【正文】 89S51 芯片作為硬件核心，其內(nèi)部采用 Flash ROM，具有 4KB ROM 存儲(chǔ)空間 ,能于 3V 的超低壓工作，本系統(tǒng)的計(jì)時(shí)方案是利用單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí) /計(jì)數(shù)器進(jìn)行中斷定時(shí)， 配合軟件延時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí)、分、秒的計(jì)時(shí)。 設(shè)計(jì)意義 用單片及制作數(shù)字鐘是單片機(jī)的一個(gè)典型應(yīng)用。本設(shè)計(jì)具有計(jì)時(shí)、校時(shí)等功能的數(shù)字時(shí)鐘，是以單片機(jī) AT89S51 為核心元件同時(shí)采用 LCD 顯示器動(dòng)態(tài)顯示“時(shí)”、“分”、“秒”、“年”、“月”、“日”的現(xiàn)代計(jì)時(shí)裝置。另外具有校時(shí)功能，秒表功能，和定時(shí)器功能，利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的數(shù)字時(shí)鐘具 有編程靈活，便于功能的擴(kuò)充等優(yōu)點(diǎn)。 數(shù)字鐘是采用數(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 ， 廣泛應(yīng)用于個(gè)人家庭 、 車站 、 碼頭 、辦公室等公共場(chǎng)所 ， 已成為人們?nèi)粘?生活中不可缺少的必需品 。 整個(gè)系 統(tǒng)的控制方案是：上電后系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入時(shí)間顯示，從 00： 00： 00 開始計(jì)時(shí)，并且顯示“年”、“月”、“日”，通過按下時(shí)間設(shè)定 /啟動(dòng)計(jì)時(shí)鍵 KEY，系統(tǒng)停止計(jì)時(shí)，進(jìn)入到時(shí)間設(shè)定狀態(tài)，系統(tǒng)保持原有的顯示，等待鍵入當(dāng)前時(shí)間， 通過按鍵 KUP 和 KDOWN 調(diào)節(jié)各數(shù)值，根據(jù)需要按相應(yīng)的數(shù)字鍵可以順序設(shè)置時(shí)、分、秒，并在相應(yīng)的 LCD 上顯示設(shè)計(jì)值，設(shè)置完畢后，系統(tǒng)將從設(shè)定后的時(shí)間開始計(jì)時(shí)顯示； RS 調(diào)節(jié)是否顯示時(shí)間， LCDEN 表示顯示器使能，使之暫停。 單片機(jī)的應(yīng)用結(jié)束了計(jì)算機(jī)專業(yè)人員“壟斷”計(jì)算機(jī)系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用的時(shí)代，他既給各種專業(yè)人員、特別是許多工程技術(shù)人員帶來了學(xué)習(xí)和掌握計(jì)算機(jī)技術(shù)的緊迫性，同時(shí)也帶來了可能性，因?yàn)榻M成計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)變得容易、“平凡”，增強(qiáng)了人們進(jìn)入這一領(lǐng)域的信心 單片機(jī)的歷史非常短 暫，然而發(fā)展十分迅猛。 第三階段 1982～ 1983 年，高級(jí) 8位機(jī)階段，發(fā)展了高性能 的 8位單片機(jī)，例如 MCS51系列單片機(jī)，它帶有串行 I/O 接口和多個(gè) 16位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，具有多級(jí)中斷功能。功能很強(qiáng)，價(jià)格卻迅速下降。 片內(nèi)存儲(chǔ)器的容量不可能很大；引腳也嫌少， I/O引腳常不夠用，且兼第二功能，第三功能但存儲(chǔ)器和 I/O 口都易于擴(kuò)展。與 MCS51 產(chǎn) 指令系統(tǒng)完全兼容 三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器 這些部件包括中央處理器 CPU、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 RAM、程序存儲(chǔ)器ROM、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器和多種 I/O 接口電路。 AT89S51 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 4k 字節(jié) Flash 閃速存儲(chǔ)器， 128 字節(jié)內(nèi)部RAM， 32 個(gè) I／ O 口線，兩個(gè) 16 位定時(shí)／計(jì)數(shù)器，一個(gè) 5 向量?jī)杉?jí)斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。其引腳圖如下圖 1： 圖 1 AT89S51 引腳圖 引腳功能介紹： 7 在 Flash 編程時(shí)， P0 口接收 指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)，要求外接上拉電阻。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流（ IIL）。對(duì)端口寫“ 1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口，作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上 拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流（ IIL）。 作輸入端時(shí)，被外部拉低的 P3 上拉電阻輸出電流（ IIL）。 RST 復(fù)位輸入。即使不訪問外部存儲(chǔ)器， ALE仍以時(shí)鐘振蕩頻率的 l／ 6 輸出固定的正脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。 PSEN：程序儲(chǔ)存允許（ PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng)AT89S51 由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)， 個(gè)機(jī)器周期兩次 PSEN 有 ，即輸出兩個(gè)脈沖。欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲(chǔ)器（地址為 0000H— FFFFH）， EA 端必須保持低電平（接地）。 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 8051 系列單片機(jī)至少有兩個(gè) 16 位內(nèi)部定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器。 8051 的 T/C 時(shí)加一計(jì)數(shù)的。 9 當(dāng) T/C 工作在計(jì)數(shù)器時(shí)，計(jì)數(shù)脈沖來自外部脈沖輸入引腳 T0 或 T1。 顯示方案 本課程采用的是 LCD 液晶顯示屏來顯示時(shí)間。 下圖 2為 LCD 液晶顯示屏。 3 功耗低 相對(duì)而言，液晶顯示器的功耗主要消耗在其內(nèi)部的電極和驅(qū)動(dòng) IC 上，因而耗電量比其它顯示器要少得多。如圖 3。 AT89S51 有兩個(gè)通用定時(shí) /計(jì)數(shù)器。用作“計(jì)數(shù)器”功能時(shí)，寄存器在對(duì)應(yīng)的外部輸入管腳 T0/T1 上每發(fā)生一次 1 到 0 的跳變時(shí)加 1。 圖 5 軟件結(jié)構(gòu)圖 12 四、仿真原理圖 本設(shè)計(jì)先利用 Keil C51 uVision2 編譯 C程序，然后用 Proteus 軟件畫出電路原理圖，將工程文件 .Hex 加載到 AT89S51 中運(yùn)行，得到仿真圖，驗(yàn)證其原理圖和 C程序的準(zhǔn)確性。 在本數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)調(diào)試中遇到了很多的問題。最后經(jīng)過多次的模塊子程序的修改，一步一步的完成，最終解決了軟件。 在這次設(shè)計(jì)過程中，我還查閱了許多相關(guān)資料，通過參考和研究別人的一些設(shè)計(jì)，使自己的設(shè)計(jì)思路更 加周密、全面，從而使設(shè)計(jì)出來的作品也更加完善和高質(zhì)量。 sbit KUP=P0^6。 uchar aa,shi,fen,miao,ri=1,yue=1,nian=9,KNUM。 void write_str(uchar,uchar *str)。 void shanping()。 while(1) { keyscan()。 fen++。 ri++。 yue++。 yue++。amp。 nian++。 } sfmdisplay(0x40+0x03,shi)。 TL0=(6553550000)%256。x0。 } void write_(uchar )//寫控制字 { lcd_rs=0。 lcd_=。 lcd_en=0。 delay(1)。 str++。 } void init() 18 { write_(0x38)。 //開啟顯示屏（無光標(biāo)） write_(0x06)。 EA=1。 write_data(date/10+0x30)。 KNUM++。 break。 break。 break。 TR0=1。 if(KUP==0) { while(!KUP)。 write_(0x80+0X40+0x0a)。 miao。 write_(0x0f)。 if(fen==60) fen=0。 } } if(KDOWN==0) { delay(5)。 sfmdisplay(0x40+0x06,fen)。 if(KUP==0) { while(!KUP)。 write_(0x80+0X40+0x04)。 shi。 write_(0x0f)。 if(yue==2amp。amp。ri==31) ri=1。 } } if(KDOWN==0) { delay(5)。amp。ri==00) ri=31。 sfmdisplay(0x0a,ri)。 if(KUP==0) { while(!KUP)。 write_(0x80+0x08)。 yue。 write_(0x0f)。 s