單片機智能電子數(shù)字鐘設計(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，準雙向I/O口，具有內(nèi)部上拉電阻。（8）P2口：8位，準雙向I/O口，具有內(nèi)部上拉電阻。（9）P3口：8位，準雙向I/O口，具有內(nèi)部上拉電阻。還可提供第二功能。圖3 單片機模塊晶振電路模塊晶體振蕩器電路給數(shù)字鐘提供一個頻率穩(wěn)定準確的12MHz的方波信號,可保證數(shù)字鐘的走時準確及穩(wěn)定。AT89C51內(nèi)部有一個用于構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。這兩個引腳跨接石英晶體和微調(diào)電容，構成一個穩(wěn)定 的自激振蕩器，圖4為AT89C51內(nèi)部時鐘方式的電路。圖4 晶振電路模塊電路中的兩個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)的時鐘頻率越高，單片機的運行速度也就越快。[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)掃描的方法進行顯示，即循環(huán)點亮每一個數(shù)碼管，這樣雖然在任何時刻都只有一位數(shù)碼管被點亮，但由于人眼存在視覺殘留效應，只要每位數(shù)碼管間隔時間足夠短，就可以給人以同時顯示的感覺。圖中的MC14543作為LED驅(qū)動器來實現(xiàn)LED的動態(tài)掃描驅(qū)動。由LED驅(qū)動器MC14543構成的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。顯示電路結構采用動態(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，每個數(shù)碼管的位控線單獨占用單片機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]獨立鍵盤模塊獨立式鍵盤的特點是：一鍵一線，各鍵相互獨立，每個按鍵各接一條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按鍵被按下。圖6中的上拉電阻保證按鍵釋放時，輸入檢測線上有穩(wěn)定的高電平，當某一按鍵按下時，對應圖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按鍵被按下。在本設計中，用四個鍵來實現(xiàn)對星期和時間的校對，按Kweek來調(diào)節(jié)星期，按Khour來調(diào)節(jié)小時的時間，按Kmin來調(diào)節(jié)分針的時間，按Ksec來調(diào)節(jié)秒的時間。復位電路模塊圖7所示為復位電路原理圖，復位是單片機的初始化操作，其主要功能是把PC初始化為0000H,使單片機從0000H單元開始執(zhí)行程序，并使其它功能單元處于一個確定的初始狀態(tài)。按鍵手動復位有電平和脈沖兩種方式，本設計采用按鍵電平復位電路，它是通過復位端RESET經(jīng)電阻與Vcc電源接通而實現(xiàn)的，它兼具上電復位功能。因本系統(tǒng)的晶振的頻率為12MHz，所以，復位信號持續(xù)時間應當超過2μS才能完成復位操作。[7]圖7 復位電路模塊報警電路模塊當LED顯示器所顯示的時間為整點時，單片機系統(tǒng)能夠發(fā)出提醒聲音使人們警覺，使用單片機系統(tǒng)的I/O口很容易實現(xiàn)該功能。在圖8中。，晶體管導通，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 報警電路模塊三、系統(tǒng)軟件設計單片機的程序設計有其自身的特點。在單片機系統(tǒng)中，硬件與軟件緊密結合，由于硬件電路的設計不具有通用性，所以必須根據(jù)具體的硬件電路來設計對應的軟件，硬件設計的優(yōu)劣直接影響到軟件設計的難易，軟件設計的優(yōu)劣又直接影響到硬件的發(fā)揮。在很多時候，軟件可以替代硬件的功能。軟件程序的設計是根據(jù)硬件電路圖的連接和各個元器件的功能進行設計。在編寫軟件時，可以按各個程序的功能將軟件細分為各個功能模塊，再通過主程序的調(diào)用來實現(xiàn)整個軟件系統(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計所得結果的要求，因此，流程圖的設計直接影響到源程序的設計。[9]主程序流程圖主程序是軟件設計的總體框架，因此主程序流程圖的設計決定了程序編寫的好壞，主程序的功能主要是讀時間，將時間數(shù)據(jù)送到LED數(shù)碼管顯示，再判斷是否
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