【正文】 50H55H為鬧鐘定時(shí)單元，60H65H為秒表計(jì)時(shí)單；元，70H75H為顯示時(shí)間單元，76H79H為分時(shí)計(jì)時(shí)單元。最后我還要感謝培養(yǎng)我長(zhǎng)大含辛茹苦的父母，謝謝你們!姚永剛 2008065參考文獻(xiàn)[1]張?chǎng)危A臻，[M].北京：電子工業(yè)出版社，[2]楊光友，[M]. 北京：水利水電出版社，[3][M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，[4]夏路易，[M]. 北京：北京希望電子工業(yè)出社，2002.[5][M]. 北京： [6]何業(yè)軍，[J].電子技術(shù)，2001年第7期: 1821[7]關(guān)宗安，[J].沈陽(yáng)航空工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2004年6月，第21卷第3期:2022[8][M].沈陽(yáng)：遼寧大學(xué)出版社，1996.[9]張毅剛，彭喜源，[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1997[10][M].北京：清華大學(xué)出版社，1996[11]余永權(quán)，單片機(jī)與家用電器智能化設(shè)計(jì)[M].北京：電子工業(yè)出版社，1995[12]房小翠，[M]. 北京：北京國(guó)防工業(yè)出版社，2002.附 錄附錄1 源程序清單附錄2 基于單片機(jī)的時(shí)鐘計(jì)時(shí)器設(shè)計(jì)電路原理圖附錄1 源程序清單 ；以下程序能用于24小時(shí)計(jì)時(shí)，能作為秒表使用，能定時(shí)鬧鈴1分鐘(也可關(guān))。都是覺(jué)得很神奇，人類(lèi)真的聰明啊。由于計(jì)時(shí)中斷程序中加了中斷延時(shí)誤差處理，所以實(shí)際計(jì)時(shí)精度非常高，可滿足多種場(chǎng)合的應(yīng)用需求。調(diào)整鬧鐘時(shí)間結(jié)束，恢復(fù)正常時(shí)間顯示。在小時(shí)調(diào)整狀態(tài)下，退出時(shí)間調(diào)整狀態(tài)，時(shí)鐘從0s開(kāi)始計(jì)時(shí)。圖62 T0中斷計(jì)時(shí)程序流程圖 定時(shí)器T1中斷服務(wù)程序T1中斷程序用于指示時(shí)間調(diào)整單元數(shù)字的閃爍或秒表計(jì)數(shù)，在時(shí)間調(diào)整狀態(tài)下，將對(duì)應(yīng)調(diào)整單元的顯示數(shù)據(jù)換成“熄滅符”數(shù)據(jù)（0AH）。由于采用7段共陽(yáng)LED數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示，所以顯示用十進(jìn)制BCD碼數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)段碼存放在ROM中。而一般編寫(xiě)的程序都是根據(jù)事前所用的流程圖來(lái)編寫(xiě)的，而且，流程圖中也包含了對(duì)設(shè)計(jì)所得結(jié)果的要求，因此，流程圖的設(shè)計(jì)直接影響到源程序的設(shè)計(jì)。在時(shí)鐘計(jì)時(shí)器的設(shè)計(jì)中，單片機(jī)通過(guò)一個(gè)三極管來(lái)放大驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，原理圖見(jiàn)下圖。 蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類(lèi)型。電路圖如下： 圖512 按鍵電路a)：分單元閃爍；。如果外接晶振頻率為12MHZ，那么振蕩周期為為1/12MHZ=,機(jī)器周期為1us,指令周期為1到4us。單片機(jī)的定時(shí)功能是用片內(nèi)的時(shí)鐘電路和定時(shí)電路來(lái)完成的，而片內(nèi)的時(shí)鐘產(chǎn)生有兩種方式：內(nèi)部時(shí)鐘方式和外部時(shí)鐘方式。操作復(fù)位指用戶按下“復(fù)位”按鈕使計(jì)算機(jī)進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。復(fù)位的基本功能是：系統(tǒng)上電時(shí)提供復(fù)位信號(hào)。其主要特性如下：這就是說(shuō)，在基極補(bǔ)充一個(gè)很小的Ib，就可以在集電極上得到一個(gè)較大的Ic，這就是所謂電流放大作用，Ic與Ib是維持一定的比例關(guān)系，即：β1=Ic/Ib 。下面簡(jiǎn)單介紹一下三極管的電流放大原理 。圖56 74LS244芯片表54 74ls244功能表圖57 74LS244邏輯圖244內(nèi)部包含8個(gè)單向三態(tài)門(mén)，分為兩組，同時(shí)作為總線芯片的另外一個(gè)特點(diǎn)是驅(qū)動(dòng)能力加強(qiáng)了，可以提供比較大的輸出電流，所以經(jīng)常用來(lái)直接驅(qū)動(dòng)光耦、發(fā)光管等，也可以用于驅(qū)動(dòng)微型的繼電器！開(kāi)關(guān)量輸入的擴(kuò)展經(jīng)常使用的芯片是74LS244/74LS245/74LS240等；這些芯片的特點(diǎn)是三態(tài)門(mén)，可以把多個(gè)芯片的輸出，并聯(lián)在一起而不會(huì)互相影響；通過(guò)1313153等譯碼選通芯片，把RD/WR/地址的高位信號(hào)（高3位或者高4位，看單片機(jī)系統(tǒng)中的芯片的數(shù)量）接到譯碼芯片，把譯碼芯片的輸出接到鎖存器的鎖存輸入，或者緩沖器的選通輸入。通過(guò)分時(shí)輪流控制各個(gè)數(shù)碼管的的COM端，就使各個(gè)數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)。當(dāng)某一字段的陽(yáng)極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。 數(shù)碼管顯示電路由于靜態(tài)顯示法需要數(shù)據(jù)鎖存器等硬件，接口復(fù)雜一些，又考慮到時(shí)鐘顯示只有6位，且系統(tǒng)沒(méi)有其他復(fù)雜的處理任務(wù)，所以決定本設(shè)計(jì)采用動(dòng)態(tài)掃描法實(shí)現(xiàn)LED的顯示。16位的定時(shí)/計(jì)數(shù)器分別由兩個(gè)8位專(zhuān)用寄存器組成，即：T0由TH0和TL0構(gòu)成；T1由TH1和TL1構(gòu)成。XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。與AT89C5l不同之處是， 還可分別作為定時(shí)/計(jì)數(shù)器2的外部計(jì)數(shù)輸入（）和輸入（），參見(jiàn)表51。作為輸出口用時(shí)，每位用吸收電流的方式驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯門(mén)電路，對(duì)端口P0寫(xiě)“l(fā)”時(shí)，可作為高阻抗輸入端用。由于它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)上有一些差異，故各口的性質(zhì)和功能有一些差異。可編程串行UART通道8k字節(jié)可重擦寫(xiě)Flash閃速存儲(chǔ)器AT89C52單片機(jī)具有足夠的空余硬件資源，可以實(shí)現(xiàn)其他的擴(kuò)充功能，還有價(jià)格低廉，保密性強(qiáng)，功耗低，應(yīng)用靈活、方便等優(yōu)點(diǎn)。方案二：采用LED液晶顯示屏，液晶顯示屏的顯示功能強(qiáng)大，可顯示大量文字，圖形，顯示多樣，清晰可見(jiàn)，但是價(jià)格昂貴，需要的接口線多，所以在此設(shè)計(jì)中不采用LED液晶顯示屏。這些電路能在軟件的控制下準(zhǔn)確、迅速、高效地完成程序設(shè)計(jì)者事先規(guī)定的任務(wù)。在T1的中斷處理程序中對(duì)SS和SS的緩存空間進(jìn)行更新，與上面類(lèi)似。 時(shí)鐘功能對(duì)于時(shí)鐘功能，需要在數(shù)碼管上顯示小時(shí)、分鐘和秒鐘，因此，可以在內(nèi)部存儲(chǔ)空間分別定義它們的顯示緩存空間，來(lái)存放小時(shí)、分鐘和秒鐘的BCD碼，各2個(gè)字節(jié)。2 課題研究背景與意義時(shí)鐘是現(xiàn)代社會(huì)應(yīng)用廣泛的計(jì)時(shí)工具，在航天、電子等科研單位，工廠、醫(yī)院、學(xué)校等企事業(yè)單位，各種體育賽事及至我們每個(gè)人的日常生活中都發(fā)揮著重要的作用。E. 強(qiáng)抗干擾能力不斷加強(qiáng)抗干擾能力是單片機(jī)進(jìn)一步發(fā)展的必然趨勢(shì)?？v觀幾十年來(lái)單片機(jī)發(fā)展歷程可以看出，單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展以微處理器（MPU）技術(shù)及超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展為先導(dǎo)，拉動(dòng)廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，表現(xiàn)出比微處理器更具個(gè)性的發(fā)展趨勢(shì)：A. 采用先進(jìn)結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)高性能在過(guò)去的一段時(shí)間內(nèi)，單片機(jī)的指令運(yùn)行速度一直在10MIPS以下，這對(duì)于應(yīng)用在工業(yè)控制領(lǐng)域內(nèi)的單片機(jī)來(lái)說(shuō)是足夠了，但當(dāng)單片機(jī)被應(yīng)用在通訊及DSP領(lǐng)域作為高速運(yùn)算、編碼或解碼時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)因指令運(yùn)行速度不夠而限制單片機(jī)應(yīng)用的情形，因此提高單片機(jī)指令運(yùn)行速度已經(jīng)成為迫切需要解決的問(wèn)題。“創(chuàng)新模式”獲得成功，奠定了SCM與通用計(jì)算機(jī)完全不同的發(fā)展道路。由于單片機(jī)集成度高、功能強(qiáng)、可靠性高、體積小、功耗地、使用方便、價(jià)格低廉等一系列優(yōu)點(diǎn)，目前已經(jīng)滲入到人們工作和生活的方方面面，幾乎“無(wú)處不在，無(wú)所不為”。例如：工業(yè)生產(chǎn)中的定時(shí)啟停自動(dòng)化設(shè)備、學(xué)校中上下課鈴定時(shí)控制、農(nóng)村廣播站每天早中晚廣播的自動(dòng)定時(shí)控制均可采用本儀器。由于具有上述優(yōu)點(diǎn)，在我國(guó)，單片機(jī)已廣泛地應(yīng)用在工業(yè)自動(dòng)化控制、自動(dòng)檢測(cè)、智能儀器儀表、家用電器、電力電子、機(jī)電一體化設(shè)備等各個(gè)方面，而51單片機(jī)是各單片機(jī)中最為典型和最有代表性的一種。 Digital clock。a）SCM即單片微型計(jì)算機(jī)（Single它所涉及的領(lǐng)域都與對(duì)象系統(tǒng)相關(guān)，因此，發(fā)展MCU的重任不可避免地落在電氣、電子技術(shù)廠家。因此，對(duì)單片機(jī)的理解可以從單片微型計(jì)算機(jī)、單片微控制器延伸到單片應(yīng)用系統(tǒng)。D. 集成更多功能及兼容性目前單片機(jī)的另一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)是在芯片上集成更多的功能。隨著單片機(jī)性能的不斷提高，不斷的克服和彌補(bǔ)自身的不足。與傳統(tǒng)機(jī)械表相比，它具有走時(shí)精確，顯示直觀等特點(diǎn)。為了達(dá)到較為準(zhǔn)確的計(jì)時(shí)，使T0的溢出時(shí)間為50ms，使用一個(gè)字節(jié)作為軟件計(jì)數(shù)器ST，計(jì)數(shù)值為20。 中斷嵌套和控制現(xiàn)在在我的方案中有3個(gè)中斷，T0、T1中斷和外部中斷INT0。這種單片機(jī)具有足夠的空余硬件資源，可以實(shí)現(xiàn)其他的擴(kuò)充功能。按照系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能的要求，初步確定系統(tǒng)由主控模塊、顯示模塊、按鍵開(kāi)關(guān)模塊和蜂鳴器模塊及列驅(qū)動(dòng)模塊組成，時(shí)鐘計(jì)時(shí)器電路系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)框圖如圖41所示。AT89C52有PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。32個(gè)可編程I/O口線圖53 POFP/TQFP封裝形式圖54 PLCC封裝形式MCS51單片機(jī)共有4個(gè)雙向的8位并行I/O端口（Port），分別記作P0P3，共有32根口線，各口的每一位均由鎖存器、輸出驅(qū)動(dòng)器和輸入緩沖器所組成。P1口、P2口、P3口各I/O口線片內(nèi)均有固定的上拉電阻，當(dāng)這3個(gè)準(zhǔn)雙向I/O口做輸入口使用時(shí)，要向該口先寫(xiě)“1”，另外準(zhǔn)雙向I/O口無(wú)高阻的“浮空”狀態(tài)，故稱(chēng)為準(zhǔn)雙向I/O 口。P1 口：P1是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門(mén)電路。在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行MOVX DPTR, A指令）時(shí)，P2口送出高8位地址數(shù)據(jù)。P3口除了作為一般的I/O口線外，更重要的用途是它的第二功能，如下表所示：表52 P3口特殊功能P3口引腳特殊功能RXD（串行輸入口）TXD（串行輸出口）（外部中斷0）（外部中斷1）T0（定時(shí)器0外部輸入）T1（定時(shí)器1外部輸入）WR（寫(xiě)入外部存儲(chǔ)器控制）RD（讀取外部存儲(chǔ)器控制）可編程的意思是指其功能（如工作方式、定時(shí)時(shí)間、量程、啟動(dòng)方式等）均可由指令來(lái)確定和改變。這些寄存器之間是通過(guò)內(nèi)部總線和控制邏輯電路連接起來(lái)的。另外為了顯示小數(shù)點(diǎn)，增加了1個(gè)點(diǎn)狀的發(fā)光二極管，因此數(shù)碼管就由8個(gè)LED組成，我們分別把這些發(fā)光二極管命名為“a，b，c，d，e，f，g，dp” ，排列順序如下圖55(a)。共陽(yáng)數(shù)碼管內(nèi)部連接如圖55(b)所示。表53 共陽(yáng)LED數(shù)碼管字形(段碼)表共陽(yáng)LED數(shù)碼管字形(段碼)表顯示數(shù)字(字符)dp g f ed c b a 二進(jìn)制代碼十六進(jìn)制代碼01100000011000000C0H11111100111111001F9H21010010010100100A4H31011000010110000B0H4100110011001100199H5100101101001011092H6100000101000001082H71111100011111000F8H8100000001000000080H9100100001001000090H 驅(qū)動(dòng)電路 總線驅(qū)動(dòng)器74LS244為三態(tài)輸出的八組緩沖器和總線驅(qū)動(dòng)器。），三極管的放大倍數(shù)β一般在幾十到幾百倍。在制造三極管時(shí)，有意識(shí)地使發(fā)射區(qū)的多數(shù)載流子濃度大于基區(qū)的，同時(shí)基區(qū)做得很薄，而且，要嚴(yán)格控制雜質(zhì)含量，這樣，一旦接通電源后，由于發(fā)射結(jié)正確，發(fā)射區(qū)的多數(shù)載流子（電子）及基區(qū)的多數(shù)載流子（空穴）很容易地越過(guò)發(fā)射結(jié)互相向反方擴(kuò)散，但因前者的濃度基大于后者，所以通過(guò)發(fā)射結(jié)的電流基本上是電子流，這股電子流稱(chēng)為發(fā)射極電流Ie。 三極管是一種電流放大器件，但在實(shí)際使用中常常利用三極管的電流放大作用，通過(guò)電阻轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷悍糯笞饔?。主要用途：開(kāi)關(guān)應(yīng)用，射頻放大圖59 9012三極管引腳圖圖59中引腳1是發(fā)射極，引腳2是集電極，引腳3是基極。單片機(jī)的復(fù)位操作使單片機(jī)進(jìn)入初始化狀態(tài)，其中包括使程序計(jì)數(shù)器PC＝0000H，這表明程序從0000H地址單元開(kāi)始執(zhí)行。下圖是上電復(fù)位和操作復(fù)位的相結(jié)合的常用電路。振蕩頻率二分頻后形成狀態(tài)周期，一個(gè)狀態(tài)周期包含2個(gè)振蕩周期，振蕩頻率二分頻后形成機(jī)器周期，一個(gè)機(jī)器周期包含有6個(gè)狀態(tài)周期或者12個(gè)振蕩周期，1到4個(gè)機(jī)器周期確定一條指令的執(zhí)行時(shí)間，這個(gè)時(shí)間便是指令周期。抖動(dòng)持續(xù)時(shí)間的常長(zhǎng)短與開(kāi)關(guān)的機(jī)械特性有關(guān)，一般在510ms之間。 報(bào)時(shí)器的設(shè)計(jì)報(bào)時(shí)是數(shù)字鐘的一個(gè)重要功能，報(bào)時(shí)器可用蜂鳴器和揚(yáng)聲器來(lái)實(shí)現(xiàn)，本設(shè)計(jì)采用蜂鳴器實(shí)現(xiàn)其報(bào)時(shí)功能。本設(shè)計(jì)采用壓電式蜂鳴器。在很多時(shí)候，軟件可以替代硬件的功能，當(dāng)然，需要付出額外占用CPU時(shí)間的代價(jià)。 圖61 主程序流程圖 顯示子程序時(shí)間顯示子程序每次顯示6個(gè)連續(xù)內(nèi)存單元的十進(jìn)制BCD碼數(shù)據(jù)，首地址在調(diào)用顯示程序時(shí)先指定。時(shí)鐘計(jì)數(shù)單元地址分別在70H71H(秒)、76H77H（分）和78H79H（時(shí)）中，最大計(jì)時(shí)值為23時(shí)59分59秒。 圖63 T1中斷服務(wù)程序流程圖 調(diào)時(shí)功能程序調(diào)時(shí)功能程序的設(shè)計(jì)方法是：，若按下時(shí)間小于1s，則進(jìn)入省電狀態(tài)（數(shù)碼管不亮，時(shí)鐘不停）；否則進(jìn)入調(diào)分狀態(tài)，等待操作，此時(shí)計(jì)時(shí)器停止走動(dòng)。分加1；，分減1。實(shí)驗(yàn)室制作時(shí)，可結(jié)合示波器測(cè)試晶振及P0、P2端口的波形情況進(jìn)行綜合硬件測(cè)試分析。通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)，讓我對(duì)各種電路都有了大概的了解，也學(xué)會(huì)了常用繪圖軟件的使用。在我們遇到困難的時(shí)候她總細(xì)心解釋?zhuān)覀儷@益良多。c)： 00:00: ，；可進(jìn)行分設(shè)定。 DISPFIRST EQU 30H ；顯示首址存放單元