【正文】 第二章 整體設(shè)計(jì)方案 單片機(jī)的選擇 單片機(jī)微型計(jì)算機(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。諸如定時(shí)自動(dòng)報(bào)警、按時(shí)自動(dòng)打鈴、時(shí)間程序自動(dòng)控制、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。從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在已能用單片機(jī)通過(guò)軟件方法來(lái)實(shí)現(xiàn)了。但是，一旦重要事情，一時(shí)的耽誤可能釀成大禍。數(shù)字 鐘是其小巧，價(jià)格低廉，走時(shí)精度高，使用方便，功能多，便于集成化而受廣大消費(fèi)的喜愛(ài) ， 因此得到了廣泛的使用。 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。 現(xiàn)代生活的人們?cè)絹?lái)越重視起了時(shí)間觀念，可以說(shuō)是時(shí)間和金錢劃上了等號(hào)。對(duì)于那些 對(duì)時(shí)間把握非常嚴(yán)格和準(zhǔn)確的人或事來(lái)說(shuō)，時(shí)間的不準(zhǔn)確會(huì)帶來(lái)非常大的麻煩，所以以數(shù)碼 管為顯示器的時(shí)鐘比指針式的時(shí)鐘表現(xiàn)出了很大的優(yōu)勢(shì)。數(shù)字鐘的精度、 穩(wěn)定度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)老式機(jī)械鐘。 關(guān)鍵字： 單片機(jī) 目 錄 第一章 緒論 單片機(jī)的 背 景 …………………………………………………………………… 1 單片機(jī)的 意義 ?????????????????????????? 1 單片機(jī) 的應(yīng)用 ?????????????????????????? 1 第 二章 整體設(shè)計(jì)方案 單片機(jī)的選擇 ????????????????????????????? 2 單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu) ??????????????????????????? 4 第三章 數(shù)字鐘的硬件設(shè)計(jì) 最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) ????????????????????????????? 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(jì) 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)流程圖 ?????????????????????????? 16 數(shù)字電子鐘的原理圖 ?????????????????????????? 20 主程序 ??????????????????? ????????????? 20 時(shí)鐘設(shè)置子程序 ???????????????????????????? 21 定時(shí)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 電子鐘系統(tǒng) PROTUES 仿真 ???????????????????????? 26 第六章 調(diào)試與功能說(shuō)明 系統(tǒng)性能測(cè)試與功能說(shuō)明 ???????????????????????? 27 系統(tǒng)時(shí)鐘誤差分析 ??????????????????????????? 27 硬盤調(diào)試 ??????????????????????????????? 27 軟件調(diào)試問(wèn)題及解 決 ?????????????????????????? 27 結(jié) 束語(yǔ) …………………………………………………………………………………… …… .29 參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………………………………… 30 致謝 …………………………………………………………………………………………… ..31 第一章 緒論 數(shù)字電子鐘的背景 20 世紀(jì)末，電子技術(shù)獲得了飛速的發(fā)展，在其推動(dòng)下，現(xiàn)代電子產(chǎn)品幾乎滲透了社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，有力地推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展和社會(huì)信息化程度的提高，同時(shí)也使現(xiàn)代電子產(chǎn)品性能進(jìn)一步提高，產(chǎn)品更新?lián)Q代的節(jié)奏也越來(lái)越快。 目前，單片機(jī)正朝著高性能和多品種方向發(fā)展趨勢(shì)將是進(jìn)一步向著 CMOS 化、低功耗、小體積、大容量、高性能、低價(jià)格和外圍電路內(nèi)裝化等幾個(gè)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(kuò)大其應(yīng)用，有著非常現(xiàn)實(shí)的意義。單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn) 稱單片機(jī)，特別適用于控制領(lǐng)域，故又稱為微控制器。其發(fā)展趨勢(shì)不外乎以下幾個(gè)方面： 多功能 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。 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(jī)開(kāi)始使用 RISC、流水線和 DSP 的設(shè)計(jì)技術(shù)，使單片機(jī)的性能有了明顯的提高，表現(xiàn)為：?jiǎn)纹瑱C(jī)的時(shí)鐘頻率得到提高；同樣頻率的單片機(jī)運(yùn)行效率也有了很大的提升；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。由于 CMOS 等工藝的大量采用，很多單片機(jī)可以在更低的電壓下工作（ 或 ），功耗已經(jīng)降低到 uA 級(jí)。 下面大致介紹一下單片機(jī)的主要應(yīng)用領(lǐng)域和特點(diǎn)。商用系統(tǒng)中廣泛使用的電子計(jì)量?jī)x器、收款機(jī)、條形碼閱讀器、安全監(jiān)測(cè)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(jī)構(gòu)成的專用系統(tǒng)。將單片機(jī)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(guó)生產(chǎn)很多型號(hào)的單片機(jī)， 在此，我們采用型號(hào)為 STC89C52 的單片機(jī)。 單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu) MCS52 單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu) 8052 單片機(jī)包含中央處理器、程序存儲(chǔ)器 (ROM)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 (RAM)、定時(shí) /計(jì)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(shuō)明： 中央處理器： 中央處理器 (CPU)是整個(gè)單片機(jī)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(jìn)制數(shù)據(jù)或代碼， CPU 負(fù)責(zé)控制、指揮和調(diào)度整個(gè)單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的工作，完成運(yùn)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(duì)外部數(shù) 據(jù)的傳輸。 單片機(jī)的結(jié)構(gòu)有兩種類型，一種是程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分開(kāi)的形式，即哈佛 (Harvard)結(jié)構(gòu) ，另一種是采用通用計(jì)算機(jī)廣泛使用的程序存儲(chǔ)器與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(duì)這些引腳的功能加以說(shuō)明： MCS51 的引腳說(shuō)明： MCS52系列單片機(jī)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(gè)引腳中，正電源和地線兩根，外置石英振蕩器的時(shí)鐘線兩根， 4組 8位共 32 個(gè) 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(wèn)內(nèi)部程序存儲(chǔ)器時(shí)， ALE 端將有一個(gè) 1/6 時(shí)鐘頻率的正脈沖信號(hào)，這個(gè)信號(hào)可以用于識(shí)別單片機(jī)是否工作，也可以當(dāng)作一個(gè)時(shí)鐘向外輸出。 Pin31:EA/Vpp程序存儲(chǔ)器的內(nèi)外部選通線， 8051 和 8751 單片機(jī)，內(nèi)置有 4kB 的程序存儲(chǔ)器，當(dāng) EA 為高電平并且程序地址小于 4kB 時(shí)，讀取內(nèi)部程序存儲(chǔ)器指令數(shù)據(jù)，而超過(guò) 4kB 地址則讀取外部指令數(shù)據(jù)。 Vcc