單片機(jī)原理及應(yīng)用——電子時(shí)鐘-文庫(kù)吧
2025-07-26 13:54 本頁(yè)面
【正文】 ， 滿六十分為 一 小時(shí)進(jìn)一，滿二十四小時(shí)清零 ， 從而達(dá)到計(jì)時(shí)的功能 。 基于 51 單片的電子時(shí)鐘，外圍電路簡(jiǎn)單易于實(shí)現(xiàn)，性價(jià)比高，是實(shí)現(xiàn)電子時(shí)鐘的不錯(cuò)選擇。 課 題主要內(nèi)容 本次課程設(shè)計(jì)基于單片機(jī)內(nèi)部資源設(shè)計(jì)出的一款性價(jià)比高的電子時(shí)鐘系統(tǒng)，主要涉及到以下幾個(gè)研究方向： (1) 熟悉 MCS51 單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)器的工作方式； (2) 掌握單片機(jī)內(nèi)部中斷系統(tǒng)的工作模式； (3) 了解 MCS51 單片機(jī)外部電路的一般設(shè)計(jì)方法； (4) 熟悉匯編語(yǔ)言的編寫(xiě)規(guī)則； (5) 掌握單片機(jī)內(nèi)部 ram 地址分配方法； (6) 掌握特殊功能寄存器的用法； (7) 熟悉 Proteus ISIS 及 Keil uVision2 軟件的使用 。 我們采用應(yīng)用廣泛的 AT89C51 作為時(shí)鐘控制芯片，利用單片機(jī) 2 內(nèi)部的定時(shí) /計(jì)數(shù)器 T0 實(shí)現(xiàn)軟時(shí)鐘的目的。 在六位數(shù)碼顯示器上顯示時(shí)，分，秒。 選用定時(shí)器每隔 秒產(chǎn)生一次中斷，在內(nèi)存中設(shè)定四個(gè)單元，存放 秒，秒，分，時(shí)，每隔 秒對(duì)這些單元中的內(nèi)容進(jìn)行必要的修改。存放時(shí)分秒及 秒的數(shù)值的四個(gè)單元選用片內(nèi)RAM： （ 50H） —— 秒的個(gè)數(shù) （ 51H） —— 秒（ BCD 碼） （ 52H） —— 分（ BCD 碼） （ 53H） —— 時(shí)（ BCD 碼） 晶振頻率為 6MHz，使用方式 1 定時(shí) 秒，則定時(shí)器的初始值為 0BDCH?？擅恐袛?8 次更新一次時(shí)間顯示，每隔兩次中斷（ 秒）進(jìn)行一次鍵盤(pán)檢查。 此外還要實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí)間的調(diào)整功能， 89C51 的 、 、 外接三個(gè)獨(dú)立按鍵， 當(dāng)有鍵按下時(shí)，分別使秒單元清零，時(shí)，分內(nèi)容加一。 系統(tǒng)框圖設(shè)計(jì) 根據(jù)電子時(shí)鐘能夠?qū)崿F(xiàn)的功能，采用單片機(jī)內(nèi)部資源，設(shè)計(jì)出了系統(tǒng)原理框圖，如圖 31 所示 ： 3 圖 31 在單片機(jī)內(nèi)部構(gòu)建三個(gè)模塊：控制模塊、譯碼模塊、定時(shí)模塊，用以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)數(shù)、譯碼顯 示功能。單片機(jī)外部構(gòu)建 三 個(gè)電路：復(fù)位電路、外部按鈕電路、顯示電路，用以實(shí)現(xiàn)對(duì)單片機(jī)內(nèi)部計(jì)數(shù)控制以及譯碼輸出的正確顯示。該電子時(shí)鐘是將秒、分、時(shí)顯示在人的視覺(jué)器官面前的一種計(jì)時(shí)裝置。故將計(jì)時(shí)周期設(shè)置為 24 小時(shí)，當(dāng)顯示滿刻度是 23 時(shí) 59 分 59 秒時(shí)，數(shù)碼管顯示為 0。為了確保時(shí)間正常校對(duì)，在系統(tǒng)中設(shè)有校對(duì)按鈕，用以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)碼管顯示的正確調(diào)整。 系統(tǒng)電路原理設(shè)計(jì) 在本次的設(shè)計(jì)中對(duì) 6MHZ 的系統(tǒng)時(shí)鐘進(jìn)行定時(shí)計(jì)數(shù)，初值設(shè)為0BDCH。形成定時(shí)時(shí)間為 。用片內(nèi) RAM 的 50H 單元對(duì) 計(jì)數(shù)，計(jì) 8 次 1 秒鐘到，然后對(duì)秒計(jì)數(shù)器 51H 單元加 1，秒計(jì)數(shù)器加 4 到 60 后就向分進(jìn)位，則分計(jì)數(shù)器 52H 單元加 1 而秒計(jì)數(shù)器 51H 單元清零；分計(jì)數(shù)器加到 60 后又向時(shí)進(jìn)位，則時(shí)計(jì)數(shù)器 53H 單元加 1 而分計(jì)數(shù)器 52H 單元清零；時(shí)計(jì)數(shù)器加到 24 則時(shí)計(jì)數(shù)器清零。然后把秒、分、時(shí)計(jì)數(shù)器分成十位和個(gè)位放到 6 個(gè)數(shù)碼管的顯示緩沖區(qū)，通過(guò)數(shù)碼管顯示出來(lái)。顯示格式為小時(shí)十位、小時(shí)個(gè)位、分十位、分個(gè)位、秒十位、秒個(gè)位。 總原理圖 根據(jù)電路原理框圖設(shè)計(jì)出電路原理圖如圖 41 所示，由 6MHz 的晶振給單片機(jī)提供固定的 時(shí)鐘頻率，通過(guò) k0、 k k2 可以對(duì)顯示電路時(shí)間進(jìn)行位設(shè)定。 圖 41 5 AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié) FLASH 存儲(chǔ)器的低電壓、高性能CMOS 的 8 位微處理器，俗稱單片機(jī)。 AT89C51 是一種帶 2K 字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除 1000 次。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中， ATMEL 的AT89C51 是一種高效微控制器。 如圖 42 所示： 圖 42 由于電路原理中只用到單片機(jī)的 p0、 p p2 口，所示下面對(duì)這三個(gè)端口進(jìn)行詳細(xì)介紹。 6 1）、 P0 口： P00～ P07 統(tǒng)稱為 P0 口，在不接片外存儲(chǔ)器與不擴(kuò)展 I/O接口時(shí)，作為準(zhǔn)雙向輸入 /輸出接口。在接有片外存儲(chǔ)器或擴(kuò)展 I/O 接口時(shí) ， P0 口分時(shí)復(fù)用為低 8 位地址總線和雙向數(shù)據(jù)總線。 P0 口是一個(gè)三態(tài)雙向口，由一個(gè)輸出鎖存器、兩個(gè)三態(tài)緩沖器、輸出驅(qū)動(dòng)電路和輸出控 制電路組成。在輸入數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)人為地先向 P0 口寫(xiě)“ 1”，定義為高阻輸入。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的低八位。在 FIASH 編程時(shí)， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)， P0 輸出原
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