【文章內(nèi)容簡介】 電路顯示模塊需要實時顯示當(dāng)前的時間 ,即時、分、秒， 因此需要 6 個數(shù)碼管，另需兩個數(shù)碼管來顯示橫。采用動態(tài)顯示方式顯示時間，硬件連接如下圖所示，時的十位和個位分別顯示在第一個和第二個數(shù)碼管，分的十位和個位分別顯示在第四個和第五個數(shù)碼管，秒的十位和個位分別顯示在第七個和第八個數(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)動方式可分成靜態(tài)顯示方式和動態(tài)顯示方式兩種。對于多位 LED 顯示器，通常 都是采用動態(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 共 26 頁 數(shù)碼管的硬件連接示意圖 鍵盤控制電路 該設(shè)計需要校對時 間，所以用三個按鍵來實現(xiàn)。按 khour 來調(diào)節(jié)小時的時間，按 kmin來調(diào)節(jié)分針的時間，按 ksec 來調(diào)節(jié)秒的時間。下圖是按鍵硬件連接圖。 按鍵控制電路的硬件連接圖 當(dāng)用手按下一個鍵時，如圖所示，往往按鍵在閉合位置和斷開位置之間跳幾下才穩(wěn)定到閉合狀態(tài)的情況；在釋放一個鍵時，也回會出現(xiàn)類似的情況。這就是抖動。抖動的持續(xù)時間隨鍵盤材料和操作員而異，不過通?？偸遣淮笥?10ms。很容易想到，抖動問題不解決就會引起對閉合鍵的識別。用軟件方法可以很容易地解決抖動問題，這就是通過延遲 10ms 來等待抖動消失，這之后，在讀入鍵盤碼。 按鍵抖動信號波形 第四章 數(shù)字鐘的軟件設(shè)計 系統(tǒng)的軟件設(shè)計也是工具系統(tǒng)功能的設(shè)計。單片機軟件的設(shè)計主要包括執(zhí)行軟件（完成各種實質(zhì)性功能）的設(shè)計和監(jiān)控軟件的設(shè)計。單片機的軟件設(shè)計通常要考慮以下幾個方面的鍵按下 前沿抖動 后沿抖動 閉合 穩(wěn)定 第 15 頁 共 26 頁 問題： （ 1）根據(jù)軟件功能要求，將系統(tǒng)軟件劃分為若干個相對獨立的部分，設(shè)計出合理的總體結(jié)構(gòu)，使軟件開發(fā)清晰、簡潔和流程合理； （ 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、實行模塊化、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，實施軟件工程； （ 7）注意軟件的抗干擾設(shè)計，提高系統(tǒng)的可靠性。 系統(tǒng)軟件設(shè)計流程圖 第 16 頁 共 26 頁 主程序流程圖 這 次的數(shù)字電子鐘設(shè)計用到很多子程序，它們的流程圖如下所示： 按鍵處理是先檢測秒按鍵是否按下，秒按鍵如果按下，秒就加 1；如果沒有按下，就檢測分按鍵是否按下，分按鍵如果按下，分就加 1；如果沒有按下，就檢測時按鍵是否按下，時按鍵如果按下，時就加 1；如果沒有按下，就把時間顯 示出來。 按鍵處理流程圖 定時器中斷時是先檢測 1 秒是否到， 1 秒如果到，秒單元就加 1；如果沒到，就檢測 1 分鐘是否到， 1分鐘如果到，分單元就加 1；如果沒到，就檢測 1小時是否到， 1小時如果到，時單元就加 1，如果沒到，就顯示時間。 N Y N Y N Y 時加 1 顯示時間 結(jié)束 開始 秒按鍵按下？ 秒加 1 分按鍵按下？ 分加 1 時按鍵按下？ 第 17 頁 共 26 頁 定時器中斷流程圖 N 24 小時到？ 分單元清零，時單元加 1 N N N Y Y 時單元清零 時間顯示 中斷返回 開始 一秒時間到？ 60 秒時間到？ 60 分鐘到？ 秒單元加 1 秒單元清零，分單元加 1 Y Y 第 18 頁 共 26 頁 時間顯示是先秒個位計算顯示，然后是秒十位計算顯示，再是分個位計算顯示，再然后是分十位顯示，再就是時個位計算顯示，最后是時十位顯示。 時間顯示流程圖 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。 時十位計算顯示 結(jié)束 開始 秒個位計算顯示 秒十位計算顯示 分個位計算顯示 分十位計算顯示 時個位計算顯示 第 19 頁 共 26 頁 數(shù)字鐘的原理圖 工作原理 ： 數(shù)字電子鐘是一個將“ 時”，“分”，“秒”顯示于人的視覺器官的計時裝置。它的計時周期為 24 小時，顯示滿刻度為 23 時 59 分 59 秒，另外還有校時功能。因此，一個基本的數(shù)字鐘電路主要由顯示器“時”，“分”，“秒”和單片機，還有校時電路組成。 8 個數(shù)碼管的段選接到單片機的 P0 口，位選接到單片機的 P2 口。數(shù)碼管按照數(shù)碼管動態(tài)顯示的工作原理工作，將標(biāo)準(zhǔn)秒信號送入“秒單元”，“秒單元”采用 60 進(jìn)制計數(shù)器，每累計 60 秒發(fā)出一個“分脈沖”信號，該信號將作為“分單元”的時鐘脈沖?！胺謫卧币膊捎?60 進(jìn)制計數(shù)器，每累計 60 分鐘，發(fā)出一個“時脈沖”信號，該信號將被送到“時單元”?！皶r單元”采用 24 進(jìn)制計時器，可實現(xiàn)對一天 24 小時的累計。顯示電路將“時”、“分”、“秒”通過七段顯示器顯示出來。校時電路時用來對“時”、“分”、“秒”顯示數(shù)字進(jìn)行校對調(diào)整，按一下 ksec,秒單元就加 1 ，按一下 kmin,分就加 1，按一下 khour，時就加 1。 主程序 include sbit ksec=P3^0。 sbit kmin=P3^1。 sbit khour=P3^2。 第 20 頁 共 26 頁 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)。} 時鐘設(shè)置子程序 void time0() interrupt 1 {num++。 TH0=(6553650000)/256。 TL0=(6553650000)%256。 } 定時器中斷子程序 void time0() interrupt 1 {num++。 第 21 頁 共 26 頁 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 共 26 頁 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 共 26 頁 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 共 26 頁 數(shù)字鐘的仿真 結(jié)束語 我在這一次單片機最小系統(tǒng)的設(shè)計過程中，很是受益匪淺。 通過對自己在大學(xué) 四 年時間里所學(xué)的 知識的回顧，并充分發(fā)揮對所學(xué)知識的理解和對畢業(yè)設(shè)計的思考及 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 。撰寫論文的過程 也是專業(yè)知識的學(xué)習(xí)過程 ，它使我 運用已有的專業(yè)基礎(chǔ)知識， 對其 進(jìn)行 設(shè)計 ，分析和解決一個理論問題或?qū)嶋H問題，把知識轉(zhuǎn)化為能力的實際訓(xùn)練。培養(yǎng) 了我 運用所學(xué)知識解決實際問題的能力 。 通過這 次課程設(shè)計我發(fā)現(xiàn) ， 只有理論 水平提高了； 才能夠 將 課本知識 與 實踐相 整合， 理論知識 服務(wù)于教學(xué)實踐， 以增強自己的動手 能力 。 這個實驗十分有意義 我獲得很深刻的經(jīng)驗 。通過這次課程設(shè)計，我們知道了理論和實際的距離，也知道了理論和實際想結(jié)合的重要性，也從中得知了很多書本上無法得知的知識。 我們的 學(xué)習(xí)不但要 立足于 書本 ，以解決 理論和實際 教學(xué)中的實際問題為目的， 還要 以 實踐相結(jié)合 ， 理論 問題即 實踐 課題， 解決問題 即 課程研究 ， 學(xué)生自己就是一個 專家， 通過自己的手來解決問題比用腦子解決問題更加深刻 。 學(xué)習(xí)就應(yīng)該 采取 理論 與 實踐 結(jié)合的方式， 理論 第 25 頁 共 26 頁 的問題， 也就是 實踐性 的課題 。這種做法既有助于完成 理論知識的鞏固 ，又有助于帶動實踐，解決實際問題 ，加強我們的動手能力和解決問題的能力。 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際問題的解決，無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系列單片機高級實例開發(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系列單片機原理與接口技術(shù) 》， 北京航空航天大學(xué)出版社 ； 歐陽斌林 著，《 單片機原理及應(yīng)用 》， 中國水利水電出版社 ； 潭浩強著，《 C程序設(shè)計》， 北京航空航天出版社 ； 付曉光著，《單片機原理與實用技術(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 請勿外傳