【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 連擊功能的實(shí)現(xiàn) ：按下某鍵時(shí)，對(duì)應(yīng)的功能鍵解釋程序得到執(zhí)行，如操作者沒有釋放按鍵，則對(duì)應(yīng)的功能會(huì)反復(fù)執(zhí)行，好象連續(xù)執(zhí)行，在這里我們采用軟件延時(shí) 250ms,當(dāng)按鍵沒釋放則執(zhí)行下一條對(duì)應(yīng)程序。利用連擊功能，能實(shí)現(xiàn)快速調(diào)時(shí)操作。 (4)鍵 盤 電 路 應(yīng) 注 意 的 問 題 ：1） 開 關(guān) 狀 態(tài) 的 可 靠 輸 入 ， 必 須 消 除 鍵 抖 動(dòng) ， 可 以 采 用 硬 件 和 軟 件 兩 種 方 法 ，硬 件 方 法 就 是 在 按 鍵 輸 入 通 道 上 貼 加 去 抖 動(dòng) 電 路 ， 軟 件 方 法 采 用 延 遲 101020MS。2） 鍵 盤 狀 態(tài) 的 檢 測(cè) 方 法 ——中 斷 方 式 還 是 查 詢 方 式 。3） 鍵 盤 編 碼 方 法 。4） 鍵 盤 控 制 程 序 的 編 制 。 顯示電路（1) LED 數(shù)碼顯示管簡(jiǎn)介數(shù)碼管由 7 個(gè)發(fā)光二極管組成,行成一個(gè)日字形,它門可以共陰極,也可以共陽(yáng)極。通過解碼電路得到的數(shù)碼接通相應(yīng)的發(fā)光二極而形成相應(yīng)的字,這就是它的工作原理?；镜陌雽?dǎo)體數(shù)碼管是由 7 個(gè)條狀的發(fā)光二極管（LED）排列而成的，可實(shí)現(xiàn)數(shù)字0～9及少量字符的顯示。另外為了顯示小數(shù)點(diǎn)，增加了 1 個(gè)點(diǎn)狀的發(fā)光二極管，因此數(shù)碼管就由 8 個(gè) LED 組成 [5]。（2) 數(shù)碼管的分類： 數(shù)碼管按各發(fā)光二極管電極的連接方式分為共陽(yáng)數(shù)碼管和共陰數(shù)碼管兩種。7 段共陽(yáng)極 LED 數(shù)碼管是由 7 個(gè)條形發(fā)光二極管和一個(gè)小數(shù)點(diǎn)位構(gòu)成，其引腳配置，如圖所示，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如圖所示。從圖中可以看出，其中 7 個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成字形“8” ，可以用來顯示數(shù)字，另一個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成小數(shù)點(diǎn)。圖 27 共陽(yáng)極 7 段 LED 引腳設(shè)置和內(nèi)部結(jié)構(gòu)共陰極 7 段 LED 數(shù)碼管和共陽(yáng)極 LED 數(shù)碼管結(jié)構(gòu)類似，其引腳配置，如圖所示。從圖中可以看出 7 段 LED 數(shù)碼管同樣由 8 個(gè)發(fā)光二極管組成，其中 7 個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成字形“8” ，另一個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成小數(shù)點(diǎn)。共陰極 7 段 LED 數(shù)碼管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如圖所示。其中所有發(fā)光二極管的陰極為公共端，接 GND[6]。11如果發(fā)光二極管的陽(yáng)極極為高電平的時(shí)候，發(fā)光二極管導(dǎo)通，該字段發(fā)光；反之，如果發(fā)光二極管的陽(yáng)極為低電平的時(shí)候，發(fā)光二極管截止，該字段不發(fā)光。圖 28 共陰極 7 段 LED 引腳設(shè)置和內(nèi)部結(jié)構(gòu)（3) 數(shù)碼管的顯示方式：數(shù)碼管要正常顯示，就要用驅(qū)動(dòng)電路來驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的各個(gè)段碼，從而顯示出我們要的數(shù)字，因此根據(jù)數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動(dòng)態(tài)式兩類 [7]。1）動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)：數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示接口是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)是將所有數(shù)碼管的 8 個(gè)顯示筆劃a,b,c,d,e,f,g,dp的同名端連在一起，另外為每個(gè)數(shù)碼管的公共極 COM 增加位選通控制電路，位選通由各自獨(dú)立的 I/O 線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時(shí)，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個(gè)數(shù)碼管會(huì)顯示出字形，取決于單片機(jī)對(duì)位選通 COM端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會(huì)亮。通過分時(shí)輪流控制各個(gè)數(shù)碼管的的COM 端，就使各個(gè)數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)。在輪流顯示過程中，每位數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為 1～2ms，由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位數(shù)碼管并非同時(shí)點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會(huì)有閃爍感，動(dòng)態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的 I/O 端口，而且功耗更低。122）靜態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)：靜態(tài)驅(qū)動(dòng)也稱直流驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)是指每個(gè)數(shù)碼管的每一個(gè)段碼都由一個(gè)單片機(jī)的 I/O 端口進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，或者使用如 BCD 碼二十進(jìn)制譯碼器譯碼進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是編程簡(jiǎn)單，顯示亮度高，缺點(diǎn)是占用I/O 端口多，如驅(qū)動(dòng) 5 個(gè)數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要 58＝40 根 I/O 端口來驅(qū)動(dòng)，要知道一個(gè) 89S51 單片機(jī)可用的 I/O 端口才 32 個(gè)。），實(shí)際應(yīng)用時(shí)必須增加譯碼驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，增加了硬件電路的復(fù)雜性 [8]。（4）LED 數(shù)碼管的選擇：四位一體共陰數(shù)碼管。 硬件焊接準(zhǔn)備 電路板的布線圖 29 電路板的布線通過電路板的布線設(shè)計(jì)，初步掌握焊接硬件的必要準(zhǔn)備，也能夠在實(shí)際的數(shù)字時(shí)鐘焊接中，做好元器件的布局，使更美觀。13 硬件電路元件明細(xì)表表 31 硬件電路原件編號(hào) 元件 參數(shù) 1 單片機(jī) AT89C51 1 只2 40PIC 座 1 只3 萬用板 7cm*9cm 1 片4 LED 數(shù)碼管 四位一體共陰 寸 2 只5 排阻 1K 1 只6 晶振 12M 1 只7 電容 22P 2 只8 蜂鳴器 1 個(gè)9 三極管 S8550 1 只10 電阻 2 只11 按鍵 5 個(gè)12 DC 座 1 個(gè)13 USB 電源線 1 條 1143 軟件總體設(shè)計(jì)方案 單片機(jī)軟件的設(shè)計(jì)也是工具系統(tǒng)功能的設(shè)計(jì)，對(duì)于數(shù)字時(shí)鐘的實(shí)現(xiàn)和正常運(yùn)行也是非常重要的 [9]。為提高軟件的可行性，可以根據(jù)各部分的功能件軟件劃分為若干相對(duì)獨(dú)立的部分，使軟件開發(fā)結(jié)構(gòu)更合理，流程更清晰。建立正確的數(shù)學(xué)模型，繪制流程圖對(duì)軟件工程的實(shí)施會(huì)有很大幫助。 程序流程圖 主程序流程圖 主程序是先開始，然后啟動(dòng)定時(shí)器，再進(jìn)行檢測(cè)，完成之后，就能顯示時(shí)間。 開始 定時(shí)器及中斷定時(shí)器初始化是否設(shè)定參數(shù)執(zhí)行顯示程序執(zhí)行時(shí)鐘鬧鈴設(shè)定程序N Y圖 31 主程序流程圖 按鍵處理流程圖按鍵處理時(shí)先檢測(cè)秒按鍵是否按下，如果按下，秒就加 1；如果沒有按下，就檢測(cè)分按鍵是否按下，分按鍵如果按下，分加 1；如果沒有就檢測(cè)時(shí)按鍵，如果按下就加 1，如果沒有，時(shí)間顯示。流程圖如圖 31 所示。 定時(shí)器中斷流程圖 定時(shí)器中斷時(shí)是先檢測(cè) 1 秒是否到，1 秒如果到，秒單位就加 1；如果沒有到，就檢測(cè) 1 分鐘是否到，1 分鐘如果到，分單元就加 ，就檢測(cè) 1小時(shí)是否到，1 小時(shí)如果到，時(shí)單元就加 1，如果沒到，就顯示時(shí)間。流程圖如32 示。15Y開始秒按鍵按下?分按鍵按下?時(shí)按鍵按下?秒加 1時(shí)加 1顯示時(shí)間分加 1結(jié)束NNYYNY開始1 秒時(shí)間到?60 秒時(shí)間到?60 分鐘到?秒單元加 1分單位清零，時(shí)單元加 1顯示時(shí)間秒單元清零，分單元加 1中斷返回NNYYN24 小時(shí)到?時(shí)單元清零圖 32 按鍵處理流程圖 圖 33 定時(shí)器中斷流程圖　 時(shí)間顯示流程圖 時(shí)間顯示是先秒個(gè)位計(jì)算顯示，然后是秒十位計(jì)算、依次分個(gè)位計(jì)算、分十位計(jì)算、時(shí)個(gè)位計(jì)算、時(shí)十位計(jì)算。N16開始結(jié)束秒 個(gè) 位 計(jì) 算 顯 示秒十位計(jì)算顯示時(shí)十位計(jì)算顯示分個(gè)位計(jì)算顯示分十位計(jì)算顯示時(shí)個(gè)位計(jì)算顯示圖 34 時(shí)間顯示流程圖 調(diào)試結(jié)果說明在調(diào)試的過程中出現(xiàn)拉很多的問題,真對(duì)這些問題我進(jìn)行拉系統(tǒng)的分析。(1)數(shù)據(jù)與代碼轉(zhuǎn)換。 由前述可知，從 P2 口輸出位選碼，從 P0 口輸出段選碼，LED 就會(huì)顯示出數(shù)字來。但 P0 口的輸出的數(shù)據(jù)是要 BCD 碼，各存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的是二進(jìn)制數(shù)，也就是和要顯示出的字符表達(dá)的含義是不一致的?？梢姡瑢⒁@示的存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)直接送到 P0 口去驅(qū)動(dòng) LED 數(shù)碼管顯示是不能正確表達(dá)的，必須在系統(tǒng)內(nèi)部將要顯示的數(shù)據(jù)經(jīng)過 BCD 碼行轉(zhuǎn)換后，將各個(gè)單元數(shù)據(jù)的段選代碼送入 P0 口，給 CD4511 譯碼后去驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示 [10]。 具體轉(zhuǎn)換過程如下：先將要顯示的數(shù)據(jù)裝入累加器 A 中，再將 A 中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成高低兩位的BCD 碼， 再放回 A 中，然后將 A 中的值輸出。如：有一個(gè)單元存儲(chǔ)了 45 這樣一位數(shù)，則需轉(zhuǎn)換成四位的 BCD 碼：（0100） （ 0101）然后放入 A 中。 A 中 BCD 碼，高位四位代表 4 低四位代表 5 同時(shí)送給兩個(gè)譯碼器中，譯碼后 45字就在兩個(gè) LED 中顯示出來。 (2)計(jì)時(shí)功能的實(shí)現(xiàn)與中斷服務(wù)程序 時(shí)間的運(yùn)行依靠定時(shí)中斷子程序?qū)r(shí)鐘單元數(shù)值進(jìn)位調(diào)整來實(shí)現(xiàn)的。計(jì)數(shù)17器 T0 打開后， 進(jìn)入計(jì)時(shí)，滿 100 毫秒后，重裝定時(shí)。中斷一次，滿一秒后秒進(jìn)位，滿 60 秒后即為 1 分鐘， 分鐘單元進(jìn)位，60 分到了后，時(shí)單元進(jìn)位，24 小時(shí)滿后，天單元進(jìn)位。這樣然后根據(jù)進(jìn)率， 得到時(shí)、分、秒存儲(chǔ)單元的值，并經(jīng)譯碼后，通過掃描程序送 LED 中顯示出來， 實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘計(jì)時(shí)功能。累加是用指令 INC 來實(shí)現(xiàn)的。 進(jìn)入中斷服務(wù)程序以后，執(zhí)行 PUSH PSW 和 PUSH A 將程序狀態(tài)寄存器 PSW 的內(nèi)容和累加器 A 中的數(shù)據(jù)保存起來，這便是所謂的保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)， 以保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)和恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)存取關(guān)鍵數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)區(qū)叫做堆棧。在軟件的控制之下，堆?？稍谄瑑?nèi) RAM 中的任一區(qū)間設(shè)定，而堆棧的數(shù)據(jù)存取與一般的 RAM 存取又有區(qū)別，對(duì)它的操作要遵循后進(jìn)先出的原則。 (3)時(shí)鐘誤差分析 開啟定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 0，使之開始計(jì)時(shí)，中斷后進(jìn)入中斷程序。自停止計(jì)數(shù)到、計(jì)數(shù)又開始，中間執(zhí)行了 7 條指令，也就是延遲了 13 個(gè)單周期共用時(shí)間26us，這樣，每個(gè)中斷的總時(shí)間應(yīng)為為 ，而原來定時(shí)是 100ms，所以，也就是說每次中斷定時(shí)多了 26um。 這樣，可改變計(jì)數(shù)重