基于51單片機的多功能數(shù)字時畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-02-14 14:07 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 C、流水線和DSP的設計技術，使單片機的性能有了明顯的提高，表現(xiàn)為：單片機的時鐘頻率得到提高；同樣頻率的單片機運行效率也有了很大的提升；由于集成度的提高，單片機的尋址能力、片內(nèi)ROM（FLASH）和RAM的容量都突破了以往的數(shù)量和限制。 由于系統(tǒng)資源和系統(tǒng)復雜程度的增加，開始使用高級語言（如C語言）來開發(fā)單片機的程序。使用高級語言可以降低開發(fā) 難度，縮短開發(fā)周期，增強軟件的可讀性和可移植性，便于改進和擴充功能。低電壓和低功耗 單片機的嵌入式應用決定了低電壓和低功耗的特性十分重要。由于CMOS等工藝的大量采用，很多單片機可以在更低的電壓下工作（），功耗已經(jīng)降低到uA級。這些特性使得單片機系統(tǒng)可以在更小電源的支持下工作更長的時間。低價格 單片機應用面廣，使用數(shù)量大，帶來的直接好處就是成本的降低。目前世界各大公司為了提高競爭力，在提高單片機性能的同時，十分注意降低其產(chǎn)品的價格。 考慮到本課題的數(shù)字時鐘功能較為簡單，采用51系列單片機即可滿足要求，且在價格和功耗等方面具有優(yōu)勢，所以本設計采用AT89C51單片機。下面我們對AT89C51單片機進行簡單的介紹。 AT89C51單片機介紹 單片機AT89C51引腳圖（小標題的格式不對）MCS51單片機本身提供了4個8位的并行口，分別是P0、PP2和P3，共有32條I/O口線。其端口都是雙向端口，每個口包含兩個鎖存器，（及特殊功能寄存器P0、PP2和P3）、一個輸出驅(qū)動器和輸出緩沖器。為了方便，將4個端口和其中的鎖存器都表示為P0、PP2和P3。MCS51單片機的并行端口可以按字節(jié)操作，也可以按位操作。P0是多功能8位雙向端口，可用作低8位地址/數(shù)據(jù)總線。P1位準雙向口，輸入前要先向鎖存器寫1。P2為多功能口，可用作高8位地址總線。P3的各位都有第二功能，可以為系統(tǒng)提供控制總線以及定時器/計數(shù)器和串行口的信號總線。VCC：正常操作、EPROM編程和校驗是接+5V。GDN：接地。外接晶振引腳XTAL1：片內(nèi)振蕩電路的輸入端XTAL2(Pin20)：片內(nèi)振蕩電路的輸出端RST/VPP(Pin9)：復位引腳，引腳上出現(xiàn)2個機器周期的高電平將使單片機復位。ALE/PROG(Pin30)：地址鎖存允許信號。EA/VPP(Pin31)：程序存儲器的內(nèi)外部選通，接低電平從外部程序存儲器讀指令，如果接高電平則從內(nèi)部程序存儲器讀指令。PSEN(Pin29)：外部存儲器讀選通信號。本設計總體結(jié)構(gòu)包括單片機、晶振電路、按鍵、段碼驅(qū)動、位碼驅(qū)動、LED數(shù)碼管、蜂鳴器電路等。硬件部分設置了的三個按鍵SSSS4。當按鍵S1第一次按下時，停止計時進入鬧鐘1的秒設置，當按鍵S1第二、第三次按下時，分別進入鬧鐘1的分設置和時設置，當按S1第四 、第五、第六次按下時分別進入鬧鐘2的秒、分、時設置，當按S1第七 、第八、第九次按下時分別進入鬧鐘3的秒、分、時設置，當按S1第十 、第二一、第十二次按下時分別進入時間的秒、分、時設置，在S1按下的各階段，可用按鍵SS3進行時間和鬧鈴時間的時、分、秒進行加減設置；當按鍵S1第十三次按下時恢復到時間顯示功能。當顯示的時間和定時設置的時間一致時，蜂鳴器發(fā)出等時間斷蜂鳴聲，鬧鈴時間設置為60秒。在各個鬧鐘設置階段，如果有S4按下，則相應鬧鐘功能關閉或開啟；如在鬧鈴時有S4按下則提前停止鬧鈴。另外，鬧鈴電路有音樂鬧鐘的擴展的功能(可以將蜂鳴器換成揚聲器再加一段音樂程序或利用音樂芯片即可實現(xiàn))。 總體方案3 硬件設計鍵盤電路的設計有兩種選擇：(1) 矩陣式鍵盤選用此方案，在修改時鐘或設置鬧鐘時可以直接從鍵盤輸入，方便快捷但程序比較復雜。(2) 獨立式鍵盤如果設置過多按鍵，將會占用較多I/O口，而且會給布線帶來不便，因此，此方案適用于按鍵較少的情況。如果選擇此方案，由于按鍵較少，在修改時間或設置鬧鈴時間時就不能直接輸入，只能通過加或減完成，稍為麻煩一些，但其程序簡單。考慮到本設計不需要經(jīng)常修改時間和設置鬧鈴，并且方案二比較簡單，我們采用方案二。： 方案一：液晶顯示器。如果選擇此方案，會降低系統(tǒng)的功耗，所以可以使用電池供電，便于攜帶。但是由于液晶顯示驅(qū)動器電路的復雜性，使用有一定的難度。方案二：數(shù)碼管顯示。數(shù)字驅(qū)動控制電路簡單，使用方便，如果選擇這個方案，你會看到當在夜間的時候并不需要一個光源，非常方便。缺點是耗電量大。由于數(shù)字驅(qū)動控制電路使用較為方便，且夜間使用方便，所以本設計我們應用數(shù)碼管顯示。本設計采用8塊8段LED數(shù)碼管作為顯示設備。LED數(shù)碼管（LEDSegmentDisplays）是由多個發(fā)光二極管封在一起組成“8”字型的器件，引線已在內(nèi)部連接完成只需引出它們的各個筆劃，公共電極。LED數(shù)碼管常用段數(shù)一般為7段有的另加一個小數(shù)點，還有一種是類似于3位“+1”型。位數(shù)有半位，1，2，3，4，
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