【正文】 延時 20msYN 圖 44 調(diào)整指示程序流程圖。由于MAX7219 易受干擾影響，因此在程序執(zhí)行過程中應(yīng)經(jīng)常對顯示進(jìn)行更新。 a. 初始化 本系統(tǒng)中單片機(jī)采用中斷方式對 MAX7219 進(jìn)行控制，傳送 16 位數(shù)據(jù)的地址位 和數(shù)據(jù)位。軟件流程圖如圖 41所示 圖 41 系統(tǒng)初始化 開始初始化 顯示程序 鍵按下？定時，整點到？報警功能查詢功能程序YNNY時間到？NY 單片機(jī) AT89C51 對顯示芯片 max7919 的控制需要通過程序驅(qū) 動來實現(xiàn)，程序主要完成兩個方面的任務(wù)：①利用單片機(jī)實現(xiàn)對 DS1302 寄存器的地址定義和控制字的寫入，② 八位串行 LED 顯示驅(qū)動器 MAX7219 7211 應(yīng)用程序 。 在正常時鐘狀態(tài)下，若按下 S2，則進(jìn)行時鐘 /秒表功能的轉(zhuǎn)換，秒表中斷計時程序啟動，顯示地址改為 60H， LED 將顯示秒表計時單元 60H… .67H 中的數(shù)據(jù)。為 可靠起見，電源穩(wěn)定后還要經(jīng)一定的延時才撤銷復(fù)位信號，以防電源開關(guān)或電源插頭分 合過程中引起的抖動而影響復(fù)位。管腳排列如下圖所示。當(dāng)然 ,用戶應(yīng)事先將編碼表存于用戶 ROM 的數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)。向 7219 傳送高八位內(nèi)容 MOV A ,dir2 。如下圖 3— 2 DIG26DIG65GND4SEG E21SEG G17ISET18V+19SEG C20DIG43SEG D23DIN1DIG02SEG F15SEG B16SEG A14GND9DIG111DIG510CLK13SEG DP22DIG37DIG78DOUT24LOAD12U2MAX7219at89c51圖 32 AX7219 是作為 68HC16 系列 16 位單片的串行接口器件的。而且在顯示位數(shù)較多時 CPU要輪番掃描，占用 CPU較多的時間 。采用此方案實現(xiàn)雖然有一定的時間誤差，但可減少芯片的使用，節(jié)約成本，易于實現(xiàn)，符合初學(xué)者實驗選用。用戶若想對寫入到 EPROM 中的程序進(jìn)行修改，必須先用一種特殊的紫外線燈將其照射擦除，之后再可寫入。 5．秒表功能。 縱觀傳統(tǒng)的電路設(shè)計，大部分是采用分立元件進(jìn)行設(shè)計，既復(fù)雜成本又高。但是卻很少知道它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及工作原理。新產(chǎn)品、新技術(shù)層出不窮，電子技術(shù)的發(fā)展更是日新月異。鐘表 的數(shù)字化，大力推動了計時的精確性和可靠性。（ SingleChip Microputer ） ,是集CPU ,RAM ,ROM ,定時，計數(shù)和多種接口于一體的微控制器。 文章的核心主要從硬件設(shè)計和軟件編程兩個大的方面。 關(guān)鍵詞 : AT89C51單片機(jī) max7219 液晶顯示器模塊 數(shù)字鐘。這次畢業(yè)設(shè)計通過對它的學(xué)習(xí)，應(yīng)用，從而達(dá)到學(xué)習(xí)、設(shè)計、開發(fā)軟、硬的能力。 隨著人類科技文明的發(fā)展，人們對于時鐘的要求在不斷地提高。因此我們需要一個定時系統(tǒng)來提醒這些忙碌的人。輸出設(shè)備顯示器可以用液晶顯示技術(shù)和 數(shù)碼管顯示技術(shù)。 本課題的研究，對智能化、模塊化設(shè)計具有較強(qiáng)的推廣應(yīng)用價值。 二 方案 的認(rèn)證 單片機(jī)芯片的選擇及 論證 方案一： 在眾多的 51 系列單片機(jī)中，要算 ATMEL 公司的 AT89C51 更實用，因他不但和 8051 指令、管腳完全兼容，而且其片內(nèi)的 4K程序存儲器是 FLASH 工藝的，這種工藝的存儲器用戶可以用電的方式瞬間擦除、改寫，一般專為 ATMEL AT89xx 做的編程器均帶有這些功能。 顯示模塊的選擇及 論證 方案一： 采用 LED 液晶顯示屏，液晶顯示屏功能強(qiáng)大，可顯示大量文字，顯示多樣，清晰可見，但是價格昂貴，需要 的的口線多，所以在此設(shè)計中不采用 LED 液晶顯示 。 本 設(shè)計要驅(qū)動 8位數(shù)碼管， 所以顯示方式一定是動態(tài)顯示。 所以采用方案二。若采用 MCS251 系列單片機(jī)的全雙工異步串行口 RXD 和 TXD 向 MAX7219 傳送數(shù)據(jù) , 執(zhí)行 MOV SBUF ,A 指令后 ,最先發(fā)送的是 D0 位 ,最后發(fā)送的是 D7 位。 (3 ) 對 DIG027 中某位或某幾位或全部 ,既可采用 B 碼譯碼方式 , 也可采用非編碼方式 , 這取決于譯碼方式寄存器對應(yīng)位 (Di )是 0 還是 1 。 SGA?? SGG 與數(shù)碼管的A?? G 一一相連， SG DP 與數(shù)碼管的 DP相連， DIG0?? DIG7 與八個數(shù)碼管的 端相連 。每段發(fā)光二極管需 5～10mA的驅(qū)動電流才能正常發(fā)光，一般需加限流電阻控制電流的大小。 控制輸入 電路設(shè)計 這里我們采用獨立式按鍵，采用獨立式按鍵與單片機(jī)連接簡單，且識別鍵哪個鍵按下，可通過鍵盤掃描程序，轉(zhuǎn)移到相應(yīng)的按鍵處理程序，其按鍵與單片機(jī)連接如圖 35所示。 單片機(jī) AT89S51 對驅(qū)動顯示芯片 max7219 的控制需要通過程序驅(qū)動來實現(xiàn)，程序主要完成兩個方面的任務(wù)：①利用單片機(jī)實現(xiàn)對 max7219 的寄存器的地址定義和控制字的寫入，② 八位串行 LED 顯示驅(qū)動器 MAX7219 7211 應(yīng)用程序 程序首先進(jìn)行初始化，在主程序的循環(huán)程序中首先調(diào)用數(shù)據(jù)處理程序，然后調(diào)用顯示程序，再判斷是否有按鍵按下，若有按鍵按下則轉(zhuǎn)到相應(yīng)的功能程序執(zhí)行；沒有按鍵按下則調(diào)用報警程序以判斷是否到了報警時間， 若沒到則循環(huán)執(zhí)行。應(yīng)特別注意的是 , LOAD 信號應(yīng)在傳送一組數(shù)據(jù)的第 16 個 CL K 上升的同時或稍后 , 而在下一個 CL K 上升沿到來之前由低變高 ,否則該組數(shù)據(jù)將丟失。要顯示的數(shù)據(jù)是程序執(zhí)行的運(yùn)算結(jié)果，以 BCD 碼數(shù)形式存放在顯示緩沖單元的數(shù)據(jù)字節(jié)中，用轉(zhuǎn)換子程序 BSHIFT 倒序后存回原處。 中斷服務(wù)子程序以 100mS、 1S、 1MIN、 1HOUR 對時 鐘計時 ， 每產(chǎn)生一次中斷 50mS 計數(shù)單元加 1， 當(dāng)該單元內(nèi)容累計到 20 時 ， 秒計數(shù)單元加 1， 并將 50mS 單元清0， 秒累計到 60 時 ， 分計數(shù)單元加 1， 并將秒計數(shù)單元清 0， 當(dāng)分計數(shù)單元累計到 60 時 ， 時計數(shù)單元加 1， 并將分計數(shù)單元清 0； 時計數(shù)單元滿 24 后 ， 所用單元內(nèi)容清 0。該電路使用簡單的三線接口，為單片機(jī)節(jié)省大量的接口資源， 顯示驅(qū)動 芯片 max7219帶有 自動掃描電路 ， 片內(nèi)還提供了完整的段、位驅(qū)動器 , 只要段電流不超過 40mA ,一個芯片可直接驅(qū)動八位 L ED 顯示器 , 無需外接其他元件或芯片。 AT89C2051是一種帶 2K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的單片機(jī)。在 FLASH 編程和校驗時， P1 口作為第八位地址接收。當(dāng) P3口寫入“ 1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用 作輸入。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的 /PSEN 信號將不出現(xiàn)。另外，該引腳被略微拉高。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持 RST腳兩個機(jī)器周期的高電平時間。 P2 口當(dāng)用于外部程序存儲器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行存取時， P2口輸出地址的高八位。當(dāng) P1口的管腳第一次寫 1 時，被定義為高阻輸入 。但是，由于 max7219易受環(huán)境影響，會使該電路出現(xiàn) 顯示不穩(wěn)定 問題，還有待繼續(xù)研究和改進(jìn)。 首先判斷有無鍵按下 ，假如檢測到有鍵按下，就延時 20ms 避開抖動的影響，查詢的是哪個鍵被按下并執(zhí)行相關(guān)的操作。該中斷子程序既可發(fā)送一個 16 位數(shù)據(jù)，也可連續(xù)發(fā)送多個，非常方便。而在單片機(jī)與 MAX7219的時序配合中，時鐘脈沖的配合是非常關(guān)鍵的。 根據(jù)顯示的順序，設(shè)計出系統(tǒng)的軟件流程圖。在小時調(diào)整狀態(tài)下，當(dāng)按鍵按下的時間大于 時，退出時間調(diào)整狀態(tài)，時鐘從 0S開始計時。單片機(jī)外圍需要一個復(fù)位電路，復(fù)位電路的功能是：系統(tǒng)上電時提供復(fù)位信號，直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后，撤消復(fù)位信號。常見數(shù)碼管有 10根管腳。這時 ,可顯示的字符數(shù)將大大增加。dir1 中內(nèi)容為寄存器地址 MOV SBUF ,A 。各部分的硬件電路設(shè)計如下圖 3— 1 AT89C51電源電路聲音提示max 驅(qū)動顯示電路 數(shù)碼管按鍵控制復(fù)位電路晶振電路 圖 3— 1 max7219與單片機(jī)的接口設(shè)計 驅(qū)動芯片 max7219 與單片機(jī) AT89C51 的接口是由 3 條線來完成的，單片機(jī)AT89C51的 ， max7219的 CLK控制端 , 控制的 max7219 的 LOAD 端。 缺點：其穩(wěn)定度不如靜態(tài)顯示方式。 時鐘芯片的選擇及 論證 方案一： 采用 DS1302 時鐘芯片實現(xiàn)時鐘， DS1320 芯片是一種高性能的時鐘芯片，可自動對秒，分，時，日，周，月，年進(jìn)行計時，精確也較高，工作電壓 范圍內(nèi)，功耗也較低，但價格比較貴，且市場上采購不到 方案二： 直接采用單片機(jī) 定時計數(shù)器提供秒信號， 使用程序?qū)崿F(xiàn)時，分，秒計數(shù)。 方案二： 8031 片內(nèi)不帶程序存儲器 ROM，使用時用戶需外接程序存儲器和一片邏輯電路 373，外接的程序存儲器多為 EPROM 的 2764 系列。 。這樣以后的就業(yè)面會更加寬廣，也可以滿足當(dāng)今社會對單片機(jī)開發(fā)人才的大量需。單片機(jī)在多功能數(shù)字鐘中的應(yīng)用已是非常普遍的，人們對數(shù)字鐘的功能及工作順序都非常熟悉。 現(xiàn)在是一個知識爆炸的新時代。 從古代的滴漏更鼓到近代的機(jī)械鐘，從電子表到目前的數(shù)字時鐘，為了準(zhǔn)確的測量和記錄時間，人們一直在努力改進(jìn)著計時工具。 單片計算機(jī)即單片微型計算機(jī)。本次數(shù)字時鐘電路根據(jù)設(shè)計要求采用 max7219 和 AT89C51 單片機(jī)來實現(xiàn)時、分、秒 24 小時計時，采用六位數(shù)碼管動態(tài)掃描顯示。 The Design Of MCS 51 singlechip digital clock Abstract Digital clock in their daily lives the most mon, the most extensive applications. The digital clock circuit design of digital clock pipe according to achieve the required by AT89C51 , minute, second 24hour time, the use of dynamic scanning of six digital tube display. Article from the core hardware design and software programming of the two major aspects. Hardware circuit design includes a central processing unit circuit, clock circuit, assembly language software to achieve, including the main program, subroutine, such as setup time software modules. Shows the basic circuit to realize the time, adjusting the time to achieve three functions of the design requirements and objectives. Key word：； max7219； AT89C51； Singlechip； Digital Clock 一 緒論 計算機(jī)的產(chǎn)生加快了 人類改造世界的步伐，但是它畢竟體積大。 本文通過對一個基于單片機(jī)的能實現(xiàn) 時間 ，鬧鐘等功能的電子時鐘的設(shè)計學(xué)習(xí)，詳細(xì)介紹了單片機(jī)應(yīng)用中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換顯示，液晶顯示原理。時鐘已不僅僅被看成一種用來顯示時間的工具，在很多實際應(yīng)用中它還需要能夠?qū)崿F(xiàn)更多其它的功能。數(shù)字化的鐘表給人們帶來了極大的方便。 課題研究的意義 基于 MCS51 單片機(jī)的數(shù)字時鐘系統(tǒng)具有顯示準(zhǔn)確、直觀、易于調(diào)整等特點。 本設(shè)計的主要內(nèi)容 本文的主要內(nèi)容是利用 51單片機(jī)設(shè)計一個 數(shù)字時鐘系統(tǒng) ，使其實現(xiàn)以下功能： 小時計時功能（精確到秒）。顯而易見，這種單片機(jī)對開發(fā)設(shè)備的要求很低，開發(fā)時間也大大縮短。 方案二： 采用點陣式數(shù)碼管顯示，點陣式數(shù)碼管是由八行八列的發(fā)光二極管組成，對于顯示文字比較適合，如采用在顯示數(shù)字顯得太浪費，且價格也此相對較高，所以也不用此作為顯示。 動態(tài)掃描方法是用其接口電路把所有數(shù)碼管的 8個筆劃段 a～ g和 dp同名端連在一起 ,而每一個數(shù)碼管的公共極