【正文】 分析；數(shù)目多的虛擬儀器：虛擬儀器擁有13種，面板的操作也十分逼真，例如示波器、信號發(fā)生器、邏輯分析儀、電壓/電流表、數(shù)字圖案的發(fā)生器、頻率計/計數(shù)器、邏輯探頭、SPI調(diào)試器、虛擬終端、I2C調(diào)試器等；仿真顯示生動：用色點就能夠顯示相應(yīng)引腳的數(shù)字電平，導(dǎo)線采用了不同顏色來表示其對地電壓，結(jié)合電機、按鈕、顯示器件等動態(tài)器件的使用讓仿真更為生動、直觀。（3）除現(xiàn)實中存在的儀器外，Protues還做到了圖形顯示功能，能夠用圖形的形式對線路上的變化信號實時地顯示出來，類似示波器的作用，但功能更加齊全。Protues軟件頁面在左側(cè)的元件工具欄用鼠標左鍵單擊窗口就可以得到基本的需要的元件，如果要對基本的元器件進行搜索，可以通過點擊左側(cè)的P和L按鈕的P按鈕進行相應(yīng)的收索。點按S2則小時位累加1，點按S3則分鐘位累加1，秒時不可調(diào)。 計數(shù)器功能 本章小結(jié)道路是坎坷的的，前途是光明的！這個畢業(yè)過程對我來說確實是一個挑戰(zhàn)，程序的編寫，焊接都是艱難的，程序剛開始一直沒能成功實現(xiàn)需要的功能，而后期的焊接先是放棄了第一塊焊版，接著又不小心把單片機的一個引腳弄斷了，過程坎坷而辛苦！感謝在這個設(shè)計給予我?guī)椭耐瑢W(xué)老師們，十分感激能夠完成這次畢業(yè)設(shè)計，多功能電子鐘還不是很完美，需要很多改進，希望再以后的日子里能夠慢慢做得更好，謝謝！8工作的總結(jié)與未來工作的展望 工作總結(jié)本論文主要是采用了51系列單片機中的AT89C2051，來實現(xiàn)基本的時分秒及調(diào)時調(diào)分倒計時等的功能。認真的態(tài)度決定結(jié)果，如果你馬馬虎虎那么你只能一次次失敗，做更多無謂的工作，浪費時間，浪費精力，只會讓你得不償失，十分痛苦。老師博學(xué)多才、實踐經(jīng)驗豐富以及認真嚴謹?shù)膽B(tài)度深深的吸引了我，讓我更加努力去解決遇到的難題。 count_hour++。 count_minute++。老師在整個畢業(yè)設(shè)計過程中關(guān)心我的畢業(yè)設(shè)計的進度，提醒我按要求完成畢業(yè)設(shè)計。經(jīng)過了這個畢業(yè)設(shè)計我認識到自己還有很多不足，知識的欠缺，需要不斷的去積累知識，在實踐中提高自己的運用能力。點擊S2會開始進行秒表計時，再次點擊S2就會停止計時，此時點擊S3則秒表清零。 時鐘功能校時功能展示圖，點按一下S1，那么當前時間和冒號轉(zhuǎn)變成閃爍狀態(tài)，點按下S2則小時位會累加1，點按S3則分鐘位會累加1，其中秒時不能調(diào)。 在軟件仿真方面，支持如51系列單片機、PIC12系列單片機、AVR系列單片機、PIC18系列單片機、HC11系列單片機、Z80系列單片機、68000系列等當前的主流單片機[11] [12]。 （2）Protues擁有豐富的仿真儀表：邏輯分析的儀器、示波器、SPI的調(diào)試器、虛擬終端、信號發(fā)生器、I2C的調(diào)試器、交流直流的電壓表、模式的發(fā)生器、交流直流的電流表。配合Protues系統(tǒng)配置的邏輯分析儀、虛擬示波器等設(shè)備，構(gòu)件了一個完整的電子設(shè)計開發(fā)的環(huán)境。Proteus不論是從布置原理圖、調(diào)試代碼還是單片機同外圍電路的協(xié)同仿真，都可以一鍵實現(xiàn)切換到PCB設(shè)計，達到了真正的概念與產(chǎn)品的無縫設(shè)計。本次設(shè)計系統(tǒng)的時分秒的顯示部件由一共三只共陽極的LED數(shù)碼管[5]組成，為了保護各段LED仿真免于損壞，我們在系統(tǒng)中添加了限流電阻。在本畢業(yè)設(shè)計中，用電池代替。數(shù)碼管的工作原理：數(shù)碼管是由八個發(fā)光二極管組成的顯示器件。時鐘頻率的大小直接影響著單片機的速度，而時鐘電路的質(zhì)量則決定了單片機系統(tǒng)的穩(wěn)定性。其中Vcc的上升時間不會超過1ms，那么就能夠?qū)崿F(xiàn)需要的自動上電復(fù)位。4硬件電路設(shè)計經(jīng)過對多功能電子鐘的系統(tǒng)原理圖的詳細分析，和模塊功能的具體實現(xiàn)，對每一個模塊的電路進行以下具體的搭建[5]。如果按擊小時位次數(shù)超過23次則會顯示為：：，此時已經(jīng)關(guān)閉了鬧鐘功能。2）動態(tài)顯示驅(qū)動LED數(shù)碼管比較多運用的顯示方式是動態(tài)顯示，動態(tài)驅(qū)動是指把全部數(shù)碼管，一共8個顯示筆劃“a,b,c,d,e,f,g,dp”的同名端連接在一起，這樣只要控制公共極COM的位選通就可以控制電路中的每個數(shù)碼管，就是能夠選定想點亮的特定的數(shù)碼管，I/O線控制各自獨立的位選通。當數(shù)碼管特定的段上加了電壓后，加壓段就會發(fā)出光亮，從而顯示了不同的字樣。堆棧指針SP：擁有子程序的調(diào)用和中斷處理功能。F0：用戶標志位，用戶要決定程序的流向，可用軟件對F0置位“1”或清“0”實現(xiàn)。 D2 D1 D0寄存器B：在 *、/ 運算中需要寄存器B 。3各個模塊的特性及結(jié)構(gòu)本次畢業(yè)設(shè)計的目標：借助51單片機讓電子鐘實現(xiàn)基本的時分秒的顯示功能。其杰出的性能和完善的構(gòu)造甚至導(dǎo)致后來的很多廠商多參考或沿襲了其體系結(jié)構(gòu)，很多世界性大電氣商在以后的時間里豐富、完善和發(fā)展了MCS51單片機。根據(jù)選用的技術(shù)與控制單元設(shè)計的方法不同，目前市場上的大多單片機可區(qū)分為兩大類型：精簡指令集結(jié)構(gòu)(RISC)和繁雜指令集結(jié)構(gòu)(CISC)。單片機的發(fā)展已經(jīng)到了萬花爭春的時代，用戶有廣闊的選擇空間。英特爾（Intel公司）向市場推出的MCS96單片機，開始把一些運用在測控系統(tǒng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)、調(diào)制脈寬的脈寬調(diào)制器(PWM)、監(jiān)視程序運行的監(jiān)視器(WDT)、高速I/O口加入到片中，使單片機典型的微控制器特征得到展現(xiàn)。20紀70年代，美國的一家知名公司Fairchild推出了首款單片機F－8，緊隨其后英特爾公司推出了應(yīng)用更廣泛、更具影響力的MCS48系列單片機，憑借體積小、重量輕、價格低廉和控制功能齊全的特點，得到了各方的青睞，這為單片機走得更好更遠打了了堅若磐石的基礎(chǔ)。本次設(shè)計通過AT89C2051單片機來設(shè)計電子鐘，用C語言編程實現(xiàn)，實現(xiàn)了小時，分，秒和年，月，日的顯示、實現(xiàn)了倒計時等功能。 未來發(fā)展趨勢總之，隨著市場需求的變化，未來的的發(fā)展趨勢將是：智能化儀表儀器儀表中將普遍應(yīng)用單片機[5]。早期使用模擬電路設(shè)計制造的控制時間的單元，比較簡陋，其定時做到的重復(fù)精度和準確性還不盡讓人滿意。隨著時間不斷的往后推進，科學(xué)技術(shù)每天迅速的發(fā)展，生活節(jié)奏也變得越來越快，日益激烈的競爭，人們對生活的品質(zhì)要求愈來愈高，對時間計量的精度也逐漸增高，功能希望越來越多。隨著科學(xué)技術(shù)技的迅速發(fā)展，社會的進步和全球化日漸激烈的競爭，消費者對數(shù)字鐘功能的追求也每天每天的增高，傳統(tǒng)的時鐘的單一計時功能已不再能滿足人們的需求。國產(chǎn)鐘表機芯研制失敗的年代已經(jīng)隨著中國的迅速發(fā)展成為過去，“組裝業(yè)”作為新興鐘表工業(yè)走出困境的起步階段也已隨著時間成為過去。主要表現(xiàn)在以下三個方面：（1）由之前的生產(chǎn)機械表轉(zhuǎn)變?yōu)樯a(chǎn)石英電子表；（2）曾經(jīng)一直獨霸中國消費市場四十幾年的大型國有企業(yè)的地位受到新興的“組裝業(yè)”的挑戰(zhàn)，制造鐘表的中心也慢慢轉(zhuǎn)向中國沿海一帶的南方；（3）鐘表業(yè)的發(fā)展由之前的注重機芯轉(zhuǎn)變成注重手表外觀件。在大多場合，石英鐘往往做為頻率的基本標準，用于日常生活各個領(lǐng)域的檢測與測量。首只石英鐘于二十世紀的二十年代被制造出來，接著三十年代起石英鐘獲得了推廣，到了六十年代，得益于應(yīng)用半導(dǎo)體技術(shù)的出現(xiàn)與發(fā)展，制造石英鐘難題得到了成功的解決，石英電子技術(shù)廣泛的應(yīng)用于計時領(lǐng)域，并逐漸取代機械鐘成為更加準確的時間標準。數(shù)字時鐘芯片具有可編程的優(yōu)點，功能擴展容易，如在電路板上留有一個溫度傳感器，電源輸出插座等，易于功能擴展。 承諾人簽名： 日期： 年 月 日多功能數(shù)字電子鐘的設(shè)計摘要多功能數(shù)字電子鐘憑借自身優(yōu)勢在生活中得到了廣泛的運用， 一個數(shù)字時鐘的控制核心是單片機。C programming language目錄1緒論 1 數(shù)字鐘發(fā)展史 1 研究背景 2 研究狀況 3 未來發(fā)展趨勢 4 數(shù)字鐘設(shè)計研究內(nèi)容 4 52單片機 6（Single Chip Microsoftputer,簡稱MCU）簡介 6 6 6 7 7 8 9 10 103各個模塊的特性及結(jié)構(gòu) 11 AT89C2051單片機模塊 11 LED顯示模塊 15 15 17 多功能數(shù)字電子鐘技術(shù)路線 1流程圖 18 19 本章小結(jié) 194硬件電路設(shè)計 20 復(fù)位電路 20 按鍵電路 20 時鐘電路 21 顯示控制電路 22 數(shù)碼管顯示電路 22 電源電路設(shè)計 23 綜合電路的實現(xiàn) 23 本章小結(jié) 245系統(tǒng)軟件的設(shè)計 25 調(diào)時功能 25 顯示功能 26 程序設(shè)計 26 本章小結(jié) 266電路仿真 27 Proteus軟件簡介 27 Proteus的功能模塊 27 Proteus的貢獻 29 電路仿真設(shè)計 29 本章小結(jié) 307多功能數(shù)字電子鐘展示 31 電子鐘展示 31 本章小結(jié) 358工作的總結(jié)與未來工作的展望 36 工作總結(jié) 36 未來展望 37參考文獻 38致謝 40附錄 41附錄1：程序 41附錄2：元件清單 53附錄3：外文文獻 541緒論 數(shù)字鐘發(fā)展史中國是人類文明中最先發(fā)明計時儀器的國度。雅克現(xiàn)今的設(shè)計理念主要是簡單實用、走時準確?？恐鴱娜毡?、德國進口石英鐘機芯堅強的發(fā)展本國的鐘表業(yè)。我們也希望在不斷的提高制造技術(shù)水平中，能夠不斷的創(chuàng)新和發(fā)展，做出具有獨立的知識產(chǎn)權(quán)的好產(chǎn)品。數(shù)字鐘現(xiàn)在已經(jīng)普遍的運用于個人家庭及教室、車站、工作辦公室、碼頭等公眾場合，作為人們生活中不可缺少的生活必需品。其中，使用單片機編程來實現(xiàn)功能的電子時鐘具有編程靈活、硬件的結(jié)構(gòu)相對簡單、方便功能擴展等突出優(yōu)點。它質(zhì)量輕、功能多、體積小巧、靈活而實用，只需搭配適當?shù)慕涌谛酒?，就能夠組成各式各樣、不同功能，形狀各異的微電子產(chǎn)品。例如測量溫度的溫度測控儀、分析用的邏輯分析儀、常見的智能毫伏表及實驗室的智能萬用表。從中既可提高個人的綜合知識應(yīng)用能力、設(shè)計能力，也可以為以后從事電子產(chǎn)品的研制、生產(chǎn)、維修、經(jīng)營等打下基礎(chǔ)。單片機發(fā)展的勢頭一發(fā)不可收拾，MCS48探索的成功促使很快就推出了更加完善、更加典型的MCS5l單片機系列。其特點表現(xiàn)為：1）、達到了嵌入式應(yīng)用外圍擴展的要求，如模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)、調(diào)制脈寬的脈寬調(diào)制器(PWM)、監(jiān)視程序運行的監(jiān)視器(WDT)、高速I/O口等。另外在開本的日立公司、NEC公司也都相繼研制出各具特色的性能好的單片機品種。不用借助傳統(tǒng)的開發(fā)裝置，憑借單片機和計算機高性能特點，就可以實現(xiàn)需要的在線仿真。51系列單片機的精益求精，使其有了更加廣泛的發(fā)展與運用；也恰恰因為其廣泛的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用，推動了51系列單片機的功能的不斷完善，相輔相成，向著更加光明的方向發(fā)展著。(AIN1)和同相輸入(AIN0)的作用[15]。P3口做輸出緩沖器功能用時，能吸收達20mA的電流。程序狀態(tài)標志寄存器PSW：存儲了當前指令運行后操作結(jié)果的特有特征，為下一條執(zhí)行指令提供了依據(jù)。 Cy ACP：奇偶校驗位，如果累加器A中“1”的總個數(shù)為單數(shù)時，P置“1”，其他P置“0”。DPTR能夠?qū)ν獠縍AM做間接尋址，主要作為外部的數(shù)據(jù)指針[8]。~~p相連，高電平的位相應(yīng)的LED數(shù)碼管發(fā)亮，低電平的位相應(yīng)的LED數(shù)碼管的段不亮，由此實現(xiàn)當P0口輸出不一樣的段碼，就能夠控制數(shù)碼管顯示出我們需要的不同字符。發(fā)光二極管具有余輝效應(yīng)而人的視覺會暫留，利用這些知識在各位數(shù)碼管并非同時點亮的情況下，滿足掃描的速度足夠快，一般需要掃描頻率比人眼能分辨出的最大頻率50Hz大時，那么給人的感覺等同于一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)在顯示，不用擔心看到的是閃爍的數(shù)據(jù)，這時動態(tài)顯示效果和靜態(tài)顯示的效果是相同的，采用動態(tài)顯示的優(yōu)點是可以節(jié)省下大量的I/O端口，并且功耗更加低[3]。此時按擊S2會從低位陸續(xù)顯示到高位，點擊S3則相應(yīng)位累加1，當S2點擊了6次時就會在剛才所設(shè)定的時間開始倒計時，再次點擊S2就再次進入到了調(diào)整功能，并且停止倒計時。上電復(fù)位：比較簡單的復(fù)位電路。由于機械抖動，閉合和釋放過程，需要一定的方法來達到一個穩(wěn)定的狀態(tài)，這里我們把介于高、低電平之間的不穩(wěn)定狀態(tài)，我們稱作抖動。電路圖如圖43所示：圖43時鐘電路51單片機在內(nèi)部有一個高增益反相放大器的裝置，它可以構(gòu)成振蕩器，這個高增益反相放大器有輸入和輸出兩個端口，其中輸入端為芯片引腳XTAL1，輸出端則是引腳XTAL2。每一個二極管相當于一個筆劃，若干個二極管同時發(fā)出光亮?xí)r，就組成了一個想要顯示的字符。505系統(tǒng)軟件的設(shè)計基于以單片機AT89C2051作為核心的控制下，實現(xiàn)顯示秒、分、時、鬧鐘、倒計時功能，本設(shè)計系統(tǒng)主要有兩大模塊，它們分別是主程序和中斷程序。經(jīng)過多次調(diào)試修改，最后順利完成，相應(yīng)程序請參看附錄。Protues軟件擁有其它同類EDA工具軟件的各種功能。 3）獨特的單片機協(xié)同仿真功能（VSM）支持大多數(shù)CPU類型：如8051/5ARMAVR、PIC1PIC10/1PIC1PIC2HC1dsPIC3BasicStamp、MSP48086等，CPU類型為了滿足用戶需求還在不斷增加，如2010年增加的CORTEX、DSP處理器；通用外設(shè)模型完美支持：包含圖形的LCD模塊、字符的LCD模塊、LED點陣、鍵盤、按鍵、LED七段顯示的模塊、直流/步進/伺服電機、電子溫度計、RS232虛擬終端等等，其COMPIM借助PC機的串口還能讓外部電路及仿真電路達到雙向異步串行通信；實時仿真的功能：支持了UART仿真、支持SPI仿真、支持I2C仿真、支持中斷仿真、MSSP仿的真、RTC的仿真、ADC的仿真、ECCP的仿真。虛擬的儀器儀表還擁有非常理想的參