【文章內(nèi)容簡介】 形碼和相應(yīng)的位選，利用發(fā)光管的余輝和人眼視覺暫留作用，使人的感覺好像各位數(shù)碼管同時都在顯示。動態(tài)顯示的亮度比靜態(tài)顯示要差一些，所以在選擇限流電阻時應(yīng)略小于靜態(tài)顯示電路中的。一個八段數(shù)碼管稱為一位，多個數(shù)碼管并列在一起可構(gòu)成多位數(shù)碼管，它們的段選線連在一起，而各自的公共端稱為位選線。顯示時，都從段選線送入字符編碼，而選中哪個位選線，那個數(shù)碼管便會被點亮。圖 4 LED 顯示電路 按鍵輸入電路獨立式按鍵采用每個按鍵單獨占有一個 I/O 口的結(jié)構(gòu)，這是最簡單的鍵盤輸入設(shè)計。當(dāng)按下和釋放按鍵時，輸入到 I/O 口端的電平是不一樣的，單片機程序根據(jù)不同端口的電平變化判斷是否有鍵按下以及是哪一個鍵被按下。獨立式鍵盤的原理簡單，四川師范大學(xué)成都學(xué)院電子工程學(xué)院課程設(shè)計報告5每個按鍵的電路是獨立的，占用一條數(shù)據(jù)線。這種接法占用硬盤資源大，適合該課程設(shè)計的電子時鐘電路。圖 5 獨立按鍵 蜂鳴器電路蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，采用直流電壓供電，廣泛應(yīng)用于計算機、打印機、復(fù)印機、報警器、電子玩具、汽車電子設(shè)備、電話機、定時器等電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件。蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類型。壓電式蜂鳴器 壓電式蜂鳴器主要由多諧振蕩器、壓電蜂鳴片、阻抗匹配器及共鳴箱、外殼等組成。有的壓電式蜂鳴器外殼上還裝有發(fā)光二極管。多諧振蕩器由晶體管或集成電路構(gòu)成。當(dāng)接通電源后（~15V 直流工作電壓）,多諧振蕩器起振,輸出~ 的音頻信號，阻抗匹配器推動壓電蜂鳴片發(fā)聲。壓電蜂鳴片由鋯鈦酸鉛或鈮鎂酸鉛壓電陶瓷材料制成。在陶瓷片的兩面鍍上銀電極，經(jīng)極化和老化處理后，再與黃銅片或不銹鋼片粘在一起。電磁式蜂鳴器由振蕩器、電磁線圈、磁鐵、振動膜片及外殼等組成。接通電源后，振蕩器產(chǎn)生的音頻信號電流通過電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場。振動膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下，周期性地振動發(fā)聲。四川師范大學(xué)成都學(xué)院電子工程學(xué)院課程設(shè)計報告6圖 6 蜂鳴器電路 軟件設(shè)計方法系統(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問題：? 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；? 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；? 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)；? 繪制程序流程圖；? 合理分配系統(tǒng)資源；? 為程序加入注釋，提高可讀性，實施軟件工程；? 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)計思想本系軟件設(shè)計中，利用單片機定時器設(shè)計時間計時處理，采用單片機內(nèi)部的 T0 定時器溢出中斷來實現(xiàn)，工作在 T0 方式下，定時 250 微妙，則連續(xù)中斷 4000 次即為一秒，得到了我們所需時間的最小單位該設(shè)計用 C51 編寫程序，由于匯編語言的移植性比較差，而 C 語言則比較靈活。許多子函數(shù)都可以直接移植過去。在程序中除了有主函數(shù)外還包含許多子函數(shù)，如延時函數(shù)、按鍵掃描函數(shù)、初始化函數(shù)、時間顯示函數(shù)、設(shè)定鬧鐘顯示函數(shù)、調(diào)時、分、秒函數(shù)、功能切換函數(shù)、秒表功能函數(shù)。 系統(tǒng)主程序四川師范大學(xué)成都學(xué)院電子工程學(xué)院課程設(shè)計報告7在主控程序循環(huán)中主要工作為掃描是否有按鍵，若有按健則做相應(yīng)的功能處理，同時也掃描顯示器顯示時間數(shù)據(jù)，并檢查所設(shè)置的時間是否到了。時間計時處理程序是等過了 1s 后，則更新時間數(shù)據(jù)，將最新的時、分、秒的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)并顯示在八段數(shù)碼管上。開始蜂鳴器初始化數(shù)碼管顯示初始化按鍵輸入初始化定時器 T0、T1 初始化開中斷開關(guān)，允許 T0、T1 中斷調(diào)用時鐘顯示程序調(diào)用按鍵掃描程序等待中斷啟動 T0、T1定義計數(shù)變量和狀態(tài)變量圖 7 系統(tǒng)主程序流程圖 中斷子程序中斷子程序的主要功能：提供時間基準(zhǔn)和快速按鍵調(diào)時功能。 定時器 T0 的中斷程序設(shè)計定時器 T0 中斷提供時間基準(zhǔn)。當(dāng) T0 連續(xù)中斷 4000 次時，即為一秒，此時秒加一；四川師范大學(xué)成都學(xué)院電子工程學(xué)院課程設(shè)計報告8當(dāng)秒值為 60 時，分鐘加一，同時秒清零。當(dāng)分鐘值為 60 時，小時加一，同時分鐘值清零；當(dāng)小時為 24 時，小時清零。計數(shù)變量清零秒加 1分加 1秒清零小時加 1 且分清零小時清零計數(shù)到 4000 否?秒 =60 否?分 =60 否?小時=24 否?開始YNYYYNNN返回計數(shù)變量加 1圖 8 T0 中斷程序流程圖 定時器 T1 的中斷程序設(shè)計當(dāng) T1 中斷 500 次時，檢測一次選擇按鍵 S3，如果按鍵按下，檢測時間加減按鍵，對應(yīng)按鍵按下則執(zhí)行對應(yīng)的操作，選擇按鍵可選擇調(diào)時、調(diào)分、調(diào)秒以及讓時間加減按鍵失效這四種功能，這樣可以達到迅速校準(zhǔn)時間的作用。四川師范大學(xué)成都學(xué)院電子工程學(xué)院課程設(shè)計報告9計數(shù)變量 1 加 1延時去抖動狀態(tài)變量 m 加 1m=1 m=2 m=3 m=4調(diào)秒程序調(diào)分程序調(diào)時程序變量清零計數(shù)變量 1 清零按鍵 S3 按下否?按鍵 S3 按下否?計數(shù)到 500 否?NNNYYY計數(shù)變量 2 加 1秒表低位加 1，計數(shù)變量 2 清零秒表高位加 1低位清零秒表高位清零計數(shù)到 400 否?低位=9999 否?高位=9999 否?NNNYYY開始Yflag = 1 否?中斷返回N圖 9 T1 中斷程序流程圖 按鍵掃描子程序按鍵掃描子程序是程序計中相當(dāng)重要的一部分。按鍵掃描子程序的功能是：掃描四川師范大學(xué)成都學(xué)院電子工程學(xué)院課程設(shè)計報告10S4 鍵是否按下，若 S4 鍵按下，則執(zhí)行相應(yīng)功能。標(biāo)志變量 flag 的初值設(shè)為 1，當(dāng)按下S4 鍵時，標(biāo)志變量 flag 值加 1，對應(yīng)切換至所設(shè)置的功能。具體切換任務(wù)： flag 值為1 時可以顯示時鐘并對時間進行校準(zhǔn)，當(dāng) flag 值為 2 時，切換至秒表功能；當(dāng) flag 值為 3 時，切換至鬧鐘設(shè)置功能；當(dāng) flag 值為 4 時，flag 值返回 1，回到時鐘顯示并可以調(diào)時。開始NS4 鍵是否按下？Y返回延時去抖動S4 鍵是否按下？YN狀態(tài)變量 flag 加 1圖 10 按鍵掃描程序流程圖 調(diào)時、分、秒子程序當(dāng)選擇按鍵狀態(tài)選擇到調(diào)秒時，相應(yīng)的按下 S2 即對秒進行加 1 運算，當(dāng)秒到加到60 時，秒清零；按下 S1 即對秒進行減 1 運算，當(dāng)減到零時，秒等于 59。選擇按鍵切換時，對應(yīng)的鍵可以調(diào)分和小時。調(diào)分和調(diào)時子程序和調(diào)秒子程序類似。四川師范大學(xué)成都學(xué)院電子工程學(xué)院課程設(shè)計報告11開始Y延時去抖動S2 按鍵按下否?S2 按鍵按下否?延時去抖動YNN秒加 1Y秒減 1Y秒 =60?秒清零Y秒 =0?秒=59YNN