【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 外接晶振時(shí)，晶振兩端的電容一般選擇為30pF左右；這兩個(gè)電容對(duì)頻率有微調(diào)的作用。此方式是利用外部振蕩脈沖接入XTAL1和XTAL2。 本設(shè)計(jì)采用內(nèi)部時(shí)鐘方式。振蕩電路由兩個(gè)皆為30PF的C1,C2及振蕩頻率為12MHZ的晶振組成，并配合單片機(jī)定時(shí)器0實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確計(jì)時(shí)。如圖7所示。 圖8 發(fā)聲模塊 發(fā)聲模塊由電源，蜂鳴器兩部分組成。正常情況下，不發(fā)聲，一旦按鍵按下，或定時(shí)時(shí)間到，蜂鳴器發(fā)聲[9]。LED是Light Emiting Diode （發(fā)光二極管）的縮寫(xiě),發(fā)光二極管是能將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)的電致發(fā)光器件。由條形發(fā)光二極管組成“8”字形的LED顯示器，也稱數(shù)碼管[10]。通過(guò)數(shù)碼管中發(fā)光二極管的亮暗組合，可以顯示多種數(shù)字、字母以及其他符號(hào)。數(shù)碼管有7段數(shù)碼管和8段數(shù)碼管之分。7段數(shù)碼管由7個(gè)發(fā)光二極管組成，而8段數(shù)碼管則是在7段發(fā)光二極管的基礎(chǔ)上再加一個(gè)圓點(diǎn)型發(fā)光二極管，用以顯示小數(shù)點(diǎn)。8段數(shù)碼管中發(fā)光二極管的排列形狀以及數(shù)字顯示的段組合如圖9所示：圖9 八段數(shù)字顯示器及發(fā)光段組合圖在使用中，為了給發(fā)光二極管加驅(qū)動(dòng)電壓，它們有一個(gè)公共引腳，公共引腳共有兩種連接方法，如圖10所示，分別為共陰極接法與共陽(yáng)極接法[11]。把發(fā)光二極管的陰極連在一起構(gòu)成陰極公共引腳，如圖a所示。使用時(shí)陰極公共引腳接地，這樣陰極引腳上加高電平的發(fā)光二極管就導(dǎo)通點(diǎn)亮，而加低電平的則不點(diǎn)亮。把發(fā)光二極管的陽(yáng)極連在一起構(gòu)成陽(yáng)極公共引腳，如圖b所示。使用時(shí)陽(yáng)極公共引腳接+5V。這樣陰極引腳上加低電平的發(fā)光二極管即可導(dǎo)通點(diǎn)亮，而加高電平的則不點(diǎn)亮。a 共陽(yáng)極接法 b 共陰極接法 圖10 LED顯示器接法 本設(shè)計(jì)中采用共陰極LED數(shù)碼管顯示方式，電路圖如圖11所示：圖11 時(shí)間顯示模塊 KEIL集成開(kāi)發(fā)環(huán)境的應(yīng)用與操作 KEIL集成開(kāi)發(fā)環(huán)境簡(jiǎn)介Keil C51是Keil Software公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)。 Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開(kāi)發(fā)方案，通過(guò)一個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（uVision）將這些部分組合在一起。在Keil中使用C語(yǔ)言編程，在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)[12]。 KEIL集成開(kāi)發(fā)環(huán)境的基本仿真流程[13][13]第一步：雙擊KEIL uVision3的桌面快捷方式，啟動(dòng)KEIL集成開(kāi)發(fā)軟件。第二步：新建文本編輯界面或加入原有的程序文件。選擇“File(文件)”→“New”命令或菜單欄的“新建文本”命令，即可在項(xiàng)目界面的右側(cè)打開(kāi)一個(gè)新的文本編輯界面，默認(rèn)文件名為“Text1”。第三步：在“Text1”中輸入C語(yǔ)言源程序。第四步：保存源程序。保存文件時(shí)必須加上文件的擴(kuò)展名并選擇路徑和文件名進(jìn)行保存，C語(yǔ)言程序文件的擴(kuò)展名為“.C”。第五步：新建KEIL工程。選擇“Project(工程)” →“New Project(新建工程)”命令，將出現(xiàn)保存對(duì)話框。在保存工程對(duì)話框中輸入工程文件名，工程名稱不用輸入擴(kuò)展名。輸入名稱后保存，將出現(xiàn)“Select Device for Target ”對(duì)話框。第六步：選擇CPU型號(hào)。在對(duì)話框中選擇“公司（Atmel）” →“CPU型號(hào)”，單擊“確定”按鈕返回主界面。 Proteus軟件簡(jiǎn)介Proteus軟件是目前世界上最先進(jìn)的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)模擬電路、數(shù)字電路及各種電路系統(tǒng)的仿真和PCB設(shè)計(jì)等功能，是目前唯一一個(gè)能夠?qū)Ω鞣N處理器進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真、調(diào)試與測(cè)試的EDA工具。微控制器系統(tǒng)相關(guān)的仿真需建立編譯和調(diào)試環(huán)境，可選擇Keil 5 軟件。該軟件支持許多芯片，集編輯、編譯和程序仿真于一體，同時(shí)還支持匯編和C語(yǔ)言的程序設(shè)計(jì)。它的界面簡(jiǎn)單易學(xué)，在調(diào)試程序、軟件仿真方面有很強(qiáng)大的功能[14]。 其最關(guān)鍵的功能是：將電路仿真和微處理器仿真進(jìn)行協(xié)同，直接在基于原理圖的虛擬原型上進(jìn)行處理器編程調(diào)試，并進(jìn)行功能驗(yàn)證，通過(guò)動(dòng)態(tài)器件如LED、開(kāi)關(guān)等，實(shí)時(shí)看到運(yùn)行后的輸入、輸出的結(jié)果， Proteus為我們建立了比較完整的電子設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)環(huán)境[15]。 圖12 主程序流程圖 本設(shè)計(jì)的主程序是一個(gè)循環(huán)的過(guò)程，其流程是：開(kāi)始運(yùn)行顯示正常時(shí)間，如果掃描過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)有鍵按下，則進(jìn)行時(shí)間和鬧鐘模式的切換，再次按下，進(jìn)行時(shí)分秒的校正；如果沒(méi)有鍵按下，則正常顯示時(shí)間；在正常時(shí)間顯示過(guò)程中，若定時(shí)時(shí)間到，則鬧鐘自動(dòng)響起，否則時(shí)間正常顯示。 仿真結(jié)果如下圖13所示。 圖13 仿真結(jié)果 仿真結(jié)果分析本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了時(shí)分秒的顯示，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，對(duì)時(shí)間的調(diào)節(jié)感覺(jué)不是很好，在鬧鐘定時(shí)方面還是比較滿意。在測(cè)試過(guò)程中，有很多小問(wèn)題，通過(guò)多次的修改程序并在Proteus軟件中進(jìn)行仿真，最終解決可了這些問(wèn)題，同時(shí)也反映出我在單片機(jī)設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)方面的不足[16]。仿真效果達(dá)到了預(yù)期的效果，能通過(guò)調(diào)節(jié)控制鍵來(lái)矯正時(shí)間，是本人比較滿意。 首先，我覺(jué)得這次的單片機(jī)設(shè)計(jì)非常必要，通過(guò)這次的設(shè)計(jì)使我們學(xué)到了更多的關(guān)于單片機(jī)的實(shí)際應(yīng)用知識(shí)，以前在課堂上只是簡(jiǎn)單的掌握了一些基礎(chǔ)知識(shí)和簡(jiǎn)單指令，對(duì)于實(shí)際的應(yīng)用還很陌生。剛開(kāi)始設(shè)計(jì)時(shí)，腦子里一片空白，不知道從哪開(kāi)始下手，學(xué)過(guò)的知識(shí)不知道怎么運(yùn)用。設(shè)計(jì)，編程，仿真，每一步都感覺(jué)很難，尤其是編程這一塊，老是有錯(cuò)誤，后來(lái)我發(fā)現(xiàn)，應(yīng)該把程序分開(kāi)來(lái)，一塊一塊的進(jìn)行編程，不能混在一起，否則程序太大了，容易混淆，很難發(fā)現(xiàn)里面存在的問(wèn)題。于是我把程序按照實(shí)現(xiàn)的功能不同分成幾部分，然后進(jìn)行逐一分析，進(jìn)行編程，把每一部分實(shí)現(xiàn)的功能都實(shí)現(xiàn)后再對(duì)整個(gè)的程序進(jìn)行整理。這次設(shè)計(jì)讓我深有感觸的是做什么事都要細(xì)心，并且一定要有耐心，不然只會(huì)半途而廢，而且思路很重要，當(dāng)有了明確的思路之后再按照思路一步一步的按照步驟來(lái)走，注意細(xì)節(jié)，這樣會(huì)大大提高效率，而且會(huì)節(jié)省很多時(shí)間和精力。以上這些就是我在這次設(shè)計(jì)中學(xué)到的東西，而且將這些東西運(yùn)用到以后的學(xué)習(xí)中。 參考文獻(xiàn)[1].李廣弟，朱月秀，（第三版）[M].北京:航空航天大學(xué)出版社，2007[2].（簡(jiǎn)明修訂版）[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1998[3].THKACM1型單片機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)、KEIL軟件、WAVE軟件[4].數(shù)字控制與PLC實(shí)驗(yàn)室“THKSCM1型單片機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)” [5].[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社 2004[6].[M].北京:電子工業(yè)出版社 2011[7].周潤(rùn)景,徐宏偉,、分析與制作[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社 2010[8].林志琦,郎建軍,李會(huì)杰,[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社 2006[9].李海濱,片春媛,[M].北京：中國(guó)電力出版社 2009[10].張鵬,[M].北京：海洋出版社 2008[11].戴佳,[M].北京：電子工業(yè)出版社 2006[12].[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社 2008[13].杜立,（第二版）[M].北京：電子工業(yè)出版社 2013[14].周潤(rùn)景，張麗娜，[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社 2007[15].[M].北京：中國(guó)水利水電出版社 20