【正文】 自學(xué)考試畢業(yè)論文 電氣工程與自動(dòng)化 專業(yè) 論文題目： 基于 AT89C51 單片機(jī) 的 數(shù)字鐘設(shè)計(jì) 作 者： 準(zhǔn)考證號(hào)： 014208410161 指導(dǎo)教師： 2021 年 5 月 22 日 1 1 目錄 目錄 ................................................................................................................................. 1 摘要 ................................................................................................................................. 2 Abstract ............................................................................................................................ 3 ................................................................................................................... 4 本課題研究的目的和意義 ................................................................................... 4 本課題的國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀 ................................................................................ 5 本課題的主要的研究內(nèi)容 ................................................................................... 5 第 2章 數(shù)字鐘的硬件設(shè)計(jì) ............................................................................................... 6 數(shù)字鐘的功能和設(shè)計(jì)方案的選擇 ......................................................................... 6 AT89C51 單片機(jī)簡介 ......................................................................................... 6 AT89C51 單片機(jī)主要特性 ......................................................................... 7 AT89C51單片機(jī)管腳說明 ......................................................................... 7 晶振電路的設(shè)計(jì) ....................................................................................... 9 復(fù)位電路的設(shè)計(jì) ..................................................................................... 10 顯示電路的設(shè)計(jì) ............................................................................................. 11 數(shù)字鐘總體電路圖 ............................................................................................ 15 第三章 數(shù)字鐘的軟件設(shè)計(jì) ............................................................................................. 16 主程序流程圖 ................................................................................................... 16 LED顯示子程序設(shè)計(jì) ......................................................................................... 16 定時(shí)器中斷子程序 ............................................................................................ 17 第 4章 總結(jié) ................................................................................................................. 19 致謝 ............................................................................................................................... 20 參考文獻(xiàn) ........................................................................................................................ 21 附錄一 源程序 ............................................................................................................... 22 2 2 摘要 近年來隨著計(jì)算機(jī)在社會(huì)領(lǐng)域的滲透和大規(guī)模集成電路的發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷地走向深入，由于它具有功能強(qiáng)，體積小，功耗低，價(jià)格便宜，工作可靠，使用方便等特點(diǎn)，因此特別適合于與控制有關(guān)的系統(tǒng)，越來越廣泛地應(yīng)用于自動(dòng)控制，智能化儀器，儀表，數(shù)據(jù)采集，軍工產(chǎn)品以及家用電器等各個(gè)領(lǐng)域，單片機(jī)往往是作為一個(gè)核心部件來使用，在根 據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)，以及針對具體應(yīng)用對象特點(diǎn)的軟件結(jié)合，以作完善。 本次做的數(shù)字鐘是以單片機(jī)（ AT89C51）為核心，結(jié)合相關(guān)的元器件（共陰極 LED 數(shù)碼顯示器、三態(tài)輸出的八組總線收發(fā)器 74LS245 等），再配以相應(yīng)的軟件，達(dá)到制作簡易數(shù)字鐘的目的，其硬件部分難點(diǎn)在于元器件的選擇、布局及焊接。 關(guān)鍵詞 ： 單片機(jī) 數(shù)字鐘 共陰極 LED數(shù)碼顯示器3 3 Abstract In recent years, with puters in the infiltration and the development of largescale integrated circuits. SCM application is steadily deepening, as it has strong function, small size, low power dissipation, low prices, reliable, easy to use features, it is particularly suited to and control of the system, increasingly widely used in automatic control, intelligent instruments, gauges, data acquisition, military products and household appliances, and other areas, is often microcontroller as a core ponent to use, In light of specific hardware architecture, and applicationspecific software features object bine to make perfect. The figures do bell on SCM (AT89C51) at the core, Combined with the ponents (a total of cathode LED digital display, eight sets of threestate output bus transceiver), and factoring in the corresponding software, Easy to produce digital clock purposes, as part of the hardware ponents is a difficult choice, layout and welding. Keywords: Single Chip Microputer Digital Clock Total cathode LED figures display.4 4 第一章 緒論 20 世紀(jì)末，電子技術(shù)獲得了飛速的發(fā)展，在其推動(dòng)下，現(xiàn)代電子產(chǎn)品幾乎滲透了社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，有力地推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展和社會(huì)信息化程度的提高，同時(shí)也使現(xiàn)代電子產(chǎn)品性能進(jìn)一步提高，產(chǎn)品更新?lián)Q代的節(jié)奏也越來越快 。時(shí) 間對人們來說總是那么寶貴，工作的忙碌性和繁雜性容易使人忘記當(dāng)前的時(shí)間。忘記了要做的事情，當(dāng)事情不是很重要的時(shí)候，這種遺忘無傷大雅。但是，一旦重要事情，一時(shí)的耽誤可能釀成大禍。 目前，單片機(jī)正朝著高性能和多品種方向發(fā)展趨勢將是進(jìn)一步向著 CMOS 化、低功耗、小體積、大容量、高性能 、低價(jià)格和外圍電路內(nèi)裝化等幾個(gè)方面發(fā)展。下面是單片機(jī)的主要發(fā)展趨勢。 目前，單片機(jī)正朝著高性能和多品種方向發(fā)展趨勢將是進(jìn)一步向著 CMOS 化、低功耗、小體積、大容量、高性能、低價(jià)格和外圍電路內(nèi)裝化等幾個(gè)方面發(fā)展。下面是單片機(jī)的主要發(fā)展趨勢。 單片機(jī)應(yīng)用的重要意義還在于，它從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法。從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在已能用單片機(jī)通過軟件方法來實(shí)現(xiàn)了。這種軟件代替硬件的控制技術(shù)也稱為微控制技術(shù)，是傳統(tǒng)控制技術(shù)的一次革命。 單片機(jī)模塊中最常見的是數(shù)字鐘， 數(shù)字鐘是 一種用數(shù)字電路技術(shù)實(shí)現(xiàn)時(shí)、分、秒計(jì)時(shí)的裝置，與機(jī)械式時(shí)鐘相比具有更高的準(zhǔn)確性和直觀性 ， 且無機(jī)械裝置，具有更 長的使用壽命，因此得到了廣泛的使用。 數(shù)字鐘是采用數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)對 .時(shí) ,分 ,秒 .數(shù)字顯示的計(jì)時(shí)裝置 ,廣泛用于個(gè)人家庭 ,車站 , 碼頭辦公室等公共場所 ,成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢缮俚谋匦杵?,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(yīng)用 ,使得數(shù)字鐘的精度 ,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過老式鐘表 , 鐘表的數(shù)字化給人們生產(chǎn)生活帶來了極大的方便，而且大大地?cái)U(kuò)展了鐘表原先的報(bào)時(shí)功能。諸如定時(shí)自動(dòng)報(bào)警、按時(shí)自動(dòng)打鈴、時(shí)間程序自動(dòng)控制、定時(shí)廣播 、自動(dòng)起閉路燈、定時(shí)開關(guān)烘箱、通斷動(dòng)力設(shè)備、甚至各種定時(shí)電氣的自動(dòng)啟用等，所有這些，都是以鐘表數(shù)字化為基礎(chǔ)的。因此，研究數(shù)字鐘及擴(kuò)大其應(yīng)用，有著非常現(xiàn)實(shí)的意義。 本課題研究的目的和意義 本課題是基于單片機(jī)系統(tǒng)，通過對數(shù)字鐘的研究，熟悉掌握單片機(jī)系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字鐘的走時(shí)。 時(shí)間的概念自古到今都為人們所重視，能夠準(zhǔn)確的知道時(shí)間能夠提高人們的工作效率學(xué)習(xí)效率，能更好的去完成規(guī)定時(shí)間內(nèi)的工作，所以能隨時(shí)隨地的知道當(dāng)前時(shí)間顯得十分重要。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代電子產(chǎn)品用在每行每業(yè)，有力的推動(dòng)了電 子信息技術(shù)的發(fā)展。隨著單片機(jī)的出現(xiàn)與技術(shù)的不斷完善，使得數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)變的更加的簡單 靈活，其功能更加的完善，計(jì)時(shí)也更加準(zhǔn)確。比傳統(tǒng)的機(jī)械表有更大的優(yōu)勢，而且基于單片機(jī)的設(shè)計(jì)更加簡單 方便，能夠?qū)δ辍⒃?、日、時(shí)、分、秒準(zhǔn)確計(jì)時(shí)，可以讓人們隨時(shí)知道時(shí)間。 5 5 本課題的國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀 單片機(jī)的誕生于上個(gè)世紀(jì) 70年代，經(jīng)歷了 SCM MCU SOC三大階段。從 MCS48問世，它成為單片微型計(jì)算機(jī)跨時(shí)代的里程碑。隨著大規(guī)模集成技術(shù)的發(fā)展，單片機(jī)的性能也隨之發(fā)展，高性能的單片機(jī)相繼問世。比如 MCS5 Z AT89C5AT89S51 等等。到 1983 年 Intel 公司推出 MCS96單片機(jī)，盡管功能很強(qiáng)，但是由于內(nèi)部硬件結(jié)構(gòu)不理想，市場需求不大。已經(jīng)停產(chǎn)。 8XC196 是繼 MCS96 之后出現(xiàn)的 16 位的高性能單片機(jī)，具有更加強(qiáng)大的功能 . 在今后的一段時(shí)間，單片機(jī)的發(fā)展趨勢將具有以下特點(diǎn)： （ 1）不斷推出高檔、高性能單片機(jī)。 （ 2）高技術(shù)下移，重點(diǎn)提高 8位單片機(jī)性能。 （ 3）不斷采用新工藝，實(shí)現(xiàn)低功耗，寬電壓，高速度，高可靠性。 （ 4）日趨單片應(yīng)用，應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)化。 （ 5）進(jìn)一步發(fā)展成