【正文】 不可少的必需品,由于數(shù)字集成電路的發(fā)展和石英晶體振蕩器的廣泛應用,使得數(shù)字鐘的精度,遠遠超過老式鐘表, 鐘表的數(shù)字化給人們生產生活帶來了極大的方便，而且大大地擴展了鐘表原先的報時功能。單片機數(shù)字時鐘是以單片機為核心，在其基礎上設計出來的數(shù)字時鐘。在日常生活中最常見，應用也最廣泛。近年來隨著計算機在社會領域的滲透和大規(guī)模集成電路的發(fā)展，單片機的應用正在不斷地走向深入，由于它具有功能強，體積小，功耗低，價格便宜，工作可靠，使用方便等特點，因此特別適合于與控制有關的系統(tǒng)，越來越廣泛地應用于自動控制，智能化儀器，儀表，數(shù)據采集，軍工產品以及家用電器等各個領域，單片機往往是作為一個核心部件來使用，在根據具體硬件結構，以及針對具體應用對象特點的軟件結合，以作完善。在電子技術飛速發(fā)展的今天，電子產品的人性化和智能化已經非常成熟，其發(fā)展前景仍然不可估量。如今的人們需求的是一種能給自己帶來方便的電子產品，當然最好是人性化和智能化的，如何能做到智能化呢？單片機的引入就是一個很好的例子。單片機又稱單片微型計算機，也稱為微控制器，是微型計算機的一個重要分支，單片機是 20 世紀 70 年代中期發(fā)展起來的一種大規(guī)模集成電路芯片，是集 CPU，RAM，ROM，I/O 接口和中斷系統(tǒng)于同一硅片上的器件。單片機的誕生標志著計算機正式形成了通過計算機系統(tǒng)和嵌入式計算機系統(tǒng)兩個分支。目前單片機已滲透到我們生活的各個領域，幾乎很難找到哪個領域沒有單片機的蹤跡。單片機已在廣闊的計算機應用領域中表現(xiàn)得淋漓盡致。因此，單片機已成為電子類工作者必須掌握的專業(yè)技術之一。單片機就是一個微型中央處理器，通過編程即能完成很多智能化的工作 ，因此它的出現(xiàn)給電子技術智能化和微型化起到了很大的推動作用。第一章 緒論2 課題簡介在電子產品中，時間的控制與顯示是必不可少的，在人們日常生活中，到處都離不開時間，因此通過單片機進行計時在生活中得到了普遍應用。本次設計以嵌入式 C 語言課程中所學知識為基礎，設計了 10000s 以內的計時器電路并進行仿真。本系統(tǒng)以 MCS51 系列中的 8051 單片機為核心，基于 Keil μVision 程序設計平臺和 Proteus 硬件仿真平臺，能夠實現(xiàn) 10000s 以內的計時。該系統(tǒng)通過 12MHz 晶振控制時間，T0 計時器進行計時，并通過 6 位 LED 顯示屏輸出進行顯示。設計中注重對單片機工作原理以及定時器計時原理，中斷控制及 LED 顯示原理的理解，以便今后自己在單片機領域的學習和開發(fā)打下基礎，提高自己的動手能力和設計能力，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，豐富自己的理論知識，做到理論和實踐相結合。本次設計的重要意義還在于對單片機的內部結構和工作狀態(tài)做更進一步的了解，同時還對單片機的接口技術，中斷技術，存儲方式和控制方式作更深層次的了解。此次設計更進一步了解基本電路的設計流程，提高自己的設計理念，豐富自己的理論知識，鞏固所學知識，使自己的動手動腦能力有更進一步提高，為自己今后的學習和工作打好基礎，為自己的專業(yè)技能打好基礎。 設計目的通過本次工程實踐，運用嵌入式 C 語言課程所學知識及查閱相關資料，完成 10000s以內計時器程序及電路的設計，達到理論知識與實踐更好結合、提高綜合運用所學知識和設計能力的目的。通過本次設計訓練，可以使我們在基本思路和基本方法上對基于 MCS51 單片機的嵌入式系統(tǒng)設計有一個比較感性的認識，并具備一定程度的設計能力。 設計任務在本次工程實踐中，主要完成如下方面的設計任務：1）簡要綜述單片機技術發(fā)展的國內外現(xiàn)狀及在定時器及中斷控制方面的應用情況；2）掌握 MCS51 系列某種產品（例如 8051）的最小電路及外圍擴展電路的設計方法；3）了解單片機定時器及中斷控制的功能及工作過程；4）完成主要功能模塊的硬件電路設計及必要的參數(shù)確定；5）用一種計算機繪圖軟件完成原理電路的繪制；6）完成系統(tǒng)設計說明書（頁數(shù)不低于 10 頁） 。第一章 緒論3 章節(jié)安排說明整個設計總共分為四個章節(jié)，第一章是前言部分，主要介紹了設計單片機 10000s 以內計時系統(tǒng)的意義、目的及主要內容；第二章簡要介紹了單片機發(fā)展的國內外現(xiàn)狀、溫度巡檢系統(tǒng)在工業(yè)上的幾種具體應用，并對計時器計時原理進行了簡要的說明。第三章是系統(tǒng)的總體設計階段，這一部分主要介紹了系統(tǒng)的整體功能，繪制出系統(tǒng)的整體結構框圖。另外按照各部分實現(xiàn)的功能不同，將整個系統(tǒng)分成了三個功能塊，并對每一個功能塊所采用的元器件進行了詳細介紹。第四章是系統(tǒng)詳細設計階段，對每一個功能塊的芯片圖進行了詳細的說明，對每一個引腳的接線都進行了詳細的設計，此外還編寫了主要功能模塊的基本程序，詳盡闡述了各模塊的工作過程。第二章 10000s 計時系統(tǒng)簡介4第二章 10000s 計時系統(tǒng)簡介 單片機概述單片機全稱單片微型計算機，又稱為微控制器或嵌入式控制器。它是將計算機的基本部件微型化并集成到一塊芯片上的微型計算機，通常內還有 CPU、ROM、RAM、并行I/O、定時器/計數(shù)器、中斷控制、系統(tǒng)時鐘及系統(tǒng)總線等。單片機有著體積小、功耗低、功能強、性能價格比高、易于推廣應用等顯著優(yōu)點，在自動化裝置、智能儀器儀表、過程控制、通信、家用電器等許多領域得到日益廣泛的應用。 單片機簡介單片機是一種集成電路芯片，采用超大規(guī)模技術把具有數(shù)據處理能力（如算術運算、邏輯運算、數(shù)據傳送、中斷處理）的微處理器（CPU），隨機存取數(shù)據存儲器（RAM），只讀程序存儲器（ROM），輸入輸出電路（I/O 口），可能還包括定時計數(shù)器，串行通信（SCI），顯示驅動電路（LCD 或 LED 驅動電路），脈寬調制電路（PWM），模擬多路轉換器及 A/D 轉換器等電路集成到一塊單塊音芯片上，構成一個最小然而完善的計算機系統(tǒng)。這些電路能在軟件的控制下準確、迅速、高效地完成程序設計者事先規(guī)定的任務。由此來看，單片機有著微處理器所不具備的功能，它可單獨地完成現(xiàn)代工業(yè)控制所要求的智能化控制功能，這是單片機最大的特征。不同的單片機有著不同的硬件特征和軟件特征，即它們的技術特征均不盡相同，硬件特征取決于單片機芯片的內部結構，用戶要使用某種單片機，必須了解該型產品是否滿足需要的功能和應用系統(tǒng)所要求的特性指標。這里的技術特征包括功能特性、控制特性和電氣特性等等，這些信息需要從生產廠商的技術手冊中得到。軟件特征是指指令系統(tǒng)特性和開發(fā)支持環(huán)境，指令特性即我們熟悉的單片機的尋址方式，數(shù)據處理和邏輯處理方式，輸入輸出特性及對電源的要求等等。開發(fā)支持的環(huán)境包括指令的兼容及可移植性，支持軟件（包含可支持開發(fā)應用程序的軟件資源）及硬件資源。要利用某型號單片機開發(fā)自己的應用系統(tǒng)，掌握其結構特征和技術特征是必須的。單片機控制系統(tǒng)能夠取代以前利