【正文】 下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。當(dāng)P1 口的管腳第一次寫(xiě) 1 時(shí)，被定義為高阻輸入。低功耗的閑置和掉電模式 32 可編程 I/O 線 數(shù)據(jù)保留時(shí)間： 10年 如圖 21 為 AT89C51 單片機(jī)實(shí)物圖 7 7 圖 21 AT89C51單片機(jī)實(shí)物圖 如圖 22 為單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 圖 22 單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 AT89C51 單片機(jī)主要特性 單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除 1000 次。 數(shù)據(jù)保留時(shí)間 為 10年 等特點(diǎn)，在學(xué)習(xí)單片機(jī)的過(guò)程中，我們重點(diǎn)學(xué)習(xí)的就是 AT89C51 系列單片機(jī)，所以 AT89C51 單片機(jī)是最好的選擇。但是你編的程序你無(wú)法燒寫(xiě)到其 ROM 中，只有將程序交芯片廠代你燒寫(xiě)，并是一次性的，今后你和芯片廠都不能改寫(xiě)其內(nèi)容。 通過(guò)對(duì) 8031,8051,8751 等多種單片機(jī)性能的分析，最終認(rèn)為 89C51 是最理想的電子時(shí)鐘開(kāi)發(fā)芯片。 方案的選擇： 方案一：基本門(mén)電路搭肩，用基本門(mén)電路來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字鐘，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易調(diào)試。其顯示方式為： XXXXXX。 （ 5）進(jìn)一步發(fā)展成 COS 嵌入式系統(tǒng) 。 8XC196 是繼 MCS96 之后出現(xiàn)的 16 位的高性能單片機(jī)，具有更加強(qiáng)大的功能 . 在今后的一段時(shí)間，單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)將具有以下特點(diǎn)： （ 1）不斷推出高檔、高性能單片機(jī)。隨著大規(guī)模集成技術(shù)的發(fā)展，單片機(jī)的性能也隨之發(fā)展，高性能的單片機(jī)相繼問(wèn)世。隨著單片機(jī)的出現(xiàn)與技術(shù)的不斷完善，使得數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)變的更加的簡(jiǎn)單 靈活，其功能更加的完善，計(jì)時(shí)也更加準(zhǔn)確。因此，研究數(shù)字鐘及擴(kuò)大其應(yīng)用，有著非?，F(xiàn)實(shí)的意義。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。 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。忘記了要做的事情，當(dāng)事情不是很重要的時(shí)候，這種遺忘無(wú)傷大雅。 自學(xué)考試畢業(yè)論文 電氣工程與自動(dòng)化 專業(yè) 論文題目： 基于 AT89C51 單片機(jī) 的 數(shù)字鐘設(shè)計(jì) 作 者： 準(zhǔn)考證號(hào)： 014208410161 指導(dǎo)教師： 2021 年 5 月 22 日 1 1 目錄 目錄 ................................................................................................................................. 1 摘要 ................................................................................................................................. 2 Abstract ............................................................................................................................ 3 ................................................................................................................... 4 本課題研究的目的和意義 ................................................................................... 4 本課題的國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀 ................................................................................ 5 本課題的主要的研究?jī)?nèi)容 ................................................................................... 5 第 2章 數(shù)字鐘的硬件設(shè)計(jì) ............................................................................................... 6 數(shù)字鐘的功能和設(shè)計(jì)方案的選擇 ......................................................................... 6 AT89C51 單片機(jī)簡(jiǎn)介 ......................................................................................... 6 AT89C51 單片機(jī)主要特性 ......................................................................... 7 AT89C51單片機(jī)管腳說(shuō)明 ......................................................................... 7 晶振電路的設(shè)計(jì) ....................................................................................... 9 復(fù)位電路的設(shè)計(jì) ..................................................................................... 10 顯示電路的設(shè)計(jì) ............................................................................................. 11 數(shù)字鐘總體電路圖 ............................................................................................ 15 第三章 數(shù)字鐘的軟件設(shè)計(jì) ............................................................................................. 16 主程序流程圖 ................................................................................................... 16 LED顯示子程序設(shè)計(jì) ......................................................................................... 16 定時(shí)器中斷子程序 ............................................................................................ 17 第 4章 總結(jié) ................................................................................................................. 19 致謝 ............................................................................................................................... 20 參考文獻(xiàn) ........................................................................................................................ 21 附錄一 源程序 ............................................................................................................... 22 2 2 摘要 近年來(lái)隨著計(jì)算機(jī)在社會(huì)領(lǐng)域的滲透和大規(guī)模集成電路的發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷地走向深入，由于它具有功能強(qiáng)，體積小，功耗低，價(jià)格便宜，工作可靠，使用方便等特點(diǎn)，因此特別適合于與控制有關(guān)的系統(tǒng)，越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于自動(dòng)控制，智能化儀器，儀表，數(shù)據(jù)采集，軍工產(chǎn)品以及家用電器等各個(gè)領(lǐng)域，單片機(jī)往往是作為一個(gè)核心部件來(lái)使用，在根 據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)，以及針對(duì)具體應(yīng)用對(duì)象特點(diǎn)的軟件結(jié)合，以作完善。時(shí) 間對(duì)人們來(lái)說(shuō)總是那么寶貴，工作的忙碌性和繁雜性容易使人忘記當(dāng)前的時(shí)間。下面是單片機(jī)的主要發(fā)展趨勢(shì)。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。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。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代電子產(chǎn)品用在每行每業(yè)，有力的推動(dòng)了電 子信息技術(shù)的發(fā)展。從 MCS48問(wèn)世，它成為單片微型計(jì)算機(jī)跨時(shí)代的里程碑。已經(jīng)停產(chǎn)。 （ 4）日趨單片應(yīng)用，應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)化。該數(shù)字鐘有 8個(gè)共陰極七段數(shù)碼管，分別顯示小時(shí)分鐘和秒。 6 6 第 2章 數(shù)字鐘的硬件設(shè)計(jì) 數(shù)字鐘 的功能 和設(shè)計(jì)方案的選擇 這次的數(shù)字鐘設(shè)計(jì)中，實(shí)現(xiàn)數(shù)字鐘的走時(shí)，給數(shù)字鐘上電顯示 000000。我們選擇了第二種方案。 8051 片內(nèi)有 4k ROM，無(wú)須外接外存儲(chǔ)器和 373，更能體現(xiàn)“單片”的簡(jiǎn)練。且可循環(huán)擦寫(xiě) 1000 次。 AT89C51 是一種帶 2K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī)。 AT89C51 單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的 方案。壽命： 1000 寫(xiě) /擦循環(huán) 128*8 位內(nèi)部 RAM 可編程串行通道 P0 口： P0 口為一個(gè) 8位漏級(jí)開(kāi)路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門(mén)電流。 P1 口： P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門(mén)電流。當(dāng) P3 口寫(xiě)入“ 1”后，它們 被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。 ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè) ALE 脈沖。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無(wú)效。 晶 振電路的設(shè)計(jì) 外接晶體引腳如圖 24 所示 口管腳 RXD TXD /INT0 /INT1 T0 T1 /WR 備選 功能 串行輸入口 串行輸出口 外部中斷 0 外部中斷 1 計(jì)時(shí)器 0 外部輸入 計(jì)時(shí)器 1 外部輸入 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通 /RD 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通 10 10 圖 24 外接晶體管引腳 Pin19:時(shí)鐘 XTAL1 腳， Pin18:時(shí)鐘 XTAL2 腳 。電容取 30PF 左右。當(dāng) AT89C51 通電，時(shí)鐘電路開(kāi)始工作，在 RESET 引腳上出現(xiàn) 24 個(gè)時(shí)鐘周期以上的高電平，系統(tǒng)即初始復(fù)位。 11 11 如圖 26 所示位單片機(jī)常用的 2 種復(fù)位電路。在實(shí)驗(yàn)中 AT89C51 單片機(jī)帶負(fù)載能力有限，單片機(jī)的 I/O 口不能驅(qū)動(dòng) 8 位 LED 數(shù)碼管正常工作，我們選用了 74LS245 來(lái)驅(qū)動(dòng)顯示器。 當(dāng) 8051 單片機(jī)的 P0口總線負(fù)載達(dá)到或超過(guò) P0 最大負(fù)載能力時(shí)，必須介入74L245 等 總線驅(qū)動(dòng)器。 （ 1）靜態(tài)顯示：靜態(tài)驅(qū)動(dòng)也稱直流驅(qū)動(dòng)。 （ 2） 動(dòng)態(tài)顯示： 數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)是將所有數(shù)碼管的 8 個(gè)顯示筆劃 a,b,c,d,e,f,g,dp 的同名端連在一起，另外為每個(gè)數(shù)碼管的公共極 COM 增加位 元選通控制電路，位元選通由自獨(dú)立的 I/O 線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時(shí)，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個(gè)數(shù)碼管會(huì)顯示出字形，取決于單片機(jī)對(duì)位元選通 COM 端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開(kāi)，該位元就顯示出字形，沒(méi)有選通的數(shù)碼管就不會(huì)亮。 LED 顯示器由七段發(fā)光二極管組成，排列成 8 字形狀，因此也成為七段 LED顯示器器排列形狀如下圖 210所示： 13 13 圖 210 LED段碼 為了顯示數(shù)字或符號(hào)，要為 LED 顯示器提供代碼，即字形代碼。 15 15 圖 211 數(shù)字鐘顯示電路 數(shù)字鐘總體電路圖 如下圖 213所示：數(shù)字鐘總體電路圖 16 16 第三章 數(shù)字鐘的軟件設(shè)計(jì) 主程序流程圖 如下圖 31所示位主程序流程圖 開(kāi) 始初 始 化 定 時(shí) 器顯 示 時(shí) 間E N D LED 顯示子程序設(shè)計(jì) 如下圖 3