【正文】 .......... 18 時(shí)間和鬧鐘的設(shè)置 ..................................................................... 19 軟件設(shè)計(jì)總結(jié) ............................................................................. 20 5 總結(jié) .............................................................................................................. 21 6 參考文獻(xiàn) ..................................................................................................... 22 7 致謝 ............................................................................................................... 23 附錄 ................................................................................................................... 24 1 摘要 近年來， 電子技術(shù)獲得了飛速的發(fā)展，在其推動下，現(xiàn)代電子產(chǎn)品幾乎滲透了社會 的各個(gè)領(lǐng)域，有力地推動了社會生產(chǎn)力的發(fā)展和社會信息化程度的提高，同時(shí)也使現(xiàn)代電子產(chǎn)品性能進(jìn)一步提高 。在這次設(shè)計(jì)中，我們采用 8 位 8 段 LED數(shù)碼管顯示，根據(jù)數(shù)碼管動態(tài)顯示原理來進(jìn)行顯示，用 12MHz 的晶振產(chǎn)生振蕩脈沖，定時(shí)器計(jì)數(shù)，并采用外置喇叭作為響鈴。單片機(jī) 的出現(xiàn)至今已經(jīng)有 30多年的歷史了，單片機(jī)嵌入式技術(shù)也已歷經(jīng)了幾個(gè)發(fā)展階段。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。因此，研究數(shù)字時(shí)鐘及擴(kuò)大其應(yīng)用有著非?，F(xiàn)實(shí)的意義。因此，數(shù)字不管在性能還是樣式上都發(fā)生了質(zhì)的變化，比如有電子鬧鐘、電子秒表等等，國內(nèi)外已有多種數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)成果，比如：基于低成本數(shù)4 字集成電路及配套的 LED 顯示器組成的數(shù)字鐘設(shè)計(jì)；基于 VHDL 的數(shù)字鐘設(shè)計(jì)；基于單片機(jī)數(shù)字時(shí)鐘設(shè)計(jì)，以單片機(jī)為中心控制單元，才用匯編語言編程，設(shè) 計(jì)的數(shù)碼管或液晶顯示器時(shí)、分、秒的時(shí)鐘等等。數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)外表只會更加時(shí)尚、美觀，適合人們 的審美觀點(diǎn)的改變。由單片機(jī)作為數(shù)字鐘的核心控制器，可以通過它的時(shí)鐘信號進(jìn)行計(jì)時(shí)實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)工程，將其時(shí)間數(shù)據(jù)經(jīng)單片機(jī)輸出，利用顯示器顯示出來。掌握 電板的結(jié)構(gòu)及其接線方法并熟悉仿真軟件的使用。在硬件方面，除了 CPU 外，使用八個(gè)七段 LED數(shù)碼管來進(jìn)行顯示， LED 采用的是動態(tài)掃描顯示，使 用 74LS245 芯片進(jìn)行驅(qū)動。整個(gè)電子鐘系統(tǒng)能 夠 完成時(shí)間的顯示、調(diào)時(shí)、校時(shí)和三組定時(shí)鬧鐘的功能。其中硬件電路部分又可分為四 個(gè)模塊：鍵盤模塊、顯示模塊、計(jì)時(shí)模塊和發(fā)聲模塊。 單片機(jī)的選型 單片機(jī)是一種集成在 電路 芯片，是采用 超大規(guī)模集成電路 技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器 CPU 隨機(jī)存儲器 RAM、 只讀存儲器 ROM、多種 I/O 口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器 /計(jì)時(shí)器 等功能（可能還包括顯示驅(qū)動電路、 脈寬調(diào)制 電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、 A/D 轉(zhuǎn)換器等電路）集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個(gè)小而完善的 計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 。例如，有的芯片以 51 內(nèi)核為核心，集成了 USB 控制器、 SMART CARD 接口、 MP3 解碼6 器、 CAN 或者 I*I*C 總線控制器等， LED、 LCD 或 VFD 顯示驅(qū)動器也開始集成在 8 位單片機(jī)中。 低電壓和低功耗 單片機(jī)的嵌入式應(yīng)用決定了低電壓和低 功耗的特性十分重要。目前世界各大公司為了提高競爭力，在提高單片機(jī)性能的同時(shí)，十分注意降低其產(chǎn)品的價(jià)格。其端口都是雙向端口，每個(gè)口包含兩個(gè)鎖存器，（及特殊功能寄存器 P0、 PP2 和 P3）、一個(gè)輸出驅(qū)動器和輸出緩沖器。 P1 位準(zhǔn)雙向口，輸入前要先向鎖存器寫 1。 GDN：接地。 PSEN(Pin29)：外部存儲器讀選通信號。當(dāng)顯示的時(shí)間和定時(shí)設(shè)置的時(shí)間一致時(shí)，蜂鳴器發(fā)出等時(shí)間斷蜂鳴聲，鬧鈴時(shí)間設(shè)置為 60 秒。 (2) 獨(dú)立式鍵盤 如果設(shè)置過多按鍵，將會占用較多 I/O 口，而且會給布線帶來不便，因此，此方案適用于按鍵較少的情況。如果選擇此方案，會降低系統(tǒng)的功耗，所以 可以使用電池供電，便于攜帶。缺點(diǎn)是耗電量大。 LED 數(shù)碼管常用段數(shù)一般為 7 段有的另加一個(gè)小數(shù)點(diǎn)，還有一種是類似于 3 位 “+1”型。 LED 數(shù)碼管廣泛用于儀表，時(shí)鐘，車站，家電等場合。 (3)體積小，重量輕，抗沖擊性能好。 圖 74LS245 芯片 圖 為 74LS245 芯片引腳圖， 74LS245 是我們常用的芯片，用來驅(qū)動 LED 或者其他的設(shè)備，它是 8 路同相三態(tài)雙向總線收發(fā)器，可雙向傳輸數(shù)據(jù) 。 12 圖 復(fù)位電路圖 復(fù)位電路圖如圖 所示， 在振蕩器運(yùn)行時(shí)，有兩個(gè)機(jī)器周期（ 24 個(gè)振蕩周期）以上的高電平出現(xiàn)在此 引腳時(shí)，將使單片機(jī)復(fù)位，只要這個(gè)腳保持高電平， 51 芯片便循環(huán)復(fù)位。片內(nèi)復(fù)位電路是復(fù)位引腳 RST 通過一個(gè)斯密特觸發(fā)器與復(fù)位電路相連，斯密特觸發(fā)器用來抑制噪聲，它的輸出在每個(gè)機(jī)器周期的 S5P2，由復(fù)位電路采樣一次。 14 圖 總體硬件設(shè)計(jì)圖及效果圖 15 4 軟件設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)應(yīng)用 C 語言進(jìn)行編程，使用 Keil 軟件講 C 程序編譯為 hex 文件，導(dǎo)入到 proteus軟件中的 AT89C51 單片機(jī)。兩者均可設(shè)置為定時(shí)器或 計(jì)數(shù)器 。使用該功能時(shí)，外部輸入每個(gè)機(jī)器周期被采樣一次。工作流程圖如下圖所示： 18 T 0 中 斷鬧 鈴顯 示 時(shí) 間鬧 鈴 1 時(shí) 間 到 ？1 分 鐘 / S 4 按 下 ？鬧 鈴 3 時(shí) 間 到 ？鬧 鈴 2 時(shí) 間 到 ？NNNYYYNY 圖 鬧鐘子函數(shù)流程圖 鍵盤掃描函數(shù)的功能是判斷按鍵是否按下，并根據(jù)是哪個(gè)按鍵來調(diào)用相應(yīng)的函數(shù)，執(zhí)行相應(yīng)的調(diào)整。中斷是一個(gè)過程，當(dāng)中央處理器 CPU 在處理某件事情時(shí)，外部又發(fā)生了另一緊急事件，請求 CPU 暫停當(dāng)前的工作而去迅速處理該緊急事件。 當(dāng) CPU 正在處理一個(gè)中斷源請求的時(shí)候，又發(fā)生了另一個(gè)優(yōu)先級比它高的中斷源請求，如果 CPU 能夠暫時(shí)中止對原來中斷處理程序的執(zhí)行，轉(zhuǎn)而去處理優(yōu)先級更高的中斷源請求，待處理完以后，再繼續(xù)執(zhí)行原來的低級中斷處理程序，這樣的過程稱為中斷嵌套。計(jì)數(shù)器 T0 打開后，進(jìn)入計(jì)時(shí)，滿 100 毫秒后，重裝定時(shí)?？梢杂冒存I KEY4 來實(shí)現(xiàn)鬧鈴的關(guān)閉，在鬧鐘設(shè)置時(shí)，判斷按鍵 S4 按下情況，進(jìn)行鬧鐘的開啟與關(guān)閉。讓我明白學(xué)習(xí)知識要融會貫通，善用應(yīng)用到實(shí)際中去，并且在未來的專業(yè)道路上要抱著嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度解決面對的問題 。我相信這些將成為我以后學(xué)習(xí)的