【正文】 ………………………… ..21 6系統(tǒng)調(diào)試 ...................................................................................................................................... 22 ………………………………………………………………………… ..22 ……………………………………………………………………………… ..22 結(jié) 論 ......................................................................................................................................... 24 致 謝 ......................................................................................................................................... 25 安徽工商職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 參 考 文 獻(xiàn) ................................................................................................................................. 26 1 概 述 隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整、生產(chǎn)工藝的飛速發(fā)展、人們生活水平的不斷提高及家用電器的逐漸普及 , 市場對定時(shí)控制系統(tǒng) 的需求越來越大 . 如 , 定時(shí)自動(dòng)報(bào)警、定時(shí)自動(dòng)打鈴、定時(shí)開關(guān)烘箱、定時(shí)通斷動(dòng)力設(shè)備以及各種電氣的定時(shí)啟動(dòng)等都屬于定時(shí)控制系統(tǒng) [ 1] . 定時(shí)控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法很多 , 本文主要介紹以 80C51 系列單片機(jī)中的 AT89C51 為核心的智能定時(shí)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)方式 . 80C51 系列單片機(jī)進(jìn)入市場時(shí)間早 , 總線開放 , 仿真開發(fā)設(shè)備多 , 芯片及其開發(fā)價(jià)格低廉、速度較快、電磁兼容性較好 . 本文所述智能時(shí)鐘控制系統(tǒng)主要包括時(shí)鐘顯示、時(shí)間校正、鬧鈴設(shè)置及各種設(shè)備定時(shí)開關(guān)機(jī) ( 可擴(kuò)展功能 ) 等功能 . 實(shí)時(shí)日歷和時(shí)鐘顯示 的設(shè)計(jì)過程在硬件與軟件方面進(jìn)行同步設(shè)計(jì)。硬件部分主要由AT89S52單片機(jī)， LED顯示電路，以及調(diào)時(shí)按鍵電路等組成， 系統(tǒng)通過 LED 顯示數(shù)據(jù)，所以具有人性化的操作和直觀的顯示效果 。 軟件方面主要包括時(shí)鐘程序、鍵盤程序，顯示程序等。 本系統(tǒng)以單片機(jī)的匯編語言進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)，為了便于擴(kuò)展和更改，軟件的設(shè)計(jì)采用模塊化結(jié)構(gòu)，使程序設(shè)計(jì)的邏輯關(guān)系更加簡潔明了， 以便更簡單地實(shí)現(xiàn)調(diào)整時(shí)間及日期顯示功能。所有程序編寫完成后，在 keil2 軟件中進(jìn)行調(diào)試，確定沒有問題后，在 Proteus 軟件中嵌入單片機(jī)內(nèi)進(jìn)行仿真 在日新月異的21 世紀(jì) 里，家 用 電 子產(chǎn)品得到了迅速發(fā)展 。 許多家電 設(shè)備都 趨于人性化、 智能化 ， 這些電器設(shè)備大部分都含有 CPU控制器 或者是 單 品具有便攜實(shí)用，操作簡單的特點(diǎn)。 2 設(shè)計(jì)方案 時(shí)間顯示：用 4 位數(shù)碼管顯示當(dāng)前小時(shí)和分鐘，秒功能用兩 LED 燈代替（每秒閃爍一次）。 可手動(dòng)設(shè)定時(shí)間。 開機(jī)流程：系統(tǒng)有紅色和藍(lán)色指示燈，上電 10S 內(nèi)，每秒紅色指示燈閃爍一次，并伴有蜂鳴聲，作為開機(jī) /重啟提醒，此時(shí)綠色指示燈滅。 10S 后紅色指示燈滅，若光線較強(qiáng)則綠色指示燈亮，若光線較弱則綠色指示燈亮度減半進(jìn)入節(jié)能模式。 具有整點(diǎn)報(bào)時(shí)功能（四短一長），可自行設(shè)定報(bào)時(shí)時(shí)間段； 安徽工商職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 方案一 : 采用 89C51芯片作為硬件核心，采用 Flash ROM，內(nèi)部具有 4KB ROM 存儲(chǔ)空間 ,能于 3V的超低壓工作 ,而且與 MCS51 系列單片機(jī)完全兼容 ,但是運(yùn)用于電路設(shè)計(jì)中時(shí)由于不具備 ISP在線編程技術(shù) , 當(dāng)在對電路進(jìn)行調(diào)試時(shí)，由于程序的錯(cuò)誤修改或?qū)Τ绦虻男略龉δ苄枰獰氤绦驎r(shí)，對芯片的多次拔插會(huì)對芯片造成一定的損壞。 方案二 : 采用 AT89c51,片內(nèi) ROM全都采用 Flash ROM；能以 3V的超底壓工作；同時(shí)也 與 MCS51系列單片機(jī)完全該芯片內(nèi)部存儲(chǔ)器為 8KB ROM 存儲(chǔ)空間，同樣具有 89C51 的功能，且具有在線編程可擦除技術(shù)，當(dāng)在對電路進(jìn)行調(diào)試時(shí)，由于程序的錯(cuò)誤修改或?qū)Τ绦虻男略龉δ苄枰獰氤绦驎r(shí)，不需要對芯片多次拔插，所以不會(huì)對芯片造成損壞。所以選擇采用 AT89S52作為主控制系統(tǒng) . 顯示模塊 方案一： 采用 LED 液晶顯示屏 ,液晶顯示屏的顯示功能強(qiáng)大 ,可顯示大量文字 ,圖形 ,顯示多樣 ,清晰可見 ,但是價(jià)格昂貴 ,需要的接口線多 ,所以在此設(shè)計(jì)中不采用 LED液晶顯示屏。 方案二： 采用點(diǎn)陣式數(shù)碼管顯示，點(diǎn)陣式 數(shù)碼管是由八行八列的發(fā)光二極管組成，對于顯示文字比較適合 ,如采用在顯示數(shù)字顯得太浪費(fèi) ,且價(jià)格也相對較高 ,所以也不用此種作為顯示。 方案三： 采用 LED 數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描 ,LED 數(shù)碼管價(jià)格適中 ,對于顯示數(shù)字最合適 ,而且采用動(dòng)態(tài)掃描法與單片機(jī)連接時(shí) ,占用的單片機(jī)口線少。 所以采用了 LED數(shù)碼管作為顯示。 時(shí)鐘芯片的選擇 方案一：采用實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片 直接采用單片機(jī)定時(shí)計(jì)數(shù)器提供秒信號，使用程序?qū)崿F(xiàn)、時(shí)、分、秒計(jì)數(shù)。采用此種方案雖然減少安徽工商職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 芯片的使用，節(jié)約成本，但是，實(shí)現(xiàn)的時(shí)間誤差較大。所以不采用此方案。 方案二：軟 件控制： 利用 AT89s51內(nèi)部定時(shí)進(jìn)行中斷，配合軟件延時(shí)實(shí)現(xiàn)時(shí)、分、秒的計(jì)時(shí)，該方案節(jié)約成本，且能綜合運(yùn)用知識(shí) 電路設(shè)計(jì)方案確定 綜上各方案所述 ,對此次作品的方案選定 : 以單片機(jī) AT89C51 為主控制器，采用單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)、行列式鍵盤和動(dòng)態(tài) LED顯示 3 單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)概述 單片機(jī) AT89C51是一種低功耗、性存儲(chǔ)器技術(shù)制造， 8k字節(jié) Flash， 256字節(jié) RAM， 32 位 I/O 口線，看門狗定時(shí)器， 2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，一個(gè) 6 向量 2級中斷結(jié)構(gòu)，全 雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。另外， AT89C51 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2 種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下， CPU停止工作，允許 RAM、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下， RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。 80C51： 40個(gè)引腳雙排直插 DIP封裝 ,大致可分為 3類：電源及時(shí)鐘、控制和 I/O引腳。 安徽工商職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 圖 89C51單片機(jī) 引腳圖 圖 單片機(jī) 片內(nèi)結(jié)構(gòu) 圖 : 由如下功能部件組成： 對圖 。 （微處理器） （ RAM） 片內(nèi)為 128個(gè)字節(jié)（ 52子系列的為 256個(gè)字節(jié)） （ ROM/EPROM） 89C51/89C52/89C55:4K/8K/20K 字節(jié)閃存。 4. 4個(gè)并行可編程的 8位 I/O口 P1口、 P2口、 P3口、 P0 口 5. 串行口 1個(gè)全雙工的異步串行口，具有四種工作方式。 安徽工商職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 6. 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 7. 中斷系統(tǒng) 8. 特殊功能寄存器（ SFR）共有 21 個(gè)，是一個(gè)具有特殊功能的 RAM 區(qū)。 CPU對各種功能部件的控制是采用特殊功能寄存器（ SFR， Special Function Register）的集中控制方式。 圖 89C51單片機(jī)功能結(jié)構(gòu) 單片機(jī)的定時(shí) /中斷系統(tǒng) 51內(nèi)部集成定時(shí) /計(jì)數(shù)器的基本特征： ? 51系列單片機(jī)內(nèi)部提供 2個(gè) 16 位的遞增定時(shí) /計(jì)數(shù)器 T0和 T1。 ? 可以設(shè)置為定時(shí)或者計(jì)數(shù)器工作。 ? 有多種可選的工作模式，通過 SFRTMOD選擇使用。 ? 對應(yīng)兩個(gè)中斷源，可用中斷處理。 ? 主要作用 : 對外部脈沖計(jì)數(shù)、產(chǎn)生精確定時(shí)時(shí)間、作串行口的波特率發(fā)生器。 安徽工商職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 圖 T0、 T1的結(jié)構(gòu)