【正文】 機 電 工 程 系課 程 設(shè) 計 報 告題目: 數(shù)字時鐘課程設(shè)計 專 業(yè)： 通信技術(shù) 班 級： 07通信 學(xué) 號： 0706090111 姓 名： 指導(dǎo)老師： 時 間：2010年1月10日目錄一、 設(shè)計目的、設(shè)計題目……………………………………………3二、 設(shè)計任務(wù)、功能描述……………………………….……………3三、 硬件原理分析…………………………………………………….3四、 軟件設(shè)計………………………………………………………….71 地址空間分配……………………………………………………….72 軟件整體架構(gòu)分析………………………………………………….8：設(shè)計思路………………………………………..主程序流程圖………………………..各程序流程圖………..9五、 程序清單……………………………..…………………………….12一、 設(shè)計題目：數(shù)字時鐘。設(shè)計的時鐘能夠?qū)崿F(xiàn)日常的時鐘顯示，同時具有時鐘調(diào)整、兩個鬧鐘及正點報時功能。二、 設(shè)計任務(wù)、功能描述整體設(shè)計任務(wù)：本電子時鐘設(shè)計首要的工作是結(jié)合以往所學(xué)的單片機程序編寫理論和編寫規(guī)則來編寫電子時鐘的軟件部分，編寫時要結(jié)合所配的AT89S52芯片的管腳功能和其他硬件電路，該部分運用keil單片機軟件來完成。，并調(diào)試。待這一切工作做好后再利用已焊接好的小系統(tǒng)板硬件電路來實踐實現(xiàn)軟件功能與硬件的結(jié)合。此步驟要用progisp單片機燒寫軟件來實現(xiàn)。在硬件設(shè)計上：（1）用四個電位按鍵來實現(xiàn)對電子時鐘的調(diào)試工作，當(dāng)按第一下總控鍵時進入時鐘的調(diào)整狀態(tài)，有兩個電位按鍵分別來調(diào)整時鐘的分和時，在調(diào)整時秒正常運行；當(dāng)按第二下總控鍵時時鐘進入鬧鐘一設(shè)置，有兩個電位按鍵分別來調(diào)整時鐘的分和時的設(shè)定，另外有一個時鐘控鍵來實現(xiàn)鬧鐘是否開啟；當(dāng)按第三下總控鍵時時鐘進入鬧鐘二設(shè)置，其余操作同鬧鐘一設(shè)置操作，當(dāng)按第四下總控鍵時時鐘退出調(diào)整模式進入正常時鐘走勢。（2）用兩個四位數(shù)碼管來實現(xiàn)設(shè)計的顯示部分，其演示模式是： 時時分分秒秒 該數(shù)碼管組合的功能管腳是八個位選擇連接芯片的p2引腳，八個顯示管位并聯(lián)再接入到芯片p0引腳。從而在功能上區(qū)分開，實現(xiàn)數(shù)碼管的顯示功能。 （3）用一個led燈和電阻組成的簡易電路結(jié)合設(shè)計來實現(xiàn)正點報時的功能，當(dāng)時鐘走到正點時，該led燈便能夠閃爍五秒剛好是五下，之后進入暗的狀態(tài)，等到下一個整點到來。 （4）用一個喇叭和三極管等配件組成一個鬧鐘電路。當(dāng)時鐘到設(shè)定的報時點時便會發(fā)出“嘟嘟嘟嘟….‘的聲音來實現(xiàn)鬧鐘功能。 （5）用一個按鍵和其他部件組成的復(fù)位電路與芯片連接來實現(xiàn)整個程序及硬件的重新復(fù)位功能。三、 硬件原理分析電路設(shè)計分析電路原理設(shè)計是基于小系統(tǒng)包括電源電路、復(fù)位電路、按鍵電路、時鐘電路、數(shù)碼管顯示驅(qū)動電路、輸出控制電路。電源部分是用電池來提供的3v5v，晶體振蕩器采用的是12MHz的石英晶體振蕩器?？傮w硬件設(shè)計框圖如下：主 控制器AT89S52系列單片機芯片電源復(fù)位電路按鍵電路時鐘振蕩電路七段數(shù)碼管數(shù)碼管顯示驅(qū)動電路輸出控制電路 本次設(shè)計采用按鍵電平復(fù)位，按鍵電平復(fù)位相當(dāng)于按復(fù)位鍵后，復(fù)位端通過電阻與Vcc電源接通； 80C51系列單片機內(nèi)部有一個高增益反相放大器，用于構(gòu)成振蕩器，但要形成時鐘，外部還需附加電路。XTAL1引腳為反相放大器和時鐘發(fā)生電路的輸入端，XTAL2引腳為反相放大器的輸出端。片內(nèi)時鐘發(fā)生器實質(zhì)是個2分頻的觸發(fā)其輸入來自振蕩器的fosc，輸出為2相時鐘信號，即節(jié)拍信號PP2，器頻率為fosc\2。2個節(jié)拍為1個狀態(tài)時鐘S。狀態(tài)時鐘再3分頻后為ALE信號，其頻率為fosc\6，狀態(tài)時鐘6分頻后為機器周期信號，器頻率為fosc\12。特殊功能寄存器PCON的PD位可以控制振蕩器的工作，當(dāng)PD=0時，振蕩器停止工作，單片機進入低功耗工作狀態(tài)，復(fù)位后，PD=0，振蕩器正常工作。 本次設(shè)計采用常用的內(nèi)部時鐘方式接法：通過在引腳XTAL1和XTAL2兩端跨接晶體或陶瓷諧振器，再利用芯片內(nèi)部的振蕩電路，就構(gòu)成了穩(wěn)定的自激振蕩器，其發(fā)出的脈沖直接送入內(nèi)部時鐘電路，如圖所示，外接晶振時，C5和C6的值通常選擇為2030pf。CC6對頻率有微調(diào)作用，影響振蕩的穩(wěn)定性和起振速度。所采用的晶體或陶瓷諧振器得頻率選擇024\33MHz。為了減小寄生電容，更好的保證振蕩器穩(wěn)定、可靠的工作，諧振器和電容贏盡可能與單片機芯片靠近安裝。 因為該電路所需電壓為35v，可直接用電池供應(yīng)或也可以用直流電源供應(yīng)，但需經(jīng)過變壓才行。 采用LED共陽極數(shù)碼管的發(fā)光二極管接到高電平（電壓為5V），用LED動態(tài)掃描顯示方式，在單片機電路里，芯片的驅(qū)動電流很小，一般為微安級別的，要通過三極管（可驅(qū)動電流為毫安級別，甚至更大）來驅(qū)動LED（正常工作電流為幾十毫安）發(fā)光，本設(shè)計由P2端口掃描數(shù)碼管的選通，P0口送數(shù)據(jù)顯示。，用于切換正常走時、調(diào)時間、設(shè)定鬧鐘；，用于調(diào)整時鐘分加一和調(diào)鬧鐘時間分加一的功能；，用于調(diào)整時鐘時加一和調(diào)鬧鐘時加一的功能；，用于設(shè)定是否開啟鬧鐘。 ，用于整點報時，和一個蜂鳴器，用于響鬧鈴。四、 軟件設(shè)計分析地址空間及端口分配30h—37h地址空間分別分配給ledledledledledledled38h地址空間分配給gn，定義38h空間為按鍵次數(shù)讀取的緩存空間。3bh地址空間分配給nk1，定義3bh空間是鬧鐘開啟開關(guān)按鍵次數(shù)讀取緩存空間。39h地址空間分配給nao1f，用于存儲調(diào)整鬧鐘一分加一按鍵次數(shù)讀取緩存。3ah地址空間分配給nao1s，用于存儲調(diào)整鬧鐘一時加一按鍵次數(shù)讀取緩存。3dh地址空間分配給nao2f，用于存儲調(diào)整鬧鐘二分加一按鍵次數(shù)讀取緩存。3eh地址空間分配給nao2s，用于存儲調(diào)整鬧鐘二時加一按鍵次數(shù)讀取緩存。50h地址空間用于存放50ms中斷寄存。51h地址空間用與存放秒的十位和個位。52h地址空間用與存放分的十位和個位。53h地址空間用與存放時的十位和個位。 ， zdled控制燈的亮暗起到整點報時顯示作用。 端口分配給nb， 利來實現(xiàn)鬧腫p0端口分配給數(shù)碼管顯示控制p2端口分配給數(shù)碼管選擇顯示控制?？傮w架構(gòu)說明該時鐘程序設(shè)計思路如下：（1）、在程序頭將設(shè)計中的一些固定空間進行分配并注釋。（2）、初始化程序，如設(shè)定時鐘初始顯示00—59—56 以便一開始就能進入整點報時狀態(tài)，顯示該功能。設(shè)定使用定時器1；將一些未到時鐘設(shè)計功能的功能端口關(guān)閉等。（3）開始主程序進行程序掃描，先掃描拆字子程序，將分配好的時分秒等高地位的數(shù)字調(diào)入到顯示子程序中。——顯示子程序通過分配的空間對應(yīng)口將拆字子程序的內(nèi)容在七段數(shù)碼管上顯示相應(yīng)的時分秒，再調(diào)用走時程序使時鐘進行讀秒等工作?！M入按鍵掃描，判斷按鍵是否有變動，若有就根據(jù)設(shè)計程序?qū)ο鄳?yīng)的按鍵按入次數(shù)而進行實現(xiàn)相應(yīng)的功能。如進入時間調(diào)整、鬧鐘一設(shè)置、鬧鐘開啟與否等?！M入鬧鐘一、二的判斷，在時分上與設(shè)置的鬧鈴時間吻合的話就做相對應(yīng)的判斷，再依據(jù)是否有開啟鬧鐘而進行響鈴與否，如果有響鈴則設(shè)置其一直響鈴知道有人為按取消按鍵取消鬧鈴?！M入整點報時掃描，判斷是否在時分上都進入了整點，如果是就報時顯示燈閃爍五下（5s），然后就退出整點報時，等到下一個整點的到來?！詈蠓祷刂鞒绦蝾^重新依次掃描。顯示過程設(shè)有消隱，按鍵設(shè)有去斗。（4）、子程序部分。在主程序的調(diào)用下依據(jù)不同的子程序工能而編寫子程序，有多級嵌套。這些子程序包括顯示子程序、拆字子程序、延時子程序、走時間子程序、整點報時子程序、按鍵處理子程序、調(diào)時間子程序、鬧鐘設(shè)置子程序、鬧鐘子程序、鬧鐘開啟子程序。各子程序功能及出入口地址（1）各子程序功能：