【正文】 .........................................12 TMOD 定時器 /計數(shù)器方式寄存器 .............................12 TCON 定時器 /計數(shù)器控制寄存器 ..............................12 定時器 /計數(shù)器的初始化 ............................................13 LED 數(shù)碼管 ..................................................................13 第 3 章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 .......................................................................15 總體設(shè)計 ................................................................................15 系統(tǒng)說明 ......................................................................15 模塊設(shè)計 ................................................................................15 電源部分 ......................................................................15 復(fù)位 電路 ......................................................................16 程序下載接口 .............................................................17 顯示部分 ...............................................................................17 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） IV 時鐘電路 DS1302 工作原理 ..................................................18 時鐘電路 DS1302 工作原理 ........................................18 引腳功能及結(jié)構(gòu) ...........................................................18 DS1302 的寄存器 ........................................................19 MAX7219 工作原理簡介 ......................................................19 引腳分配及功能 ...........................................................20 寄存器介紹 .................................................................20 按鍵電路 ...............................................................................22 74HC21 .........................................................................22 74HC02 .........................................................................23 74HC373 .......................................................................23 晶振電路 ...............................................................................24 系統(tǒng)總體原理圖 .....................................................................25 第 4 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 .......................................................................26 系統(tǒng)主程序流程圖 .................................................................26 時鐘顯示程序流程圖 .............................................................26 外部中斷處理流程圖 .............................................................27 子程序舉例 .............................................................................28 顯示子程序 .................................................................28 定時中斷子程序 ..........................................................29 鍵盤處理程序 ..............................................................30 第 5 章 系統(tǒng)調(diào)試與仿真 ...................................................................34 系統(tǒng)軟件調(diào)試 .........................................................................34 Proteus 軟件介紹 ...................................................................34 Keil uVision4 軟件介紹 ...............................................35 Proteus 中 Hex 文件選擇 ......................................................37 結(jié) 論 .................................................................................................39 謝 辭 ...................................................................................................40 參考文獻 .............................................................................................41 附 錄 .................................................................................................42 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） V 外文資料翻譯 .....................................................................................50 中文翻譯 .............................................................................................55 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 前 言 一寸光陰一寸金，寸金難買寸光陰。 基于單片機設(shè)計的電子時鐘精確度較高，因為在程序的執(zhí)行過程中，任何指令都不影響定時器的正確計數(shù)，即便程序很長也不會影響中斷的時間。 本設(shè)計使用 12MHZ 晶振與單片機 AT89C51 相連接，以 AT89C51 芯片為核心，采用動態(tài)掃描方式顯示，通過使用該單片機，加之在顯示電路部分使用驅(qū)動電路，實現(xiàn)在 6 個 LED 數(shù)碼管上顯示時間，通過 8 個按鍵實現(xiàn)計時，調(diào)整時間等功能。從古至今，時間是人們生活中不可缺少的重要伴侶。電子鐘主要是利用現(xiàn)代電子技術(shù)將時鐘電子化、數(shù)字化。 然而傳統(tǒng)的單片機系統(tǒng)開發(fā)除了需要購置諸如仿真器、編程器、示波器等價格不菲的電子設(shè)備外，開發(fā)過程也較繁瑣。如果采用單片機系統(tǒng)的虛擬仿真軟件 —— Proteus，則不用制作具體的電路板也能夠完成以上工作。它的界面友好易學(xué)，在調(diào)試程序、軟件仿真方面有很強大的功能。通過工具欄中的 p(從庫中選擇元件命令 )命令，在 pick devices 窗口中選擇電路所需的元件，放置元件并調(diào)整其相對位置，元件參數(shù)設(shè)置，元器件間連線，編寫程序；在 source 菜單的 Definecode generation tools 菜單命令下，選 擇 程 序 編 譯 的 工 具 、 路 徑 、 擴 展 名 等 項 目 ； 在 source 菜 單 的Add/removesource files 命令下，加入單片機硬件電路的對應(yīng)程序；通過debug 菜單的相應(yīng)命令仿真程序和電路的運行情況。 Proteus 還提供了一個圖形顯示功能，可以將線路上變化的信號，以圖形的方式實時地顯示出來，其作用與示波器相似但功能更多。 對于總體執(zhí)行效果的調(diào)試方 法，只需要執(zhí)行 debug 菜單下的 execute 菜單項或 F12 快 捷 鍵 啟 動 執(zhí) 行 ， 用 debug 菜單下的pause animation 菜單項或 pause 鍵暫停系統(tǒng)的運行；或用 debug 菜單下的stop animation 菜單項或 shiftbreak 組合鍵停止系統(tǒng)的運行。 單片機的型號選擇 通過對多種單片機性能的分析，最終認為 89C51 是最理想的電子時鐘開發(fā)芯片。 按發(fā)光二極管單元連接方式分為 共陽極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。共陰數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極 (COM)的數(shù)碼管。 靜態(tài)顯示驅(qū)動 靜態(tài)驅(qū)動也稱直流驅(qū)動。通過分時輪流控制各個數(shù)碼管的 的 COM 端，就使 各個數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動態(tài)驅(qū)動。絕大多數(shù)熱水器用的都是數(shù)碼管，其他家電也用液晶屏與熒光屏 。這個并聯(lián)諧振電路加到一個負反饋電路中就可以構(gòu)成正弦波振蕩電路，由于晶振等 效為電感的頻率范圍很窄，所以即使其他元件的參數(shù)變化很大，這個振蕩器的頻率也不會有很大的變化。 晶體振蕩器也分為無源晶振和有源晶振兩種類型。 晶振與諧振振蕩器有其共同的交集有源晶體諧振振蕩器。但當外加交變電壓的頻率與晶片的固有頻率（決定于晶片的尺寸）相等時，機械振動的幅度將急劇增加，這種現(xiàn)象稱為壓電諧振，因此石英晶體又稱為石英晶體諧振器。振蕩器直接應(yīng)用于電路中，諧振器工作時一般需要提供 電壓來維持工作。根據(jù)需要，可利用兩種方案實現(xiàn)： 方案一：本方案采用 Dallas 公司的專用時鐘芯片 DS12887A。而且即使系統(tǒng)不上電，程序不執(zhí)行時，鋰電池也能保證芯片的正常運行，以備隨時提供正確的時間。該方案具有硬件電路簡單的特點。 數(shù)碼管顯示方案 方案一：靜態(tài)顯示。但當所顯示的位數(shù)較多時，靜態(tài)顯示所需的 I/O 口太多，造成了資源的浪費。顯示器的亮度既與導(dǎo)通電流有關(guān)，也 于點亮?xí)r間與間隔時間的比例有關(guān)。 設(shè)計思路分析 針對要實現(xiàn)的功能，采用 AT89C51 單片機進行設(shè)計， AT89C51 單片機是一款低功耗，高性能 CMOS8 位單片機，片內(nèi)含 4KB 在線可編程（ ISP）的可反復(fù)擦寫 1000 次的 F lash 只讀程序存儲器，器件采用高密度、非易失性存儲技術(shù)制造，兼容標準 MCS 51 指令系統(tǒng)及 80C51 引腳結(jié)構(gòu)。運用這種方法，關(guān)鍵在于各模塊的兼容和配合，若各模塊不匹配會出現(xiàn)意想不到的錯誤。第三部分是軟件部分：先學(xué)習(xí)理解匯編語言的編程方法再根據(jù)設(shè)計的硬件電路進行分塊的編程調(diào)試，最終完成程序設(shè)計。最后進行功能擴展，在已經(jīng)正確的設(shè)計基礎(chǔ)上，添加額外的功能！ AT89C51 單片機簡介 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（ FPEROM— Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS8 位微處理器，俗稱單片機。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 管腳說明 VCC：供電電壓。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義