【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 電路顯示模塊需要實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前的時(shí)間 ,即時(shí)、分、秒， 因此需要 6 個(gè)數(shù)碼管，另需兩個(gè)數(shù)碼管來(lái)顯示橫。采用動(dòng)態(tài)顯示方式顯示時(shí)間，硬件連接如下圖所示，時(shí)的十位和個(gè)位分別顯示在第一個(gè)和第二個(gè)數(shù)碼管，分的十位和個(gè)位分別顯示在第四個(gè)和第五個(gè)數(shù)碼管，秒的十位和個(gè)位分別顯示在第七個(gè)和第八個(gè)數(shù)碼管，其余數(shù)碼管顯示橫線。 LED 顯示器的顯示控制方式按驅(qū)動(dòng)方式可分成靜態(tài)顯示方式和動(dòng)態(tài)顯示方式兩種。對(duì)于多位 LED 顯示器，通常 都是采用動(dòng)態(tài)掃描的方法進(jìn)行顯示，其硬件連接方式如下圖所示。 第 14 頁(yè) 共 26 頁(yè) 數(shù)碼管的硬件連接示意圖 鍵盤控制電路 該設(shè)計(jì)需要校對(duì)時(shí) 間，所以用三個(gè)按鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)。按 khour 來(lái)調(diào)節(jié)小時(shí)的時(shí)間，按 kmin來(lái)調(diào)節(jié)分針的時(shí)間，按 ksec 來(lái)調(diào)節(jié)秒的時(shí)間。下圖是按鍵硬件連接圖。 按鍵控制電路的硬件連接圖 當(dāng)用手按下一個(gè)鍵時(shí)，如圖所示，往往按鍵在閉合位置和斷開(kāi)位置之間跳幾下才穩(wěn)定到閉合狀態(tài)的情況；在釋放一個(gè)鍵時(shí)，也回會(huì)出現(xiàn)類似的情況。這就是抖動(dòng)。抖動(dòng)的持續(xù)時(shí)間隨鍵盤材料和操作員而異，不過(guò)通?？偸遣淮笥?10ms。很容易想到，抖動(dòng)問(wèn)題不解決就會(huì)引起對(duì)閉合鍵的識(shí)別。用軟件方法可以很容易地解決抖動(dòng)問(wèn)題，這就是通過(guò)延遲 10ms 來(lái)等待抖動(dòng)消失，這之后，在讀入鍵盤碼。 按鍵抖動(dòng)信號(hào)波形 第四章 數(shù)字鐘的軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)也是工具系統(tǒng)功能的設(shè)計(jì)。單片機(jī)軟件的設(shè)計(jì)主要包括執(zhí)行軟件（完成各種實(shí)質(zhì)性功能）的設(shè)計(jì)和監(jiān)控軟件的設(shè)計(jì)。單片機(jī)的軟件設(shè)計(jì)通常要考慮以下幾個(gè)方面的鍵按下 前沿抖動(dòng) 后沿抖動(dòng) 閉合 穩(wěn)定 第 15 頁(yè) 共 26 頁(yè) 問(wèn)題： （ 1）根據(jù)軟件功能要求，將系統(tǒng)軟件劃分為若干個(gè)相對(duì)獨(dú)立的部分，設(shè)計(jì)出合理的總體結(jié)構(gòu)，使軟件開(kāi)發(fā)清晰、簡(jiǎn)潔和流程合理； （ 2）培養(yǎng)良好的編程風(fēng)格，如考慮結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)、實(shí)行模塊化、子程序化。既便于調(diào)試、鏈接，又便于移植和修改； （ 3）建立正確的 數(shù)學(xué)模型，通過(guò)仿真提高系統(tǒng)的性能，并選取合適的參數(shù)； （ 4）繪制程序流程圖； （ 5）合理分配系統(tǒng)資源 ； （ 6）為程序加入注釋，提高可讀性，實(shí)施軟件工程； （ 7）注意軟件的抗干擾設(shè)計(jì)，提高系統(tǒng)的可靠性。 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)流程圖 第 16 頁(yè) 共 26 頁(yè) 主程序流程圖 這 次的數(shù)字電子鐘設(shè)計(jì)用到很多子程序，它們的流程圖如下所示： 按鍵處理是先檢測(cè)秒按鍵是否按下，秒按鍵如果按下，秒就加 1；如果沒(méi)有按下，就檢測(cè)分按鍵是否按下，分按鍵如果按下，分就加 1；如果沒(méi)有按下，就檢測(cè)時(shí)按鍵是否按下，時(shí)按鍵如果按下，時(shí)就加 1；如果沒(méi)有按下，就把時(shí)間顯 示出來(lái)。 按鍵處理流程圖 定時(shí)器中斷時(shí)是先檢測(cè) 1 秒是否到， 1 秒如果到，秒單元就加 1；如果沒(méi)到，就檢測(cè) 1 分鐘是否到， 1分鐘如果到，分單元就加 1；如果沒(méi)到，就檢測(cè) 1小時(shí)是否到， 1小時(shí)如果到，時(shí)單元就加 1，如果沒(méi)到，就顯示時(shí)間。 N Y N Y N Y 時(shí)加 1 顯示時(shí)間 結(jié)束 開(kāi)始 秒按鍵按下？ 秒加 1 分按鍵按下？ 分加 1 時(shí)按鍵按下？ 第 17 頁(yè) 共 26 頁(yè) 定時(shí)器中斷流程圖 N 24 小時(shí)到？ 分單元清零，時(shí)單元加 1 N N N Y Y 時(shí)單元清零 時(shí)間顯示 中斷返回 開(kāi)始 一秒時(shí)間到？ 60 秒時(shí)間到？ 60 分鐘到？ 秒單元加 1 秒單元清零，分單元加 1 Y Y 第 18 頁(yè) 共 26 頁(yè) 時(shí)間顯示是先秒個(gè)位計(jì)算顯示，然后是秒十位計(jì)算顯示，再是分個(gè)位計(jì)算顯示，再然后是分十位顯示，再就是時(shí)個(gè)位計(jì)算顯示，最后是時(shí)十位顯示。 時(shí)間顯示流程圖 數(shù)字鐘的原理圖 用 PROTUES 軟件，根據(jù)要求畫出數(shù)字電子鐘的原理圖如下所示。 時(shí)十位計(jì)算顯示 結(jié)束 開(kāi)始 秒個(gè)位計(jì)算顯示 秒十位計(jì)算顯示 分個(gè)位計(jì)算顯示 分十位計(jì)算顯示 時(shí)個(gè)位計(jì)算顯示 第 19 頁(yè) 共 26 頁(yè) 數(shù)字鐘的原理圖 工作原理 ： 數(shù)字電子鐘是一個(gè)將“ 時(shí)”，“分”，“秒”顯示于人的視覺(jué)器官的計(jì)時(shí)裝置。它的計(jì)時(shí)周期為 24 小時(shí)，顯示滿刻度為 23 時(shí) 59 分 59 秒，另外還有校時(shí)功能。因此，一個(gè)基本的數(shù)字鐘電路主要由顯示器“時(shí)”，“分”，“秒”和單片機(jī)，還有校時(shí)電路組成。 8 個(gè)數(shù)碼管的段選接到單片機(jī)的 P0 口，位選接到單片機(jī)的 P2 口。數(shù)碼管按照數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示的工作原理工作，將標(biāo)準(zhǔn)秒信號(hào)送入“秒單元”，“秒單元”采用 60 進(jìn)制計(jì)數(shù)器，每累計(jì) 60 秒發(fā)出一個(gè)“分脈沖”信號(hào)，該信號(hào)將作為“分單元”的時(shí)鐘脈沖。“分單元”也采用 60 進(jìn)制計(jì)數(shù)器，每累計(jì) 60 分鐘，發(fā)出一個(gè)“時(shí)脈沖”信號(hào)，該信號(hào)將被送到“時(shí)單元”?！皶r(shí)單元”采用 24 進(jìn)制計(jì)時(shí)器，可實(shí)現(xiàn)對(duì)一天 24 小時(shí)的累計(jì)。顯示電路將“時(shí)”、“分”、“秒”通過(guò)七段顯示器顯示出來(lái)。校時(shí)電路時(shí)用來(lái)對(duì)“時(shí)”、“分”、“秒”顯示數(shù)字進(jìn)行校對(duì)調(diào)整，按一下 ksec,秒單元就加 1 ，按一下 kmin,分就加 1，按一下 khour，時(shí)就加 1。 主程序 include sbit ksec=P3^0。 sbit kmin=P3^1。 sbit khour=P3^2。 第 20 頁(yè) 共 26 頁(yè) unsigned char secshi=0,secge=0,minshi=0,minge=0,hourshi=0,hourge=0。 unsigned int num=0,sec=0,min=0,hour=0。 unsigned char code table[10]={0x3f,0xxx,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}。 void delay(unsigned int)。 void keyscan()。 void display()。 main() {TMOD=0x01。 TH0=(6553650000)/256。 TL0=(6553650000)%256。 EA=1。ET0=1。TR0=1。 while(1) {display()。 keyscan()。 } } void delay(unsigned int z) {unsigned int x,y。 for(x=z。x0。x) for(y=110。y0。y)。} 時(shí)鐘設(shè)置子程序 void time0() interrupt 1 {num++。 TH0=(6553650000)/256。 TL0=(6553650000)%256。 } 定時(shí)器中斷子程序 void time0() interrupt 1 {num++。 第 21 頁(yè) 共 26 頁(yè) TH0=(6553650000)/256。 TL0=(6553650000)%256。 } LED顯示程序 void display() {if(num==20) {num=0。 sec++。 if(sec==60) {sec=0。 min++。 if(min==60) {min=0。 hour++。 if(hour==24) {hour=0。 min=0。 sec=0。 } } } } secge=sec%10。 secshi=sec/10。 minge=min%10。 minshi=min/10。 hourge=hour%10。 hourshi=hour/10。 P2=0xfe。 P0=table[secge]。 第 22 頁(yè) 共 26 頁(yè) delay(5)。 P2=0xfd。 P0=table[secshi]。 delay(5)。 P2=0xfb。 P0=0x40。 delay(5)。 P2=0xf7。 P0=table[minge]。 delay(5)。 P2=0xef。 P0=table[minshi]。 delay(5)。 P2=0xdf。 P0=0x40。 delay(5)。 P2=0xbf。 P0=table[hourge]。 delay(5)。 P2=0x7f。 P0=table[hourshi]。 delay(5)。 } 按鍵控制子程序 void keyscan() {if(ksec==0) {delay(10)。 if(ksec==0) {sec++。 if(sec=60) 第 23 頁(yè) 共 26 頁(yè) sec=0。 } while(ksec==0) display()。} if(kmin==0) {delay(10)。 if(kmin==0) {min++。 if(min=60) min=0。 } while(kmin==0) display()。 } if(khour==0) {delay(10)。 if(khour==0) {hour++。 if(hour=60) hour=0。 } while(khour==0) display()。 } } 根據(jù)數(shù)字電子鐘的原理圖，畫出仿真圖，得到的圖如下所示。 第 24 頁(yè) 共 26 頁(yè) 數(shù)字鐘的仿真 結(jié)束語(yǔ) 我在這一次單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，很是受益匪淺。 通過(guò)對(duì)自己在大學(xué) 四 年時(shí)間里所學(xué)的 知識(shí)的回顧，并充分發(fā)揮對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的思考及 書面表達(dá)能力，最終完成了。這 為自己今后進(jìn)一步深化學(xué)習(xí)，積累了一定寶貴的經(jīng)驗(yàn) 。撰寫論文的過(guò)程 也是專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程 ，它使我 運(yùn)用已有的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)， 對(duì)其 進(jìn)行 設(shè)計(jì) ，分析和解決一個(gè)理論問(wèn)題或?qū)嶋H問(wèn)題，把知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力的實(shí)際訓(xùn)練。培養(yǎng) 了我 運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力 。 通過(guò)這 次課程設(shè)計(jì)我發(fā)現(xiàn) ， 只有理論 水平提高了； 才能夠 將 課本知識(shí) 與 實(shí)踐相 整合， 理論知識(shí) 服務(wù)于教學(xué)實(shí)踐， 以增強(qiáng)自己的動(dòng)手 能力 。 這個(gè)實(shí)驗(yàn)十分有意義 我獲得很深刻的經(jīng)驗(yàn) 。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我們知道了理論和實(shí)際的距離，也知道了理論和實(shí)際想結(jié)合的重要性，也從中得知了很多書本上無(wú)法得知的知識(shí)。 我們的 學(xué)習(xí)不但要 立足于 書本 ，以解決 理論和實(shí)際 教學(xué)中的實(shí)際問(wèn)題為目的， 還要 以 實(shí)踐相結(jié)合 ， 理論 問(wèn)題即 實(shí)踐 課題， 解決問(wèn)題 即 課程研究 ， 學(xué)生自己就是一個(gè) 專家， 通過(guò)自己的手來(lái)解決問(wèn)題比用腦子解決問(wèn)題更加深刻 。 學(xué)習(xí)就應(yīng)該 采取 理論 與 實(shí)踐 結(jié)合的方式， 理論 第 25 頁(yè) 共 26 頁(yè) 的問(wèn)題， 也就是 實(shí)踐性 的課題 。這種做法既有助于完成 理論知識(shí)的鞏固 ，又有助于帶動(dòng)實(shí)踐，解決實(shí)際問(wèn)題 ，加強(qiáng)我們的動(dòng)手能力和解決問(wèn)題的能力。 致謝 首先衷心地感謝李老師。本文從選題到完成，從理論上的探討到實(shí)際問(wèn)題的解決，無(wú)處不飽含著李老師的心血。在李老師的悉心指導(dǎo)和建議給了我極大的幫助和支持，使我受益匪淺，在此論文完成之際，謹(jǐn)向李老師致以深深的謝意和崇高的敬意。 參考文獻(xiàn)、資料索引 李軍 著，《 51系列單片機(jī)高級(jí)實(shí)例開(kāi)發(fā)指南 》， 北京航空航天大學(xué)出版社 ； 孫涵芳 著，《 MCS— 51/96 系列單片機(jī)原理及應(yīng)用 》， 北京航空航天大學(xué)出版社 ； 王幸之 著，《 AT89系列單片機(jī)原理與接口技術(shù) 》， 北京航空航天大學(xué)出版社 ； 歐陽(yáng)斌林 著，《 單片機(jī)原理及應(yīng)用 》， 中國(guó)水利水電出版社 ； 潭浩強(qiáng)著，《 C程序設(shè)計(jì)》， 北京航空航天出版社 ； 付曉光著，《單片機(jī)原理與實(shí)用技術(shù)》，清華大學(xué)出版社； 鄒壽彬著，《電子技術(shù)基礎(chǔ)》 , 清華大學(xué)出版社； 盧爾健著，《電路基礎(chǔ)》，高等教育出版社； 石生著，《電路基本分析》，高等教育出版社。 內(nèi)部資料 請(qǐng)勿外傳