【正文】 諸如定時自動報警、按時自動打鈴、時間程序自動控制、定時廣播、自動起閉路燈、定時開關(guān)烘箱、通斷動力設(shè)備、 甚至各種定時電氣的自動啟用等，所有這些，都是以鐘表數(shù)字化為基礎(chǔ)的。從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在已能用單片機通過軟件方法來實現(xiàn)了。但是，一旦重要事情，一時的耽誤可能釀成大禍。數(shù)字 鐘是其小巧，價格低廉，走時精度高，使用方便，功能多，便于集成化而受廣大消費的喜愛， 因此得到了廣泛的使用。 數(shù)字鐘是采用數(shù)字電路實現(xiàn)對“時”、“分”、“秒”數(shù)字顯示的計時裝置。 現(xiàn)代生活的人們越來越重視起了時間觀念，可以說是時間和金錢劃上了等號。對于那些 對時間把握非常嚴格和準確的人或事來說，時間的不準確會帶來非常大的麻煩，所以以數(shù)碼 管為顯示器的時鐘比指針式的時鐘表現(xiàn)出了很大的優(yōu)勢。數(shù)字鐘的精度、 穩(wěn)定度遠遠超過老式機械鐘。 關(guān)鍵字： 單片機 目 錄 第一 章 緒論 單片機的背景?????????????????????????? 1 單片機的意義?????????????????????????? 1 單片機的應(yīng)用?????????????????????????? 1 第二章 整體設(shè)計方案 單片機的選擇????????????????????????????? 2 單片機的基本結(jié)構(gòu)??????????????????????????? 4 第三章 數(shù)字鐘的硬件設(shè)計 最小系統(tǒng)設(shè)計???? ????????????????????????? 9 LED 顯示電路????????????????????????????? 12 鍵盤控制電路????????????????????????????? 14 第四章 數(shù)字鐘的軟件設(shè)計 系統(tǒng)軟件設(shè)計流程圖?????????????????????????? 16 數(shù)字電子鐘的原理圖?????????????????????????? 20 主程序???????????????????????????????? 20 時鐘設(shè)置子程序???????????????????????????? 21 定時器中斷子程序??????????????????????????? 21 LED 顯示子程序???????????????????????????? 22 按鍵控制子程序???????????????????????????? 24 第五章 系統(tǒng)仿真 PROTUES 軟件介紹??????????????????????????? 26 第六章 調(diào)試與功能說明 系統(tǒng)性能測試 與功能說明???????????????????????? 27 系統(tǒng)時鐘誤差分析??????????????????????????? 27 硬盤調(diào)試??????????????????????????????? 27 軟件調(diào)試問題及解決?????????????????????????? 27 結(jié)束語?????????????????????????????????? .29 參考文獻????????????????????????????????? 30 致謝?????????? ????????????????????????? ..31 第一章 緒論 數(shù)字電子鐘的背景 20 世紀末電子技術(shù)獲得了飛速的發(fā)展，在其推動下，現(xiàn)代電子產(chǎn)品幾乎滲透了社會的各個領(lǐng)域，有力地推動了社會生產(chǎn)力的發(fā)展和社會信息化程度的提高，同時也使現(xiàn)代電子產(chǎn)品性能進一步提高，產(chǎn)品更新?lián)Q代的節(jié)奏也越來越快。 目前 ，單片機正朝著高性能和多品種方向發(fā)展趨勢將是進一步向著 CMOS 化、低功耗、小體積、大容量、高性能、低價格和外圍電路內(nèi)裝化等幾個方面發(fā)展。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。因此，研究數(shù)字鐘及擴大其應(yīng)用，有著非常現(xiàn)實的意義。單片機微型計算機簡稱單片機，特別適用于控制領(lǐng)域，故又稱為微控制器。其發(fā)展趨勢不外乎以下幾個方面： 多功能 單片機中盡可能地把所需要的存儲器和 I/O口都集成在一塊芯片上使得單片機可以實現(xiàn)更多的功能。 高效率和高性能 為了提高執(zhí)行速度和執(zhí)行效率，單片機開始使用 RISC、流水線和 DSP的設(shè)計技術(shù)，使單片機的性能有了明顯的提高，表現(xiàn)為：單片機的時鐘頻率得到提高；同樣頻率的單片機運行效率也有了很大的提升；由于集成度的提高，單片機的尋址能力、片內(nèi) ROM（ FLASH）和 RAM的容量都突破了以往的數(shù)量和限制。由于 CMOS等工藝的大量采用，很多單片機可以在更低的電壓下工作（ 或 ），功耗已經(jīng)降低到 uA 級。 下面大致介紹一下單片機的主要應(yīng)用領(lǐng)域和特點。商用系統(tǒng)中廣泛使用的電子計量儀器、收款機、條形碼閱讀器、安全監(jiān)測系統(tǒng)、空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)和冷凍保鮮系統(tǒng)等，都采用了單片機構(gòu)成的專用系統(tǒng)。將單片機和傳感器相結(jié)合，可以構(gòu)成新一代的智能傳感器。 目前，我國生產(chǎn)很多型號的單片機，在此，我們采用型號為 STC89C52 的單片機。 單片機的基本結(jié)構(gòu) MCS52 單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu) 8052單片機包含中央處理器、程序存儲器 (ROM)、數(shù)據(jù)存儲器 (RAM)、定時 /計數(shù)器、并行接口、串行接口和中斷系統(tǒng)等幾大單元及數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線等三大總線，現(xiàn)在我們分別加以說明： 中央處理器： 中央處理器 (CPU)是整個單片機的核心部件，是 8 位數(shù)據(jù)寬度的處理 器，能處理 8 位二進制數(shù)據(jù)或代碼， CPU 負責控制、指揮和調(diào)度整個單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的工作，完成運算和控制輸入輸出功能等操作。 并行輸入輸出 (I/O)口： 8052 共有 4 組 8 位 I/O 口 (P0、 P P2 或 P3)，用于對外部數(shù)據(jù)的傳輸。 單片機的結(jié)構(gòu)有兩種類型一種是程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器分開的形式，即哈佛 (Harvard)結(jié)構(gòu)，另一種是采用通用計算機廣泛使用的程序存儲器與數(shù)據(jù)存儲器合二為一的結(jié)構(gòu)，即普林斯頓 (Princeton)結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)在我們對這些引腳的功能加以說明： MCS51 的引腳說明： MCS52 系列單片機中的 803 8051 及 8751 均采用 40Pin 封裝的雙列直接 DIP 結(jié)構(gòu)，右圖是它們的引腳配置， 40 個引腳中，正電源和地線兩根，外 置石英振蕩器的時鐘線兩根， 4組 8 位共 32 個 I/O 口，中斷口線與 P3 口線復(fù)用。然而，初始復(fù)位不改變 RAM（包括工作寄 存器 R0R7）的狀態(tài)， 8052 的初始態(tài)。而訪問內(nèi)部程序存儲器時， ALE 端將有一個 1/6 時鐘頻率的正脈沖信號，這個信號可以用于識別單片機是否工作，也可以當作一 個時鐘向外輸出。 Pin31:EA/Vpp程序存儲器的內(nèi)外部選通線， 8051 和 8751 單片機，內(nèi)置有 4kB 的程序存儲器，當 EA為高電平并且程序地址小于 4kB時，讀取內(nèi)部程序存儲器指令數(shù)據(jù)，而超過 4kB地址則讀取外部指令數(shù) 據(jù)。 Vcc 40 電源端 GND 20 接地端 工作電壓為 5V，另有 AT89LV51 工作電壓則是 , 引腳功能一樣。電容取 30PF左右。這個放大器與作為反 饋元件的片外晶體諧振器一起構(gòu)成一個自激振蕩器。在焊接刷電路板時，晶體振蕩器和電容應(yīng)盡可能安裝得與單片機芯片靠近，以減少寄生電容，更好地保證震蕩器穩(wěn)定和可靠地工作。復(fù)位是由外部的復(fù)位電路來實現(xiàn)的。復(fù)位操作不會對內(nèi)部 RAM有所影響。校驗程序時輸出指令字節(jié)，要求外接上拉電阻。端口置 1 時，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用。端口置 1 時，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用。 (4) P3 端口 [－ ] P2 是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/0端口。除此之外 P3 端口還用于一些專門功能，具