單片機(jī)課程設(shè)計(jì)--電子鐘(已修改)
2025-01-28 09:25 本頁面
【正文】 目 錄 1 1 設(shè)計(jì)方案的選擇 1 計(jì)時(shí)方案 1 顯示方案 1 硬件部分 2 2 3 5參考文獻(xiàn) 6程序 7 （1）基本功能：設(shè)計(jì)一個(gè)時(shí)鐘電路，能顯示年月日和時(shí)分秒；通過功能鍵完成年月日時(shí)分秒的切換與對時(shí)功能；
（2）附加功能：添加秒表功能，能通過鍵盤進(jìn)行時(shí)間和秒表功能切換。 本次設(shè)計(jì)時(shí)鐘電路，使用了ATC89C51單片機(jī)芯片控制電路，單片機(jī)控制電路簡單且省去了很多復(fù)雜的線路，使得電路簡明易懂，使用鍵盤鍵上的按鍵來調(diào)整時(shí)鐘的時(shí)、分、秒，用一揚(yáng)聲器來進(jìn)行定時(shí)提醒，同時(shí)使用匯編語言程序來控制整個(gè)時(shí)鐘顯示，使得編程變得更容易，這樣通過四個(gè)模塊：鍵盤、ATC89C51單片機(jī)芯片芯片、揚(yáng)聲器、LED數(shù)碼管顯示即可滿足設(shè)計(jì)要求。 設(shè)計(jì)方案的選擇 計(jì)時(shí)方案 使用單片機(jī)內(nèi)部的可編程定時(shí)器。利用單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)計(jì)數(shù)器進(jìn)行中端定時(shí)，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)省硬件成本，但程序設(shè)計(jì)較為復(fù)雜。 顯示方案 對于實(shí)時(shí)時(shí)鐘而言，顯示顯然是另一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。通常LED顯示有兩種方式：動態(tài)顯示和靜態(tài)顯示。靜態(tài)顯示的優(yōu)點(diǎn)是程序簡單、顯示亮度有保證、單片機(jī)CPU的開銷小，節(jié)約CPU的工作時(shí)間。但占有I/O口線多，每一個(gè)LED都要占有一個(gè)I/O口，硬件開銷大，電路復(fù)雜。需要幾個(gè)LED就必須占有幾個(gè)并行口，比較適用于LED數(shù)量較少的場合。當(dāng)然當(dāng)LED數(shù)量較多的時(shí)候，可以使用單片機(jī)的串行口通過移位寄存器的方式加以解決，但程序編寫比較麻煩。LED動態(tài)顯示硬件連接簡單，但動態(tài)掃描的顯示方式需要占有CPU較多的時(shí)間，在單片機(jī)沒有太多實(shí)時(shí)測控任務(wù)的情況下可以采用。本系統(tǒng)需要采用4位LED數(shù)碼管來分別顯示時(shí)、分、秒，因數(shù)碼管個(gè)數(shù)較少，故本系統(tǒng)選擇動態(tài)顯示方式。 硬件部分AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機(jī)。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(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和閃爍存儲器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案 根據(jù)上述電子時(shí)鐘的工作流程，軟件設(shè)計(jì)可分為以下幾個(gè)功能模塊：單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊：包括低功耗、高性能CMOS8位微控制器AT89C51；本模塊以AT89C51為系統(tǒng)控制核心，系統(tǒng)復(fù)位有復(fù)位電路完成，內(nèi)部有一個(gè)高增益、反相放大器，輸出引腳為XTAL1，輸入引腳為XTAL2。通過這兩個(gè)引腳在芯片外接石英晶體振蕩器和電容，構(gòu)成穩(wěn)定的自激振蕩器。輸入\輸出模塊：本模塊有5個(gè)按鍵，一個(gè)開關(guān)和一個(gè)復(fù)位鍵；單片機(jī)運(yùn)行期間利用按鍵完成操作；S2控制電子鐘的啟動和調(diào)整狀態(tài)，S3為加1鍵，S4為減1鍵；3個(gè)鍵任意一個(gè)都獨(dú)自連到一個(gè)I/O口，他們可以獨(dú)立的實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的電子鐘功能。電子鐘可以顯示4位數(shù)字，所以利用四個(gè)數(shù)碼管作為顯示窗口，顯示年、月、日、時(shí)、分、秒等 主程序模塊：主程序主要用于系統(tǒng)初始化：設(shè)置計(jì)時(shí)緩沖區(qū)的位置及初值，設(shè)置外部中斷的工作方式、定時(shí)器的工作方式和計(jì)數(shù)初值、入口地址等參數(shù)。 計(jì)時(shí)模塊：即定時(shí)器0中斷子程序，完成刷新計(jì)時(shí)緩沖區(qū)的功能。系統(tǒng)使用12MHz的晶振，假設(shè)定時(shí)器0工作在方式1，這個(gè)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于1s。因此本系統(tǒng)采用定時(shí)器與軟件循環(huán)相結(jié)合的定時(shí)方法。設(shè)定時(shí)器0工作在方式1，則循環(huán)中斷250次延時(shí)時(shí)間是1s，上述過程重復(fù)60次為1分，分計(jì)時(shí)60次為1小時(shí)，小時(shí)計(jì)時(shí)24次
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