基于單片機的簡易電子時鐘設計畢業(yè)設計論文(編輯修改稿)
2025-07-24 20:44 本頁面
【文章內容簡介】 8位雙向I/O口，它不再需要多路轉接電路MUX；因此它作為輸出口使用時，無需再外接上拉電阻，當作為輸入口使用時，同樣也需先向其鎖存器寫“1”，使輸出驅動電路的FET截止。P2口：P2口電路比P1口電路多了一個多路轉接電路MUX，這又正好與P0口一樣。P2口可以作為通用的I/O口使用，這時多路轉接電路開關倒向鎖豐存器Q端。P3口：P3口特點在于，為適應引腳信號第二功能的需要，增加了第二功能控制邏輯。當作為I/O口使用時，第二功能信號引線應保持高電平，與非門開通，以維持從鎖存器到輸出端數據輸出通路的暢通。當輸出第二功能信號時，該位應應置“1”，使與非門對第二功能信號的輸出是暢通的，從而實現(xiàn)第二功能信號的輸出。 晶振電路下圖所示為時鐘電路原理圖，在STC12C5A08S2芯片內部有一個高增益反相放大器，其輸入端為芯片引腳XTAL1，輸出端為引腳XTAL2。而在芯片內部，XTAL1和XTAL2之間跨接晶體振蕩器和微調電容，從而構成一個穩(wěn)定的自激振蕩器。時鐘電路產生的振蕩脈沖經過觸發(fā)器進行二分頻之后，才成為單片機的時鐘脈沖信號。圖23 晶振電路 復位電路單片機復位的條件是：必須使RST/VPD 或RST引（9）加上持續(xù)兩個機器周期（即24個振蕩周期）的高電平。例如，若時鐘頻率為12 MHz，每機器周期為1μs，則只需2μs以上時間的高電平，在RST引腳出現(xiàn)高電平后的第二個機器周期執(zhí)行復位。單片機常見的復位如圖24所示。電路為上電復位電路，它是利用電容充電來實現(xiàn)的。在接電瞬間，RESET端的電位與VCC相同，隨著充電電流的減少，RESET的電位逐漸下降。只要保證RESET為高電平的時間大于兩個機器周期，便能正常復位。該電路除具有上電復位功能外，若要復位，只需按圖中的RESET鍵，此時電源VCC經電阻RR2分壓，在RESET端產生一個復位高電平。圖24 單片機復位電路 數碼顯示模塊設計顯示器普遍地用于直觀地顯示數字系統(tǒng)的運行狀態(tài)和工作數據，按照材料及產品工藝，單片機應用系統(tǒng)中常用的顯示器有：發(fā)光二極管LED顯示器、液晶LCD顯示器、CRT顯示器等。LED顯示器是現(xiàn)在最常用的顯示器之一。如圖25所示。圖25 LED顯示器的符號圖發(fā)光二極管LED由特殊的半導體材料砷化鎵、磷砷化鎵等制成，可以單獨使用，也可以組裝成分段式或點陣式LED顯示器件（半導體顯示器）。分段式顯示器（LED數碼管）由7條線段圍成8字型，每一段包含一個發(fā)光二極管。外加正向電壓時二極管導通，發(fā)出清晰的光。只要按規(guī)律控制各發(fā)光段亮、滅，就可以顯示各種字形或符號。LED數碼管有共陽、共陰之分。圖26是共陽式、共陰式LED數碼管的原理圖和符號。圖26 共陽式、共陰式LED數碼管的原理圖和數碼管的符號圖顯示電路顯示模塊需要實時顯示當前的時間，即時、分、秒，因此需要6個數碼管，另需兩個數碼管來顯示橫。采用動態(tài)顯示方式顯示時間，硬件連接如圖27所示：時的十位和個位分別顯示在第一個和第二個數碼管，分的十位和個位分別顯示在第四個和第五個數碼管，秒的十位和個位分別顯示在第七個和第八個數碼管，其余數碼管顯示橫線。LED顯示器的顯示控制方式按驅動方式可分成靜態(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)掃描的方法進行顯示。其硬件連接方式如圖27所示。圖27 數碼管的硬件連接示意圖系統(tǒng)采用動態(tài)顯示方式，用P0口來控制LED數碼管的段控線，而用P2口來控制其位控線。動態(tài)顯示通常都是采用動態(tài)掃描的方法進行顯示，即循環(huán)點亮每一個數碼管，這樣雖然在任何時刻都只有一位數碼管被點亮，但由于人眼存在視覺殘留效應，只要每位數碼管間隔時間足夠短，就可以給人以同時顯示的感覺。數碼管顯示電路如圖28所示：圖28 數碼顯示電路數碼管使用條件：a、段及小數點上加限流電阻b、使用電壓：段：根據發(fā)光顏色決定；小數點：根據發(fā)光顏色決定c、使用電流：靜態(tài)：總電流80mA（每段10mA）；動態(tài)：平均電流45mA峰值電流100mA。數碼管使用注意事項說明：（1）數碼管表面不要用手觸摸，不要用手去弄引角；（2）焊接溫度260℃；焊接時間：5s；（3）表面有保護膜的產品，可以在使用前撕下來。 按鍵模塊直接用I/O線構成的單個按鍵電路，每個獨立式按鍵單獨占用一根I/O口線，每根I/O口線上的按鍵工作狀態(tài)，獨立式按鍵電路配置靈活，軟件結構簡單，但每個按鍵必須占用一根I/O口線。在按鍵數量較多時，I/O口線浪費較大。故在按鍵較少時，采用圖29所示電路。下圖為按鍵模塊電路原理圖，A鍵調整時（加）；B鍵調整時（減）；C鍵調整分（加）；D鍵調整分（減）；圖29 按鍵模塊電路原理圖 第三章 系統(tǒng)軟件設計 軟件設計分析系統(tǒng)的軟件設計也是工具系統(tǒng)功能的設計。單片機軟件的設計主要包括執(zhí)行軟件（完成各種實質性功能）的設計和監(jiān)控軟件的設計。單片機的軟件設計通常要考慮以下
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