【正文】 由于集成度的提高，單片機(jī)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。其發(fā)展趨勢(shì)不外乎以下幾個(gè)方面： 單片機(jī)中盡可能地把所需要的存儲(chǔ)器和 I/O 口都集成在一塊芯片上，使得單片機(jī)可以實(shí)現(xiàn)更多的功能。本次設(shè)計(jì)包含有四個(gè)主要的部分：?jiǎn)纹瑱C(jī)的最小系統(tǒng)，即由單片機(jī)，時(shí)鐘電路，復(fù)位電路組成；蜂鳴器控制電路；數(shù)碼管顯示電路和按鍵控制電路。 通過(guò)比較各種方案的優(yōu)缺點(diǎn)以及自己學(xué)習(xí)過(guò)的專業(yè)知識(shí)，最終確定按照第三種方案實(shí)施。 方案三 ：通過(guò)單片機(jī) AT89C52 芯片為主控電路，由電源電路、單片機(jī)主控電路、按鍵控制電路和蜂鳴器等 組成。所以不考慮。 （ 5） 可實(shí)現(xiàn)時(shí)分調(diào)整、時(shí)鐘功能轉(zhuǎn)換。 湖 北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 2 整體設(shè)計(jì)方案 設(shè)計(jì)要求 （ 1） 用六位 LED數(shù)碼管顯示時(shí)、分、秒。 諸如定時(shí)自動(dòng)報(bào)警 、 0按時(shí)自動(dòng)打鈴 、 定時(shí)廣播、自動(dòng)起閉路 燈、定時(shí)開(kāi)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。 數(shù)字 時(shí) 鐘的意義 與應(yīng)用 基于單片機(jī)的數(shù)字 電子 時(shí) 鐘是采用 電子 電路實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí) 、 分 、 秒 進(jìn)行 數(shù)字顯示的計(jì)時(shí)裝置 ， 廣泛 應(yīng) 用于個(gè)人家庭 ，室外廣場(chǎng)，汽車站和火車站 等公共場(chǎng)所 ， 成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢缮俚?必需品 。 單片機(jī)模塊中最常見(jiàn)的是數(shù)字鐘，數(shù)字時(shí)鐘路技術(shù)實(shí)現(xiàn)時(shí)、分、秒與機(jī)械式時(shí)鐘相比具有更 高的準(zhǔn)確性和直觀性，且無(wú)機(jī)械裝置，具有更更長(zhǎng)的使用壽命，因此得到了廣泛的使用。 digital tube 湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） III 目 錄 摘要 ???????????????????????????????? Ⅰ ABSTRACT ?????????????????????????????? Ⅱ 1 緒論 ??????????????????????????? ?? ??? 1 研究 的背景 ???????????????????? ????? ? 1 數(shù)字時(shí)鐘的意義與應(yīng)用 ????????????????? ? ?? ? 1 2 整體設(shè)計(jì)方案 ??????????????????????? ?? ?? ? 3 設(shè)計(jì)要求 ????????????????????????? ? ? 3 整體方案的設(shè)計(jì) ??????? ??????????????? ? ? 3 整體方案的確定 ???????????????????? ? 3 電路設(shè)計(jì)框圖 ???????????????????? ? ? 4 單片機(jī)的介紹 ???????????????????????? ? 4 3 數(shù)字時(shí)鐘硬件電路設(shè)計(jì) ??????????????????? ?? ??? 7 最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ?????????????????????? ? ? 7 數(shù)碼管顯示電路的設(shè)計(jì) ??????????????????? ? 10 單個(gè)數(shù)碼管簡(jiǎn)介 ???????????????????? 10 四位一體數(shù)碼管簡(jiǎn)介 ?????????????????? 10 蜂鳴器控制電路的設(shè)計(jì) ??????????????????? ? 12 按鍵控制電路的設(shè)計(jì) ???????????????????? ? 13 4 數(shù)字時(shí)鐘的軟件設(shè)計(jì) ????????????????????? ? ?? 16 主程序 設(shè)計(jì) ?????????????????????? ?? ? 17 數(shù)碼管顯示 子程序設(shè)計(jì) ????????????? ????? ? ? 18 按鍵檢測(cè) 子程序 設(shè)計(jì) ?????????????????? ?? ? 19 蜂鳴器報(bào)時(shí)子程序 設(shè)計(jì) ?????????????????? ? ? 20 5 數(shù)字時(shí)鐘 的仿真 及制作 ?????????????????????? ? 21 調(diào)試與仿真 ??????????????????? ????? ? 21 仿真圖缺陷分析 ?????????????????????? ? 24 數(shù)字時(shí)鐘的制作 ?????????????????????? ? 25 總結(jié) ?? ?????????????????????????????? 28 湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） IV 參考文獻(xiàn) ?????????????????????????????? 29 致謝 ???????????????????????????????? 30 附錄 程序清單 ??????????????????????????? ? 31 湖 北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 1 緒論 研究 的背景 電子技術(shù)是十九世紀(jì)末、二十世紀(jì)初開(kāi)始發(fā)展起來(lái)的新興技術(shù)，二十世紀(jì)發(fā)展最迅速，應(yīng)用最廣泛，成為近代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要標(biāo)志。 數(shù)字時(shí)鐘體積小巧，價(jià)格低廉，時(shí)間精度高，使用方便，功能全 ，便于集成化而受廣大消費(fèi)的喜愛(ài) ， 因此得到了廣泛的 應(yīng) 用。 軟件方面采用 C 語(yǔ)言編程，使用 keil 軟件進(jìn)行 編程與調(diào)試 ， 使整個(gè)電子時(shí)鐘能夠完成 時(shí)間的顯示，調(diào)時(shí)，秒表，報(bào)時(shí) 等功能 。湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 摘 要 本次設(shè)計(jì)以 AT89C52 芯片為核心，輔以必要的外圍電路，設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)易的數(shù)字電子時(shí)鐘，它由 5V直流電源供電。 數(shù)字 時(shí) 鐘是采用數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)對(duì)“時(shí)”、“分”、“秒”數(shù)字顯示的計(jì)時(shí)裝置。 關(guān)鍵 詞 ：?jiǎn)纹瑱C(jī) ；數(shù)字電子時(shí)鐘； LED；數(shù)碼管 湖北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） II ABSTRACT This design with AT89C52 chip as the core, supplemented by the necessary peripheral circuit, design a simple digital electronic clock, it consists of 5 v dc power supply. In terms of hardware, in addition to the CPU, using two four one of the seven segment LED digital tube and a single anode digital tube display when, minutes and seconds. Four simple implementation independent buttons adjust your time as well as the conversion clock/stopwatch function. Software using C language programming, programming and debugging, using keil software to plete the whole electronic clock time, according to the adjustment, timing alarm clock, reset, etc. Digital Clock is a digital circuit implementation of the “when”, “minutes”, “seconds” the figures show the timing device. Digital clock precision, stability, far more than the old mechanical clock. In this design, we use LED digital display hours, minutes, seconds, to 24hour time mode, according to digital control theory to dynamic display to display, use the 12MHz crystal oscillation pulse, the timer clock is its pact, low cost, travel time and high precision, easy to use, features and more, easy integration and loved by the general consumer, so widely used. Keywords: single chip。 在其推動(dòng)下，現(xiàn)代電子產(chǎn)品 正在以前所未有的革新速度，向著功 能多樣化、體積最小化、功耗最低化的方向迅速發(fā)展，電子技術(shù)的發(fā)展 有力 的 推動(dòng)社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展 。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。機(jī)械式鐘表雖然也可以告知人們時(shí)間，也可以定時(shí)，顯示日歷。因此， 更為先進(jìn)的電子鐘的研究有著良好的發(fā)展前 景和市場(chǎng)潛力 。 （ 2） 以 24h（小時(shí)）計(jì)時(shí)方式。 整體方案的 設(shè)計(jì) 方案的選擇 本次設(shè)計(jì)的方案有許多種，下面列出了三種方案： 方案一：基于數(shù)字電路的數(shù)字鐘。 方案二： 通過(guò)單片機(jī) AT89C52 芯片為主控電路，由電源電路、單片機(jī)主控電路、按鍵控制電路和蜂鳴器等組成。本次設(shè)計(jì)就是通過(guò)單片機(jī)為主控電路，通過(guò)電路仿真而實(shí)現(xiàn)。第三種方案相比第一、第二種方案而言，不需要對(duì)單片機(jī)的各種指令 以及 不同 存儲(chǔ)器的尋址、寄存器分配等有所掌握，而只需用基本的 C 語(yǔ)言知識(shí)就可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的要求。其整體設(shè)計(jì)框圖如下圖 22 所示： 圖 21 整體設(shè)計(jì)框圖 單片機(jī)的 介紹 單片機(jī)是微型計(jì)算機(jī)的一個(gè) 重要分支，也是頗具生命力的機(jī)種。比如 A/D、 PWM、 PCA（可編程計(jì)數(shù)器陣列）、 WDT（監(jiān)視定時(shí)器 看家狗）、高速 I/O口及計(jì)數(shù)器的捕獲 /比較邏輯等。 由于系統(tǒng)資源和系統(tǒng)復(fù)雜程度的增加，開(kāi)始使用高級(jí)語(yǔ)言（如 C語(yǔ)言）來(lái)開(kāi)發(fā)單片機(jī)的程序。這些特性使得單片機(jī)系統(tǒng)可以在更小電源的支持下工作更長(zhǎng)的時(shí)間。 52系 列單片機(jī) 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 可擦除 Flash存儲(chǔ)空間為 8kb， 可用內(nèi)部 RAM存儲(chǔ)空間具有 256kb， 同時(shí)具有 32 位 I/O 口線， 片內(nèi)具有 數(shù)據(jù)指針 2個(gè)， 具有定時(shí)器三個(gè)計(jì)數(shù)器三個(gè) 。 P3口除可以作為通用的 I/O口使用外，其主要的功能是它的第二功能。單片機(jī)的最小系統(tǒng)包含有晶振電路和上電復(fù)位電路，兩者必不可少。 最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) 單片機(jī)要正常運(yùn)行，必須具備一定的硬件條件，其中最主要的就是三個(gè)基本條件：（ 1）電源正常（ 2）時(shí)鐘正常 （ 3）復(fù)位正常。晶體可在 ~12MHz 之間任選，電容可在 5~30pF 之間選擇 ，電容 C1 和 C2的大小可起頻率微調(diào)的作用，電容大小要和晶體的容性負(fù)載阻抗相匹配，否則不易起振。 MCS51單片機(jī)有一個(gè)復(fù)位引腳 RST，采用施密特觸發(fā)輸入，對(duì)于 CHMOS 單片機(jī)，RST 引腳的內(nèi)部有一個(gè)低拉電路。 （ 1） 上電自動(dòng)復(fù)位電路 對(duì)于 HMOS 型單片機(jī)，只要在 RST 復(fù)位端接一個(gè)電容至 VCC 和一個(gè)電阻至 VSS（地） ,就能實(shí)現(xiàn)上電自動(dòng)復(fù)位。 10MHz 時(shí)約為 時(shí)約為 10ms，所以一般為了可靠的復(fù)位， RST在上電時(shí)應(yīng)保持 20ms 以上的高電平。 湖 北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 本次設(shè)計(jì)采用的是上電自動(dòng)復(fù)位電路，其電路圖如圖 32 所示： 圖 32 單片機(jī)上電自動(dòng)復(fù)位電路圖 由時(shí)鐘電路和復(fù)位電路組成的單片機(jī)的最小系統(tǒng)如圖 33所示： 圖 33 單片機(jī)最小系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖 湖 北理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 數(shù)碼管顯示電路 的設(shè)計(jì) 單個(gè)數(shù)碼管 簡(jiǎn)介 LED數(shù)碼顯示器是由發(fā)光二極管組成的，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如 圖 32(c)所示。如圖 32(b)所示： 圖 34 共陰、陽(yáng)極數(shù)碼管原理圖 本次設(shè)計(jì)使用的是共陽(yáng)極數(shù)碼管，共陽(yáng)極數(shù)碼管的所有陽(yáng)極全部接在一起，電路連接時(shí)，公共端接高電平，因此我們要點(diǎn)亮的那個(gè)發(fā)光二極管就 需要給陰極送低電平，此時(shí)顯示數(shù)字的編碼是相反關(guān)系，數(shù)碼管內(nèi)部發(fā)光二極管點(diǎn)亮?xí)r，也需要5mA 以上的電流，而且電流不可過(guò)大，否則會(huì)燒毀發(fā)光二極管。四位一體的數(shù)碼管共有十二個(gè)引腳，每個(gè)引腳對(duì)應(yīng)著相應(yīng)的段選和位選，如下圖 35所示。 LED 顯示器的顯示控制方式按驅(qū)動(dòng)方式可分成靜態(tài)顯示方式和動(dòng)態(tài)顯示方式兩種。這里的源不是指電源而是指振蕩源。操作員通過(guò)鍵盤(pán)可以輸入數(shù)據(jù)或命令，實(shí) 現(xiàn)簡(jiǎn)單的人機(jī)通信。每個(gè)按鍵單獨(dú)占用一根口線， I/O口線間的工作狀態(tài)互不影響。其檢測(cè)原理為：檢測(cè)時(shí)，先送一列為低電平， 其余幾列全為高電平，然后立即輪流檢測(cè)一次各行是否有低電平 ，若檢測(cè)到某一行為低電平，則我們便可確認(rèn)當(dāng)前被按下的鍵