【正文】 一起組成“ 8”字型的器件，引線已在內(nèi)部連接完成，只需引出它們的各個(gè)筆劃，公共電極。數(shù)碼管實(shí)際上是由七個(gè)發(fā)光管組成 8 字形構(gòu)成的，加上小數(shù)點(diǎn)就是 8 個(gè)。這些 段分別由字母 a,b,c,d,e,f,g,dp 來表示。 如圖 24 所示。 當(dāng)數(shù)碼管特定的段加上電壓后，這些特定的段就會(huì)發(fā)亮，以形成我們眼睛看到的 字樣 。如：顯示一個(gè)“ 2”字，那么應(yīng)當(dāng)是 a 亮 b 亮 g 亮 e 亮 d 亮 f 不亮 c中北大學(xué) 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 說明書 第 5 頁 共 37 頁 不亮 dp 不亮。 LED 數(shù)碼管有一般亮和超亮等不同之分，也有 寸、 1 寸等不同的尺寸。小尺寸數(shù)碼管的顯示筆畫常用一個(gè)發(fā)光二極管組成，而大尺寸的數(shù)碼管由二個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管組成，一般情況下，單個(gè)發(fā)光二極管的管壓降為 左右，電流不超過 30mA。發(fā)光二極管的陽極連接到一起連接到電源正極的稱為共陽數(shù)碼管，發(fā)光 二極管的陰極連接到一起連接到電源負(fù)極的稱為共陰數(shù)碼管。常用 LED 數(shù)碼管顯示的數(shù)字和字符是 0、 A、 B、C、 D、 E、 F。 本系統(tǒng)采用了一塊四位八段和一塊二位八段共陰數(shù)碼管，采用 74HC573 分時(shí)輸出位碼和段碼 ，驅(qū)動(dòng)能力最大 35mA，可以勝任驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管。 74HC573 真值表 如圖 25 所示。 數(shù)碼管電路如圖 26 所示。 圖 24 數(shù)碼管 圖 25 74HC573 真值表 圖 26 數(shù)碼管 電路 中北大學(xué) 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 說明書 第 6 頁 共 37 頁 蜂鳴器電路 設(shè)計(jì) 由于蜂鳴器的工作電流一般比較大，以至于 單片機(jī)的 I/O 口是無法直接驅(qū)動(dòng)的，所以要利用放大電路來驅(qū)動(dòng)，一般使用三極管來放大電流就可以了。 蜂鳴器電路如圖 27 所示。 圖 27 蜂鳴器電路 電源 設(shè)計(jì) 系統(tǒng)采用 3 節(jié)額定電壓是 的干電池供電， 3 節(jié)電池串聯(lián)后，實(shí)測電壓，由于本系統(tǒng)的額定電壓是 5V，所以可以勝任為本系統(tǒng)供電。 軟件設(shè)計(jì) 單片機(jī)編程軟件 Keil C51 是美國 Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單片機(jī) C 語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C 語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學(xué)易用。 Keil 提供了包括 C 編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境（ uVision）將這些部分組合在一起。運(yùn)行 Keil軟件需要 WIN9 NT、 WIN20xx、WINXP 等操作系統(tǒng)。如果你使用 C 語言編程，那么 Keil幾乎就是你的不二之選，即使不使用 C 語言而僅用匯編語言編程，其方便易用的集成環(huán)境、強(qiáng) 大的軟件仿真調(diào)試工具也會(huì)令你事半功倍。 中北大學(xué) 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 說明書 第 7 頁 共 37 頁 20xx 年 2 月發(fā)布 Keil uVision4， Keil uVision4 引入靈活的窗口管理系統(tǒng)，使開發(fā)人員能夠使用多臺(tái)監(jiān)視器，并提供了視覺上的表面對窗口位置的完全控制的任何地方。新的用戶界面可以更好地利用屏幕空間和更有效地組織多個(gè)窗口，提供一個(gè)整潔，高效的環(huán)境來開發(fā)應(yīng)用程序。新版本支持更多最新的 ARM 芯片，還添加了一些其他新功能。 界面如圖 28 所示。 圖 28 Keil uVision4 界面 單片機(jī)仿真軟件 Proteus 軟件是英國 Lab Center Electronics 公司出版的 EDA 工具軟件（該軟件中國總代理為廣州風(fēng)標(biāo)電子技術(shù)有限公司）。它不僅具有其它 EDA 工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。它是目前比較好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。雖然目前國內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機(jī)愛好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師、致力于單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。 單片機(jī)程序流程圖 STC89C52RC 單片機(jī)擁有兩個(gè) 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器，本系統(tǒng)用定時(shí)器 0 產(chǎn)生秒信號(hào) ，裝入初值 15536，則定時(shí)器溢出時(shí)為 50ms，每溢出 20 次，產(chǎn)生一個(gè)秒信號(hào)， 定時(shí)器 中斷服務(wù)函數(shù)流程圖如圖 29 所示。 中北大學(xué) 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 說明書 第 8 頁 共 37 頁 圖 29 時(shí)間算法流程圖 中北大學(xué) 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 說明書 第 9 頁 共 37 頁 3 調(diào)試結(jié)果與分析 仿真調(diào)試 在 Proteus 中連接如圖 31 所示電路，把編譯正確的程序進(jìn)行仿真運(yùn)行，經(jīng)過仿真分析，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了全部的設(shè)計(jì)要求。 圖 31 仿真調(diào)試圖 硬件調(diào)試 按照 如圖 31 所示電路設(shè)計(jì)并制作 PCB，焊接元器件，然后把程序燒寫進(jìn)單片機(jī)里，進(jìn)行調(diào)試， 經(jīng)過調(diào)試，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了全部的設(shè)計(jì)要求。 系統(tǒng)使用指南如表31 所示。 表 31 使用指南 按鍵編號(hào) 功能 按鍵編號(hào) 功能 1 打開 /關(guān)閉鬧鐘 5 時(shí)加 1/秒表開始 /秒表暫停 2 鬧鐘時(shí)間 /實(shí)時(shí)切換 6 時(shí)減 1/秒表復(fù)位 3 秒表 /實(shí)時(shí)切換 7 分加 1 4 開啟 /關(guān)閉節(jié)能模式 8 分減 1 中北大學(xué) 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 說明書 第 10 頁 共 37 頁 4 結(jié)論 經(jīng)過 兩周的單片機(jī)課程設(shè)計(jì)，在自己的努力和老師的幫助下，成功完成了設(shè)計(jì)任務(wù) —— 單片機(jī)時(shí)鐘。老師為我們提供了課程設(shè)計(jì)所需的儀器、工具和元器件，然后自己一步一步進(jìn)行設(shè)計(jì)：首先，弄清楚了設(shè)計(jì)任務(wù)，設(shè)計(jì)一個(gè)單片機(jī)時(shí)鐘，實(shí)現(xiàn) 6 個(gè)功能；然后，經(jīng)過分析研究，提出了總體設(shè)計(jì)思路，分模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，繪制原理圖，畫出程序流程圖，編寫單片機(jī)程序，在仿真軟件里進(jìn)行仿 真。仿真正確后，制作 PCB，焊接元器件，燒寫程序，再次進(jìn)行調(diào)試。最后，系統(tǒng)調(diào)試成功。 中北大學(xué) 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 說明書 第 11 頁 共 37 頁 附錄 A：單片機(jī)時(shí)鐘實(shí)物圖 中北大學(xué) 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 說明書 第 12 頁 共 37 頁 附錄 B：單片機(jī)程序源碼 /****************************************** File name ： Author ： Guojianxin Date ： 05/06/20xx Description ：數(shù)字鐘主程序，首先初始化變量、 I/O 口、外設(shè)， 然后單片機(jī)進(jìn)入無條件循環(huán)，若中斷觸發(fā)，則進(jìn)行 實(shí)時(shí)處理。 History ： 1. Author ： Guojianxin Date ： 05/06/20xx Description ： 2. Author ： Guojianxin Date ： 05/06/20xx Description ： ******************************************/ // Start /*包含頭文件 */ include include include include include /************************ 主程序 入口參數(shù)：無；返回值：無 ************************/ 中北大學(xué) 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 說明書 第 13 頁 共 37 頁 void main(void) { Timer_Init( )。 //定時(shí)器初始化 Keyboard_Init( )。 //按鍵初始化 Display_Init( )。 //數(shù)碼管顯示初始化 EN_Bell = 1。 //關(guān)閉蜂鳴器 while(1) //無條件循環(huán) { Display_Updata( )。 //數(shù)碼管顯示更新 } } 中北大學(xué) 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 說明書 第 14 頁 共 37 頁 /****************************************** File name ： Author ： Guojianxin Date ： 05/06/20xx Description ： 數(shù)字鐘頭文件，申明 中的全局函數(shù)、全局變量 History ： 1. Author ： Guojianxin Date ： 05/06/20xx Description ： 2. Author ： Guojianxin Date ： 05/06/20xx Description ： ****************************