基于89c51的數(shù)字電子鐘設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-11-12 08:47 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 現(xiàn)數(shù)碼管的顯示。開(kāi)通定時(shí)器 T0 中斷來(lái)對(duì)數(shù)碼管的查表和 1 秒的準(zhǔn)確計(jì)時(shí)，然后利用 P3口的低三位作為判斷程序，判斷是否分時(shí)秒是否溢出，若無(wú)溢出則顯示當(dāng)前值，若溢出則清零實(shí)現(xiàn)時(shí)分秒的加一。 3 硬件設(shè)計(jì) 單片機(jī)的復(fù)位電路 在系統(tǒng)運(yùn) 行的過(guò)程中，有時(shí)可能對(duì)系統(tǒng)需要進(jìn)行復(fù)位，為了避免對(duì)硬件系統(tǒng)經(jīng)常加電和斷電造成的損害，設(shè)計(jì)了手動(dòng)的復(fù)位電路。如圖 31 所示。這種電路的設(shè)計(jì)，在系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中需要復(fù)位時(shí)，只需使開(kāi)關(guān)閉合，在 RST 端就會(huì)出現(xiàn)一定時(shí)間的高電平信號(hào)，從而使單片機(jī)實(shí)現(xiàn)復(fù)位。 電路原理圖如圖 31 所示： 單片機(jī) 系統(tǒng) 課程設(shè)計(jì) 3 圖 31 手動(dòng)復(fù)位電路原理圖 單片機(jī)系統(tǒng)的晶振電路 單片機(jī)必須在時(shí)鐘的驅(qū)動(dòng)下才能進(jìn)行工作。 MCS51 系列單片機(jī)內(nèi)部都有一個(gè)時(shí)鐘振蕩電路，只需外接晶振源，就能產(chǎn)生一定頻率的時(shí)鐘信號(hào)送到單片機(jī)的內(nèi)部的各個(gè)單元，決定單片機(jī)的工 作速度。圖 32 就是內(nèi)部時(shí)鐘工作方式的電路圖，這是一種常用的方式。這種方式是外界振蕩源，本設(shè)計(jì)就采用這種外接晶振的方法。電路中的兩個(gè)電容的作用有兩個(gè)：一是幫助振蕩器起振（ C1 C2 的值大起振的速度慢；反之，速度快。）；二是對(duì)振蕩器的頻率起到微調(diào)的作用（ C1 C2的值大，頻率略有減少，反之，頻率略有提高）。 C1 C2 的值采用 22pF。 其原理圖如圖 32 所示 ： 單片機(jī) 系統(tǒng) 課程設(shè)計(jì) 4 圖 32 單片機(jī)系統(tǒng)的晶振電路原理圖 單片機(jī)鍵盤模塊 三個(gè)按鍵分別接 、 、 ，從而實(shí)現(xiàn)時(shí)、分、秒的 加 1 功能。其原理圖如圖 33 所示： 圖 33 鍵盤模塊 單片機(jī) 系統(tǒng) 課程設(shè)計(jì) 5 單片機(jī)動(dòng)態(tài)數(shù)碼管顯示模塊 動(dòng)態(tài)數(shù)碼管段選端接 AT89C51 的 P0口并接八個(gè)的上拉電阻；動(dòng)態(tài)數(shù)碼管的位選端接 74LS245 鎖存器的 B 端， 74LS245 鎖存器的 A 端接 AT89C51 的 P2 口，通過(guò)段選和位選實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)數(shù)碼管的數(shù)字顯示。其原理圖如圖 34 所示： 圖 34 動(dòng)態(tài)數(shù)碼管顯示模塊 單片機(jī)電源電路模塊 直流電源的穩(wěn)定性和輸出電源的質(zhì)量影響單片機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，所以一個(gè)完整的可靠的電子設(shè)計(jì)需要可靠的電源供電。除了用市面上的 干電池供電外，還可以采用市電 220v 變壓、整流、濾波、整流和穩(wěn)壓后獲得穩(wěn)定的直流電源。本設(shè)計(jì)采用后者輸出 5v 直流電壓。 圖 35 為采用三端集成穩(wěn)壓器 7805 構(gòu)成的正 5v 直流電源 : 12P10 .3 3 u FC10 .1 u FC21 0 u FC3D1V in V outGND7805T 220VT ra nsVCC1 N 4 0 0 1 圖 35 直流電源原理圖 單片機(jī) 系統(tǒng) 課程設(shè)計(jì) 6 4 軟件設(shè)計(jì) 軟件的設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的應(yīng)用程序。其任務(wù)是在整體設(shè)計(jì)和硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，確定程序結(jié)構(gòu)，分配內(nèi) RAM 資源，劃分功能模塊，然后進(jìn)行主程序和各模塊程序的設(shè)計(jì)，最后連接起來(lái)成為一個(gè)完整應(yīng)用程序，與硬件相結(jié)合完成相應(yīng)功能。 主程序設(shè)計(jì) 主程序才用模塊化設(shè)計(jì)，流程圖如圖 41 所示。 整個(gè)程序先給數(shù)碼管送初值 12_00_00，然后進(jìn)行初始化工作，包括定時(shí)器及其初值設(shè)置、開(kāi)中斷等。程序通過(guò)按鍵掃描程序來(lái)確定是否調(diào)用中斷程序來(lái)對(duì)時(shí)間進(jìn)行調(diào)整，整個(gè)程序較為簡(jiǎn)短，但是時(shí)間誤差很小。 其流程圖如圖 41 所示： 開(kāi) 始送 顯 示 初 始 值（ 1 2 0 0 0 0 ）定 時(shí) 器 T 0 送 初始 值（ 5 0 M S ）調(diào) 用 顯 示 子程 序啟 動(dòng) 定 時(shí) 器T 0中 斷 開(kāi) 啟調(diào) 用 顯 示 程序結(jié) 束時(shí) 增 一分 增 一秒 增 一調(diào) 用 子 程 序I N T T O秒 鍵 按 下 ？分 鍵 按 下 ？時(shí) 鍵 按 下 ？NNNYYY 圖 41 主程序設(shè)計(jì)框圖 單片機(jī) 系統(tǒng) 課程設(shè)計(jì) 7 鍵盤子程序設(shè)計(jì) 通過(guò)循環(huán)掃描三個(gè)按鍵的電平變化來(lái)判斷對(duì)應(yīng)按鍵是否按下，并帶有去抖動(dòng)功能，當(dāng)某個(gè)按鍵按下時(shí)，則對(duì)應(yīng)的進(jìn)行增一操作。若分秒增一到底 60 次或者時(shí)增一到達(dá) 24 次 ，將對(duì)其清零，各個(gè)操作均實(shí)時(shí)的通過(guò)數(shù)碼管顯示。 其流程圖如圖 42 所示： 開(kāi) 始秒 鍵 按 下 ？ 分 鍵 按 下 ？ 時(shí) 鍵 按 下 ？調(diào) 用 去 抖 動(dòng) 延遲 子 程 序調(diào) 用 去 抖 動(dòng)
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