統(tǒng)的調(diào)試，功能指標達到技術(shù)要求；6、程序清單和圖樣資料；7、作品及照片；8、形成符合學校規(guī)定的課程設(shè)計書面文檔；二、設(shè)計（論文）

4、需要的工作條件軟件環(huán)境：ADS1.2，Protel等軟件硬件環(huán)境：計算機、電子元件（電阻，電容集成芯片等），Led顯示燈、電路板，S3C44B0X等。三、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻1王勇嵌入式系統(tǒng)原理與設(shè)計M杭州：浙江大學大學出版社，20072耿輝等S3C44B0X的LCD顯示解決方案 中國科技論文在線，2007. 3SAMSUNG公司. S3C44B0X數(shù)據(jù)手冊. ，2006. 4EL-ARM-830 實驗系統(tǒng)的資源介紹，2000.5林志琦等ARM微控制器與液晶屏接口的研究J長春大學學報，2010，20(2)：7174.6周立功單片機公司. ADS集成開發(fā)環(huán)境及EasyJTAG仿真器應(yīng)用，2

5、005.四、進度計劃及指導(dǎo)安排2014年4月30日：下發(fā)任務(wù)書，相關(guān)資料準備和查閱相關(guān)文獻。2014年5月5日- 19日：開展課程設(shè)計研究與指導(dǎo)工作，并撰寫論文。2014年5月21日：修改設(shè)計成果、論文初步完成。2014年6月2日前：完善課程設(shè)計成果，設(shè)計論文第二、三稿修訂。2014年6月16日: 畢業(yè)設(shè)計成果完成，畢業(yè)論文定稿，并打印4本紙質(zhì)版交指導(dǎo)教師。期間主要指導(dǎo)學生8次：2014年4月、2014年5月、2014年6月。任務(wù)書審定日期：2014年4月28日指導(dǎo)教師（簽字）任務(wù)書批準日期：2014年4月30日 教研室主任（簽字）任務(wù)書下達日期：2014年4月30日 學 生 （簽字）分工協(xié)作

6、說明（以列表形式具體說明每個人所做的工作）課題名稱學生姓名學 號所做工作簡易電子鬧鐘的設(shè)計汪榮譽51102022030程序編程、搜集相關(guān)資料、軟件調(diào)試張先明51102022001程序編程、搜集相關(guān)資料、軟件調(diào)試張萬雙51102022004程序編程、搜集相關(guān)資料、軟件調(diào)試章小羞51102022012程序編程、實驗記錄、搜集相關(guān)資料王成龍51102022017程序編程、實驗記錄、試驗箱的采購、搜集相關(guān)資料汲志鵬51102022026程序編程、搜集相關(guān)資料、實驗拍照人員陳偉強51102022006仿真圖設(shè)計、搜集相關(guān)資料、實物仿真王相51102022010仿真圖設(shè)計、搜集相關(guān)資料、實物仿真朱明羽51

7、102022009仿真圖設(shè)計、搜集相關(guān)資料、實物仿真李小剛51102022028仿真圖設(shè)計、搜集相關(guān)資料、實物仿真張家軍51102022025仿真圖設(shè)計、搜集相關(guān)資料、實物仿真蚌埠學院計算機科學與技術(shù)系本科課程設(shè)計成績評定表項目權(quán)重分值具體要求得分文獻閱讀與調(diào)查論證0.20100能獨立查閱文獻和從事其它調(diào)研；有收集、加工各種信息的能力設(shè)計質(zhì)量0.30100設(shè)計合理、功能齊備，程序運行正常，實驗數(shù)據(jù)準確可靠；有較強的實際動手能力論文撰寫質(zhì)量0.20100設(shè)計說明書完全符合規(guī)范化要求，用A4復(fù)印紙打印成文學習態(tài)度0.20100學習態(tài)度認真，科學作風嚴謹，嚴格按要求開展各項工作，按期完成任務(wù)學術(shù)水平

8、與創(chuàng)新0.10100設(shè)計有創(chuàng)意，有一定的學術(shù)水平或?qū)嵱脙r值總分評語：等級： 指導(dǎo)教師：年月日摘要 實時時鐘（RTC）器件是一種能提供日歷/時鐘、數(shù)據(jù)存儲等功能的專用集成電路，常用作各種計算機系統(tǒng)的時鐘信號源和參數(shù)設(shè)置存儲電路。RTC具有計時準確、耗電低和體積小等特點，特別適用于在各種嵌入式系統(tǒng)忠記錄事件發(fā)生的時間和相關(guān)信息，尤其是在通信工程、電力自動化、工業(yè)控制等自動化程度較高領(lǐng)域的無人職守環(huán)境。隨著集成電路技術(shù)的不斷發(fā)展，RTC器件的新品也不斷推出。這些新品不僅具有準確的RTC，還有大容量的存儲器、溫度傳感器和A/D數(shù)據(jù)采集通道等，已成為集RTC、數(shù)據(jù)采集和存儲于一體的綜合功能器件，特別適用

9、于以微控制器為核心的嵌入式系統(tǒng)。第一章 時鐘設(shè)計1.1 課題目標 利用ARM 7芯片和LCD顯示器，通過C語言編譯，完成實時時鐘（RTC）的顯示。1.2 程序和芯片初始化 程序中包括：Lcd的初始化：中斷向量的初始化：RTC的初始化：1.3 構(gòu)建功能模塊Lcd顯示的時鐘界面包括：靜止不動的圓形鐘面和一直在走動的時鐘指針。所以需要構(gòu)建兩個重要的函數(shù)實現(xiàn)畫圓和畫直線。以下為畫圓函數(shù)：該算法是通過X變量的自增，補償1 修正正方形控制Y變量自減，找到距中心恒定距離的點，其中rs=45，X自0加1增至45。和原點坐標運算，可以在第一象限找到一點，再通過折疊對稱找到其他象限的三個點，通過畫點函數(shù)描繪出。再

10、畫他的45度鏡像就好了。畫線函數(shù)：void line(unsigned int x1,unsigned int y1,unsigned int x2,unsigned int y2,unsigned char draw)以中心的坐標為起點，使用while函數(shù)與指針最外圈的點比較，不斷延長直至相等，所以事先計算出時針，分針和秒針三個同心圓最外圈點的坐標，以便帶入函數(shù)。也同圓類似，要考慮不同象限點的情況，根據(jù)不同的位置帶參數(shù)到畫點函數(shù)中描繪。1.4 實現(xiàn)信息的傳遞畫點函數(shù)：數(shù)據(jù)傳遞函數(shù)：與通用可編程輸入輸出口（General Programable Input Output）相連，把計算的數(shù)據(jù)傳遞

11、給Lcd顯示。第二章 實驗結(jié)果討論2.1 軟件的編譯，連接和運行 構(gòu)建完整的程序：添加頭文件，中斷處理匯編程序段，初始化函數(shù)和主函數(shù)：編譯器提示：成功生成所需Hex文件，將得到的Hex文件導(dǎo)入仿真芯片中，觀察實時時鐘。2.2protues 7.4仿真軟件調(diào)試 為Lpc 2104 芯片選擇Hex文件路徑：連接芯片與LCD端口，運行程序，觀察效果。顯示如下時鐘界面： 動態(tài)顯示當前的時間，包括：年、月、日、時、分、秒，時針、分針和秒針為動態(tài)實時指示當前的時間。第三章 結(jié) 論綜合效果圖：以上為protues部分設(shè)計的，ads程序見附錄。心得體會回顧起此次課程設(shè)計，至今我仍感慨頗多，從理論到實踐，我學到

12、很多很多的東西，不僅鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的內(nèi)容。通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才是真正的知識，才能提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設(shè)計的過程遇到了各種各樣的問題，同時在設(shè)計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，通過這次課程設(shè)計，把以前所學過的知識重新溫故，鞏固了所學的知識。參考文獻1 謝自美，電子線路設(shè)計、實驗、測試，華中理工大學出版社，2003。2 宋春榮，通用集成電路速查手冊，山東科學技術(shù)出版社，

13、1995。3 Arnold Berger，嵌入式系統(tǒng)設(shè)計，呂駿 譯， 北京：電子工業(yè)出版社, 20024 桑楠. 嵌入式系統(tǒng)原理及應(yīng)用開發(fā)技術(shù)，北京：北京航空航天大學出版社, 2002 附 錄成品展示源程序#include<reg52.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit key1=P10; sbit key2=P11;sbit key3=P12;sbit key4=P13;sbit lcden=P22; sbit lcdrs=P20;sbit lcdrw=P21;sbit jdq=P23;sbit l

14、ed=P24; sbit sound=P25;int a,b,i,min,hour,minge,minshi,hourge,hourshi,amin,ahour,aminge,aminshi,ahourge,ahourshi,sec,secshi,secge;/unsigned char code x=0xFF,0xC7,0x83,0x01,0x00,0x00,0x00,0x01,0x03,0x07,0x0F,0x1F,0x3F,0x7F,0xFF,0xFF;/unsigned char code z=0xFF,0xE3,0xC1,0x80,0x00,0x00,0x00,0x80,0xC0,0

15、xE0,0xF0,0xF8,0xFC,0x7F,0xFF,0xFF;uchar code table1='0','1','2','3','4','5','6','7','8','9'uchar code table2="Time:00:00:00 "uchar code Alarm_1="Alarm:00:00 "uchar code nul=" "uchar num1,num

16、2;bit flag=0;void delay(unsigned int xms)/延時程序uint i,j; for(i=xms;i>0;i-) for(j=124;j>0;j-);void write_com(uchar com) /LCD命令控制，寫指令函數(shù)delay(5) ;lcdrs=0;P0=com;delay(5);lcden=1;delay(5);lcden=0;void write_data(uchar date) /LCD數(shù)據(jù)控制，寫數(shù)據(jù)函數(shù)delay(5);lcdrs=1;P0=date;delay(5);lcden=1;delay(5);lcden=0;vo

17、id time()/設(shè)置時間函數(shù) while(1)if(key1=0) delay(10);if(key1=0)if(hour=23) /"時"設(shè)置hour=0;elsehour+;hourge=hour%10;hourshi=hour/10;write_com(0x0f);delay(2);write_com(0x80+6);write_data(table1hourge); /"時"個位寫入LCD第二行第6位delay(5);write_com(0x80+5);delay(2);write_data(table1hourshi); /"時&

18、quot;十位寫入LCD第二行第5位while(!key1);/delay(1);if(key2=0) delay(10);if(key2=0)if(min=59)/"分"設(shè)置min=0;elsemin+;minge=min%10;minshi=min/10;write_com(0x0f);write_com(0x80+9);write_data(table1minge); /"分"個位寫入LCD第二行第9位delay(1);write_com(0x80+8);write_data(table1minshi); /"分"十位寫入LCD

19、第二行第8位delay(1);while(!key2); if(key3=0) delay(10);if(key3=0)write_com(0x0c); /整體顯示，關(guān)光標，不閃爍TR1=1; /定時計數(shù)器1啟動while(!key3);break; /key3松開時，顯示時間"時""分"位均已設(shè)置完畢 void alarm()/設(shè)置鬧鐘時間函數(shù) while(1)if(key1=0) delay(10);if(key1=0)if(ahour=23)/鬧鐘"時"設(shè)置ahour=0;elseahour+;ahourge=ahour%10;

20、ahourshi=ahour/10;write_com(0x0f);/delay(2);write_com(0x80+0x40+8);write_data(':');write_com(0x80+0x40+7);write_data(table1ahourge);delay(1);write_com(0x80+0x40+6);/delay(2);write_data(table1ahourshi);delay(1);while(!key1);if(key2=0) /鬧鐘"分"設(shè)置 delay(10);if(key2=0)if(amin=59)amin=0;e

21、lseamin+;aminge=amin%10;aminshi=amin/10;write_com(0x0f);/delay(2);write_com(0x80+0x40+10);write_data(table1aminge);delay(1);write_com(0x80+0x40+9);/delay(2);write_data(table1aminshi);delay(1);while(!key2); if(key3=0) flag=flag; delay(10);if(key3=0)write_com(0x0c);write_com(0x80+0x40);for(i=0;i<11

22、;i+)write_data(nuli);while(!key3);break; /設(shè)置結(jié)束，此時LCD第二行無數(shù)據(jù)顯示,只有第一行有時間顯示 void keyscan()/鍵盤掃描 if(key1=0) delay(10);if(key1=0)while(!key1); /key1鍵松開后執(zhí)行下一行程序time(); /調(diào)用time()函數(shù)，即時間設(shè)置 else if(key2=0) delay(10);if(key2=0)while(!key2)ahourge=ahour%10;ahourshi=ahour/10;write_com(0x80+0x40+7);write_data(tabl

23、e1ahourge);delay(5);write_com(0x80+0x40+6);delay(2);write_data(table1ahourshi);aminge=amin%10;aminshi=amin/10;write_com(0x80+0x40+10);write_data(table1aminge);delay(5);write_com(0x80+0x40+9);delay(2);write_data(table1aminshi);write_com(0x80+0x40);for(i=0;i<11;+i)write_data(Alarm_1i); /顯示鬧鐘設(shè)置的時間wr

24、ite_com(0x80+0x40);for(i=0;i<11;i+)write_data(nuli); /key2松開后，LCD只有第一行顯示時間，鬧鐘設(shè)置時間不顯示 else if(key3=0) delay(10);if(key3=0)while(!key3); /表示鬧鐘時間設(shè)置退出 ahourge=ahour%10;ahourshi=ahour/10;write_com(0x80+0x40+7);write_data(table1ahourge);delay(5);write_com(0x80+0x40+6);delay(2);write_data(table1ahourshi

25、);aminge=amin%10;aminshi=amin/10;write_com(0x80+0x40+10);write_data(table1aminge);delay(5);write_com(0x80+0x40+9);delay(2);write_data(table1aminshi);write_com(0x80+0x40);for(i=0;i<11;+i)write_data(Alarm_1i);/顯示鬧鐘設(shè)置時間alarm(); /調(diào)用鬧鐘時間設(shè)置函數(shù) else if(key4=0)/以下進行鬧鈴開關(guān)的設(shè)置 delay(5);if(key4=0) while(!key4)

26、;a=a+1;if(a%2=0) /鬧鐘"on"for(b=0;b<6;b+)sound=sound; /蜂鳴器發(fā)出3次"嘩"的響聲delay(200);sound=1;else if(a%2=1) /鬧鐘"off"sound=0; /蜂鳴器發(fā)出1次"嘩"的響聲delay(300);sound=1;delay(300); sound=1; void lcd_init() /LCD初始化函數(shù)lcden=0;lcdrw=0;write_com(0x38); /設(shè)置8位格式，2行，5×7write_com

27、(0x0c); /整體顯示，關(guān)光標，不閃爍write_com(0x06); /設(shè)定輸入方式，增量不轉(zhuǎn)移write_com(0x01); /清除屏幕顯示delay(2);write_com(0x80);for(i=0;i<16;i+)write_data(table2i); /寫入顯示時間數(shù)據(jù)delay(1);void judge()if(sec=60)min+;sec=0;if(min=60)hour+;min=0;if(hour=24)hour=0;void init()/AT89C51初始化函數(shù)key1=1;key2=1;key3=1;key4=1;sec=0;a=0;sound=1;amin=-1; /四個按鍵均未按下，鬧鐘時間"分"的初值為1（防止仿真圖剛啟動時，就達到鬧鐘時間，蜂鳴器發(fā)出響聲）/led=1;TMOD=0x10; /定時計數(shù)器T1、T2均工作在方式1TH1=0x3C;TL1=0xB0; /計數(shù)初值為15536EA=1;ET1=1;TR1=1; /定時計數(shù)器T1啟動void equa()if(ami