【正文】 R擴(kuò)展插針SIP08J0擴(kuò)展插針SIP08J15 多功能電子表單元電路工作原理介紹 電源電路工作原理 ，本電源電路是由集成穩(wěn)壓器構(gòu)成的。定時(shí)器0溢出一次，溢出滿16次后，電子表的秒加1，滿60秒后，分加1，滿60分后，時(shí)加1，滿24時(shí)后，電子表重新從00：00：00開始計(jì)時(shí)。復(fù)位電路可使電子表恢復(fù)到初始狀態(tài)。動(dòng)態(tài)顯示的亮度雖然不如靜態(tài)顯示，但其硬件電路較簡(jiǎn)單，可節(jié)省硬件成本，雖然動(dòng)態(tài)掃描需占用CPU較多的時(shí)間，但本系統(tǒng)中的單片機(jī)沒(méi)有很多實(shí)時(shí)測(cè)控任務(wù)，因此，本系統(tǒng)采用此種方案。，獨(dú)立式鍵盤配置靈活，軟件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，按鍵較多時(shí)不宜采用。方案二: 8155擴(kuò)展，LED動(dòng)態(tài)顯示。它將通用CPU和在線可編程Flash集成在一個(gè)芯片上，形成了功能強(qiáng)大、使用靈活和具有較高性能價(jià)格比的微控制器。該方案節(jié)省硬件成本，且能使設(shè)計(jì)者對(duì)單片機(jī)的指令系統(tǒng)能有更深入的了解，從而掌握單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)MCS51匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)方法，因此，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用此種軟件控制方法來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)。此外，實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片多數(shù)帶有鋰電池做后備電源，具備永不停止的計(jì)時(shí)功能；具有可編程方波輸出功能，可用做實(shí)時(shí)測(cè)控系統(tǒng)的采樣信號(hào)等；有的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片內(nèi)部還帶有非易失性RAM，可用來(lái)存放需長(zhǎng)期保存但有時(shí)也需變更的數(shù)據(jù)。而單片機(jī)的最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)中實(shí)際上最重要的就是對(duì)鍵盤/顯示器接口電路的設(shè)計(jì)，由于系統(tǒng)功能不同所以要求就不同，接口設(shè)計(jì)也就不同。同時(shí)也希望能成為讀者的參考資料，能幫助讀者避免出現(xiàn)相同的問(wèn)題，并能從中得到一些啟發(fā)。西安電子科技大學(xué)出版社此表由學(xué)生填寫所參考的文獻(xiàn)、資料前言 電子科技日新月異，人們對(duì)現(xiàn)代電子設(shè)備的智能化和微型化及其精度提出了更高的要求，而單片機(jī)因其具有穩(wěn)定可靠、 體積小、 價(jià)格低廉等特點(diǎn)，成為設(shè)計(jì)智能化儀器儀表的首選微控制器，因此本次我們沒(méi)有選用傳統(tǒng)的專用的時(shí)鐘芯片，而是采用了AT89S5１芯片，此款單片機(jī)可以使用軟件對(duì)其進(jìn)行在線編程，其靈活性和可靠性都相對(duì)提高。 （9）、設(shè)計(jì)時(shí)間：二周（10）、制作電子鐘實(shí)物。（5）、電子鐘供電電源電路的設(shè)計(jì)。該電子鐘上電或按鍵復(fù)位后能自動(dòng)顯示系統(tǒng)提示符“00：00：00”， 進(jìn)入時(shí)鐘準(zhǔn)備狀態(tài)；按下電子鐘啟動(dòng)鍵，電子鐘從0時(shí)0分0秒開始運(yùn)行，進(jìn)入時(shí)鐘運(yùn)行狀態(tài)；按下電子鐘調(diào)整鍵，則電子鐘進(jìn)入時(shí)鐘調(diào)整狀態(tài)，此時(shí)可利用各調(diào)整鍵調(diào)整時(shí)間，調(diào)整結(jié)束后可按啟動(dòng)鍵再次進(jìn)入時(shí)鐘運(yùn)行狀態(tài)本課題要求如下：（1）在AT89S5１的P1口和P2口外接由六個(gè)LED數(shù)碼管(LED5～LED0)構(gòu)成的顯示器，用P1口作LED的段碼輸出口（～～g），～（～～LED0），P3口外接四個(gè)按鍵A、B、C、D（～）。二、 答辯過(guò)程中學(xué)生要嚴(yán)肅認(rèn)真，文明禮貌，謙虛謹(jǐn)慎，認(rèn)真回答答辯主持人、委員等提出的問(wèn)題。聊城職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書系 別 計(jì)算機(jī)系 班 級(jí) 06電子信息 姓 名 劉麗娜 學(xué) 號(hào) 20061206017 畢業(yè)設(shè)計(jì)寫作指導(dǎo)須知一、 畢業(yè)設(shè)計(jì)選題要符合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的要求。并在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成。：設(shè)計(jì)一個(gè)具有特定功能的電子鐘，系統(tǒng)以AT89S5１單片機(jī)為控制核心，結(jié)合外部電路完成電子鐘的功能。（4）、單片機(jī)采用AT89S52，fosc=12MHZ。（8）、計(jì)算機(jī)輸出課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份。哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社。在此將電子鐘制作過(guò)程中用到的知識(shí)進(jìn)行了一些總結(jié)，并記錄了遇到的問(wèn)題，希望自己今后能注意，并且能夠全方位的提高自己。目 錄1 多功能電子表說(shuō)明及總體方案介紹 多功能電子表計(jì)時(shí)方案 多功能電子表鍵盤/顯示方案 2 電子鐘的工作原理 3 多功能電子表原理框圖、原理圖及PCB圖 多功能電子表原理框圖 多功能電子表整機(jī)原理圖 多功能電子表電路PCB圖 4 多功能電子表元器件清單 5 多功能電子表單元電路工作原理及芯片 電源電路工作原理 時(shí)鐘電路工作原理 復(fù)位電路工作原理 鍵盤電路工作原理 顯示器工作原理 AT89S51芯片 74LS244芯片 S8550PNP三極管 四位一體數(shù)碼管 6 單片機(jī)硬件資源分配 7 程序流程圖 8 電子鐘程序清單 9 誤差分析 10 電子鐘使用說(shuō)明 11 設(shè)計(jì)體會(huì) 12 教學(xué)意見(jiàn) 13 參考資料 1 多功能電子表說(shuō)明及總體方案介紹本次設(shè)計(jì)電子鐘系統(tǒng)功能簡(jiǎn)單，用單片機(jī)的最小系統(tǒng)就能得以實(shí)現(xiàn)。計(jì)算機(jī)可通過(guò)中斷或查詢方式讀取計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示，因此計(jì)時(shí)功能的實(shí)現(xiàn)無(wú)需占用CPU的時(shí)間，程序簡(jiǎn)單。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)時(shí)、分、秒的計(jì)時(shí)及秒表計(jì)時(shí)。片內(nèi)的Flash可允許在線重新編程，也可使用通用非易失性存儲(chǔ)器編程。，8279是一種可編程的鍵盤/顯示接口專用芯片，它含有鍵盤輸入和顯示輸出兩種功能，鍵掃描程序和動(dòng)態(tài)顯示程序全由8279硬件自動(dòng)完成，此種方案能以比較簡(jiǎn)單的硬件 電路和較少的軟件開銷實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與鍵盤、LED顯示器的接口。方案三: 串口擴(kuò)展，LED靜態(tài)顯示。 ，獨(dú)立式按鍵直接與單片機(jī)I/O口相連構(gòu)成鍵盤，每個(gè)按鍵不會(huì)相互影響，因本系統(tǒng)用到的按鍵比較少，采用獨(dú)立式鍵盤不會(huì)浪費(fèi)I/O口線，所以本系統(tǒng)采用獨(dú)立式鍵盤。本系統(tǒng)時(shí)鐘電路采用的晶振的頻率為12MHz，定時(shí)器采用的是定時(shí)器0工作在方式1定時(shí)，用于實(shí)現(xiàn)時(shí)、分、秒的計(jì)時(shí)。 多功能電子表的計(jì)時(shí)原理為：上電后，按下A鍵后，電子表從00：00：00開始計(jì)時(shí)。F電容C3220181。圖中D2為整流橋，它由四個(gè)整流二極管接成電橋形式。C2和C4用以改善負(fù)載的瞬態(tài)響應(yīng)，消除電路的高頻噪聲，同時(shí)也具有消振作用。 復(fù)位電路工作原理 ，復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作，其主要功能是把PC初始化為0000H,使單片機(jī)從0000H單元開始執(zhí)行程序，并使其它功能單元處于一個(gè)確定的初始狀態(tài)。它軟件是采用查詢式結(jié)構(gòu)，首先逐位查詢每根I/O口線的輸入狀態(tài)，如某一根I/O口線輸入為低電平，則可確認(rèn)該I/O口線所對(duì)應(yīng)的按鍵已按下，然后，再轉(zhuǎn)向該鍵的功能處理程序。 ，要想讓數(shù)碼管那一段亮，在該數(shù)碼管位控段為高電平的情況下給這段送低電平就可以了。數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示：由于顯示的數(shù)據(jù)和LED數(shù)碼管的段控碼并不是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，即顯示的數(shù)據(jù)與數(shù)碼管的字型代碼不相符。這樣雖然在任一時(shí)刻只有一位顯示器被點(diǎn)亮，但是由于人眼具有視覺(jué)殘留效應(yīng)，看起來(lái)與全部顯示器持續(xù)點(diǎn)亮效果完全一樣。有40個(gè)引腳，32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）端口。P0口：8位、開漏級(jí)、雙向I/O口 。在該模式下，P0口含有內(nèi)部上拉電阻。輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng)四個(gè)TTL負(fù)載；用作輸入時(shí)，先將引腳置1，由片內(nèi)上拉電阻將其抬到高電平。 P2口：具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口。當(dāng)CPU用8位地址尋址外部存儲(chǔ)時(shí)，P2口為P2特殊功能寄存器的內(nèi)容。若外部的負(fù)載是低電平，則通過(guò)內(nèi)部上拉電阻向輸出電流。ALE/ ：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，ALE（允許地址鎖存）是一個(gè)用于鎖存地址的低8位字節(jié)的書粗脈沖。該位置的“1”后。當(dāng)AT89S51在讀取外部程序時(shí)， 每個(gè)機(jī)器周期 將PSEN激活兩次。執(zhí)行內(nèi)部程序應(yīng)接VCC。 74LS244驅(qū)動(dòng)器74LS244是單向總線驅(qū)動(dòng)器。而當(dāng)1G（或2G）為高電平時(shí)，輸出1A1～1A4（或2A1～2A4）為高阻態(tài)。（與S8050互補(bǔ)） 參數(shù)符號(hào)標(biāo)稱值單位集電極、基極擊穿電壓VCBO40V集電極、發(fā)射極擊穿電壓VCEO25V發(fā)射極、基極擊穿電壓VEBO6V集電極電流ICA集電極功率PC1W結(jié)溫TJ125℃貯存溫TSTG55125℃（Ta=25℃）參數(shù)符號(hào)測(cè)試條件最小值典型值最大值單 位集電極漏電流ICBOVCB=35,IE=0100nA發(fā)射極漏電流IEBOVBE=6,IC=0100nA集電極、發(fā)射極擊穿電壓BVCEOIC=2mA,IB=025V發(fā)射極、基極擊穿電壓BVEBOIE=100μA,IC=06V集電極、基極擊穿電壓BVCBOIC=100μA,IE=040V集電極、發(fā)射極飽和壓降VCE(sat)IC=800mA,IB=80mAV基極、發(fā)射極飽和壓降VBE(sat)IC=800mA,IB=80mAV基極、發(fā)射極壓降VBEVCE=1V,IC=10mAV直流電流增益HFE1VCE=1V,IC=100mA85300HFE2VCE=1V,IC=800mA40 十六進(jìn)制數(shù)字型代碼字型共陽(yáng)極代碼共陰極代碼字型共陽(yáng)極代碼共陰極代碼0C0H3FH990H6FH1F9H06HA88H77H2A4H5BHb83H7CH3B0H4FHCC6H39H499H66HdA1H5EH592H6DHE86H79H682H7DHF8EH71H7F8H07H滅FFH00H880H7FH6 單片機(jī)硬件資源的分配本次設(shè)計(jì)用到了單片機(jī)正常工作的硬件資源，如（連接晶振的引腳XTAL1和XTAL2，復(fù)位引腳RESET），對(duì)其硬件資源還做了具體的安排。(4).定時(shí)/計(jì)數(shù)器使用定時(shí)器0來(lái)實(shí)現(xiàn)本次電子鐘的運(yùn)行。(6).通用寄存器第0組寄存器：R0、RRR7，用來(lái)存放鍵功能程序的數(shù)據(jù)；第1組寄存器：R3，用來(lái)存放中斷服務(wù)程序的數(shù)據(jù)；第2組寄存器：RR4，用來(lái)存放顯示程序的數(shù)據(jù)。定時(shí)/，當(dāng)產(chǎn)生一次中斷后，定時(shí)/，而是在中斷服務(wù)程序中重新賦的初值，因而使用定時(shí)/計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)電子鐘的運(yùn)行存在著一定的誤差。(3).電子鐘程序下載到單片機(jī)以后，電子鐘進(jìn)入待命令狀態(tài)，顯示器LED5顯示“P.”。調(diào)節(jié)到用戶想要的時(shí)間后，再次按一下A鍵，電子鐘將以用戶調(diào)整的時(shí)間為起點(diǎn)進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)。在硬件電路制作階段，我到圖書館、網(wǎng)上查閱各種資料，在電腦上使用PROTEL99SE進(jìn)行以及相關(guān)的繪圖軟件，使自己在理論分析設(shè)計(jì)和動(dòng)手操作能力等各方面得到了極大提高。譬如，最簡(jiǎn)單的程序沒(méi)寫好就想著寫更復(fù)雜的程序，做事還是缺乏耐性和細(xì)心，當(dāng)有時(shí)遇到問(wèn)題時(shí)，總覺(jué)得無(wú)從下手，對(duì)于課本上的知識(shí)不能很好的組織起來(lái)。通過(guò)完成這次電子鐘設(shè)計(jì)之后,讓我學(xué)到了很多知識(shí)。有些學(xué)生可能對(duì)每條指令熟記于心，但由于不熟悉流程圖，編寫程序的時(shí)候無(wú)從下手，相反，對(duì)指令不太熟悉，但是能順利的畫出流程圖，編寫程序時(shí)的難度就低了很多。動(dòng)手能