單片機(jī)智能電子數(shù)字鐘設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-26 22:01 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 儲器的讀選通信號，低電平有效。（5）ALE/：ALE為CPU訪問外部程序存儲器或外部數(shù)據(jù)存儲器提供一個(gè)地址鎖存信號，將低8位地址鎖存在片外的地址鎖存器中。[4]（6）P0口：8位，漏極開路的雙向I/O口。（7）P1口：8位，準(zhǔn)雙向I/O口，具有內(nèi)部上拉電阻。（8）P2口：8位，準(zhǔn)雙向I/O口，具有內(nèi)部上拉電阻。（9）P3口：8位，準(zhǔn)雙向I/O口，具有內(nèi)部上拉電阻。還可提供第二功能。圖3 單片機(jī)模塊晶振電路模塊晶體振蕩器電路給數(shù)字鐘提供一個(gè)頻率穩(wěn)定準(zhǔn)確的12MHz的方波信號,可保證數(shù)字鐘的走時(shí)準(zhǔn)確及穩(wěn)定。AT89C51內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，它的輸入端為芯片引腳XTAL1，輸出端為引腳XTAL2。這兩個(gè)引腳跨接石英晶體和微調(diào)電容，構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定 的自激振蕩器，圖4為AT89C51內(nèi)部時(shí)鐘方式的電路。圖4 晶振電路模塊電路中的兩個(gè)電容典型值通常選擇為30pF，該電容的大小會影響振蕩器頻率的高低、振蕩器的穩(wěn)定性和起振的快速性。~12MHZ。晶體的頻率越高，系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率越高，單片機(jī)的運(yùn)行速度也就越快。[5]LED顯示電路模塊系統(tǒng)采用動態(tài)顯示方式，用P0口來控制LED數(shù)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(jìn)行顯示，即循環(huán)點(diǎn)亮每一個(gè)數(shù)碼管，這樣雖然在任何時(shí)刻都只有一位數(shù)碼管被點(diǎn)亮，但由于人眼存在視覺殘留效應(yīng)，只要每位數(shù)碼管間隔時(shí)間足夠短，就可以給人以同時(shí)顯示的感覺。圖中的MC14543作為LED驅(qū)動器來實(shí)現(xiàn)LED的動態(tài)掃描驅(qū)動。由LED驅(qū)動器MC14543構(gòu)成的7位LED顯示電路如圖5所示。圖5 顯示電路模塊要想讓數(shù)碼管那一段亮，在該數(shù)碼管位控段為高電平的情況下給這段送高電平就可以了。顯示電路結(jié)構(gòu)采用動態(tài)掃描的方式，所有數(shù)碼管的段控端公用LED驅(qū)動器MC14543的7根輸出線，數(shù)碼管的段控端a、b、c、d、e、f、g分別通過一個(gè)510歐姆的電阻接到MC14543輸出口的a、b、c、d、e、f、g口線上，每個(gè)數(shù)碼管的位控線單獨(dú)占用單片機(jī)P2口一根輸出口線，～。段控碼（高電平有效）由P0口輸出經(jīng)上拉電阻上拉電壓后通過驅(qū)動器MC14543送到數(shù)碼管的段控端，位控碼由P2口輸出經(jīng)三極管S9012驅(qū)動后送到數(shù)碼管的位控端。[6]獨(dú)立鍵盤模塊獨(dú)立式鍵盤的特點(diǎn)是：一鍵一線，各鍵相互獨(dú)立，每個(gè)按鍵各接一條I/O口線，通過檢測I/O輸入線的電平狀態(tài)，可以很容易地判斷哪個(gè)按鍵被按下。圖6中的上拉電阻保證按鍵釋放時(shí)，輸入檢測線上有穩(wěn)定的高電平，當(dāng)某一按鍵按下時(shí)，對應(yīng)圖6 鍵盤電路模塊的檢測線就變成了低電平，與其它按鍵相連的檢測線仍為高電平，只需讀入I/O輸入線的狀態(tài)，判別哪一條I/O輸入線為低電平，就很容易識別出哪個(gè)按鍵被按下。在本設(shè)計(jì)中，用四個(gè)鍵來實(shí)現(xiàn)對星期和時(shí)間的校對，按Kweek來調(diào)節(jié)星期，按Khour來調(diào)節(jié)小時(shí)的時(shí)間，按Kmin來調(diào)節(jié)分針的時(shí)間，按Ksec來調(diào)節(jié)秒的時(shí)間。復(fù)位電路模塊圖7所示為復(fù)位電路原理圖，復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作，其主要功能是把PC初始化為0000H,使單片機(jī)從0000H單元開始執(zhí)行程序，并使其它功能單元處于一個(gè)確定的初始狀態(tài)。按鍵手動復(fù)位有電平和脈沖兩種方式，本設(shè)計(jì)采用按鍵電平復(fù)位電路，它是通過復(fù)位端RESET經(jīng)電阻與Vcc電源接通而實(shí)現(xiàn)的，它兼具上電復(fù)位功能。因本系統(tǒng)的晶振的頻率為12MHz，所以，復(fù)位信號持續(xù)時(shí)間應(yīng)當(dāng)超過2μS才能完成復(fù)位操作。[7]圖7 復(fù)位電路模塊報(bào)警電路模塊當(dāng)LED顯示器所顯示的時(shí)間為整點(diǎn)時(shí)，單片機(jī)系統(tǒng)能夠發(fā)出提醒聲音使人們警覺，使用單片機(jī)系統(tǒng)的I/O口很容易實(shí)現(xiàn)該功能。在圖8中。，晶體管導(dǎo)通，壓電蜂鳴器兩端獲得約+5V電壓而鳴叫；，晶體管截止，蜂鳴器停止發(fā)聲。[8]圖8 報(bào)警電路模塊三、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)單片機(jī)的程序設(shè)計(jì)有其自身的特點(diǎn)。在單片機(jī)系統(tǒng)中，硬件與軟件緊密結(jié)合，由于硬件電路的設(shè)計(jì)不具有通用性，所以必須根據(jù)具體的硬件電路來設(shè)計(jì)對應(yīng)的軟件，硬件設(shè)計(jì)的優(yōu)劣直接影響到軟件設(shè)計(jì)的難易，軟件設(shè)計(jì)的優(yōu)劣又直接影響到硬件的發(fā)揮。在很多時(shí)候，軟件可以替代硬件的功能。軟件程序的設(shè)計(jì)是根據(jù)硬件電路圖的連接和各個(gè)元器件的功能進(jìn)行設(shè)計(jì)。在編寫軟件時(shí)，可以按各個(gè)程序的功能將軟件細(xì)分為各個(gè)功能模塊，再通過主程序的調(diào)用來實(shí)現(xiàn)整個(gè)軟件系統(tǒng)。而一般編寫的程序都是根據(jù)事前所用的流程圖來編寫的，而且，流程圖中也包含了對設(shè)計(jì)所得結(jié)果的要求，因此，流程圖的設(shè)計(jì)直接影響到源程序的設(shè)計(jì)。[9]主程序流程圖主程序是軟件設(shè)計(jì)的總體框架，因此主程序流程圖的設(shè)計(jì)決定了程序編寫的好壞，主程序的功能主要是讀時(shí)間，將時(shí)間數(shù)據(jù)送到LED數(shù)碼管顯示，再判斷是否
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