【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 1 主程序流程圖通電后，啟動(dòng)定時(shí)器，定時(shí)器的初值為50ms，計(jì)數(shù)20次為1秒，則數(shù)碼管上相應(yīng)的數(shù)值加一。按鍵檢測(cè)是先檢測(cè)是否有鍵被按下。若K3健被按下，當(dāng)K3按一下時(shí)，從左數(shù)第一二位數(shù)碼管即顯示時(shí)位的兩位數(shù)碼管的小數(shù)點(diǎn)亮，即可以通過K1和K2來對(duì)時(shí)位進(jìn)行加減的調(diào)整，K1對(duì)十位進(jìn)行加操作，K2對(duì)十位進(jìn)行減操作。同理，按K3健兩下時(shí)對(duì)分位調(diào)整，按三下時(shí)對(duì)個(gè)位進(jìn)行調(diào)整，按四下即跳出時(shí)間的調(diào)節(jié)。若跳出時(shí)間的調(diào)節(jié)后，K4健被按下，則啟動(dòng)秒表功能。如果沒有跳出對(duì)時(shí)間的調(diào)節(jié)，則無論怎樣按K4健，秒表功能都無法啟動(dòng)。在秒表功能下，按K1按鍵，則秒表開始工作，再按K1則秒表停止計(jì)時(shí)；若按K2健，則秒表清零；如果再按K4健則跳出秒表，則轉(zhuǎn)換為時(shí)鐘工作狀態(tài)。如果顯示時(shí)間在六點(diǎn)整到二十二點(diǎn)整時(shí)，則蜂鳴器開始報(bào)時(shí)，即到了幾點(diǎn)就響幾下，在其他的時(shí)間不報(bào)時(shí)。根據(jù)所要實(shí)現(xiàn)的功能，編寫相應(yīng)的子程序。 數(shù)碼管顯示子程序設(shè)計(jì)數(shù)碼管顯示函數(shù)利用的是數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)掃描，所謂動(dòng)態(tài)掃描顯示，即輪流向各位數(shù)碼管送出字形碼和相應(yīng)的位選，利用發(fā)光管的余暉和人眼視覺暫留作用，使人的感覺好像各位數(shù)碼管同時(shí)都在顯示，而實(shí)際上多位數(shù)碼管是一位一位輪流顯示的，只是輪流的速度非?？?，人眼已經(jīng)無法分辨出來。本次的數(shù)碼管顯示函數(shù)也是利用這種發(fā)光管的余暉和人眼視覺暫留作用，利用單片機(jī)的P0口以及兩個(gè)鎖存器來向數(shù)碼管的輸送段選和位選數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)所要顯示的時(shí)，分，秒。數(shù)碼管顯示子函數(shù)的流程圖如圖42所示：圖42 數(shù)碼管顯示流程圖 按鍵檢測(cè)子程序設(shè)計(jì)本次的設(shè)計(jì)遵循的按鍵檢測(cè)原則是按鍵執(zhí)行是先檢測(cè)調(diào)時(shí)間的健是否被按下。若K3健被按下，當(dāng)按K3按鍵按一下時(shí)，從左數(shù)第一二位數(shù)碼管即顯示時(shí)位的兩位數(shù)碼管的小數(shù)點(diǎn)亮，即可以通過K1和K2來對(duì)時(shí)位進(jìn)行加減的調(diào)整，K1對(duì)十位進(jìn)行加操作，K2對(duì)十位進(jìn)行減操作。同理，按K3健兩下時(shí)對(duì)分位調(diào)整，按三下時(shí)對(duì)個(gè)位進(jìn)行調(diào)整，按四下即跳出時(shí)間的調(diào)節(jié)。若跳出時(shí)間的調(diào)節(jié)后，K4健被按下，則啟動(dòng)秒表功能。如果沒有跳出對(duì)時(shí)間的調(diào)節(jié)，則無論怎樣按K4健，秒表功能都無法啟動(dòng)。在秒表功能下，按K1按鍵，則秒表開始工作，再按K1則秒表停止計(jì)時(shí)；若按K2健，則秒表清零；如果再按K4健則跳出秒表，則轉(zhuǎn)換為時(shí)鐘工作狀態(tài)。其程序流程圖如圖43所示：圖43 按鍵檢測(cè)流程圖 蜂鳴器報(bào)時(shí)子程序設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)的蜂鳴器報(bào)時(shí)函數(shù)雖然比較簡(jiǎn)單，但是在編寫的過程中還是遇到了一些困難。就像程序中的注釋一樣，延時(shí)時(shí)間的長(zhǎng)短決定了蜂鳴器的發(fā)聲頻率，也就是聲音的長(zhǎng)短。通過不斷的嘗試，最終找到了比較滿意的發(fā)聲頻率。蜂鳴器報(bào)時(shí)函數(shù)實(shí)現(xiàn)的是在早上六點(diǎn)到晚上二十二點(diǎn)之間整點(diǎn)報(bào)時(shí)，也就是幾點(diǎn)響幾下。蜂鳴器報(bào)時(shí)函數(shù)如下：void baoshi(int c) { int x。 uchar i。 for(x=c。x0。x) { for(i=0。i80。i++) //延時(shí)時(shí)間，控制蜂鳴器發(fā)聲頻率 { //報(bào)時(shí)時(shí)仍然顯示時(shí)鐘狀態(tài) xianshi(shi,0xfd,0xfe)。 xianshi(fen,0xef,0xf7)。 xianshi(miao,0x7f,0xbf)。 } bs=!bs。 //整點(diǎn)到則蜂鳴器響 }}除以上三個(gè)實(shí)現(xiàn)所需功能的函數(shù)外，還需要中斷函數(shù)，初始化函數(shù)等。將所有滿足要求的函數(shù)整合到一起，通過在主函數(shù)中調(diào)用相應(yīng)的子函數(shù)來實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求。雖然編寫的程序順利的實(shí)現(xiàn)了所要求的功能，但自己認(rèn)為還有一定的缺陷，那就是在秒表功能的狀態(tài)下，無論按哪一個(gè)按鍵，在按住不放的情況下數(shù)碼管不顯示任何數(shù)據(jù)。通過多次的修改與調(diào)試也沒能找到解決的方法，希望在以后的學(xué)習(xí)中能夠找到解決方案。5 數(shù)字時(shí)鐘的仿真與制作程序編寫完后，必須進(jìn)行調(diào)試。因?yàn)榫帉懙倪^程中難免會(huì)出現(xiàn)一些小的錯(cuò)誤，甚至是一些邏輯性的錯(cuò)誤。只有在一步步的調(diào)試過程中逐步發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，并逐步改進(jìn)，才能實(shí)現(xiàn)最終預(yù)定的功能。本次設(shè)計(jì)，采用Keil進(jìn)行編譯調(diào)試。在使用Keil軟件之前，要保證在用戶的計(jì)算機(jī)上裝有一套穩(wěn)定可靠地軟件。在學(xué)習(xí)中，我們應(yīng)該采用邊學(xué)邊用的學(xué)習(xí)方法，而不是將某個(gè)軟件的所有功能都講解的非常仔細(xì)，很多不用的地方不用去研究，需要用到什么就學(xué)什么這樣才能有效地理解它，記憶它，最終達(dá)到學(xué)以致用的目的。新建一個(gè)工程，并設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)，選擇相關(guān)的單片機(jī)型號(hào)。設(shè)置好一切相關(guān)的數(shù)據(jù)后，便可以將工程保存，并命名為qipeibiyesheji。然后在新建的工程中添加文件，將編寫好的程序添加到新建的工程中。如下圖51所示。圖51 Keil中添加新文件然后對(duì)添加到工程中的文件進(jìn)行編譯，若出現(xiàn)錯(cuò)誤則需要慢慢的調(diào)試，根據(jù)提示修改出現(xiàn)的錯(cuò)誤，直到編譯無誤為止。編譯無誤后，需要生成Hex文件，如下圖所示。圖52 編譯生成Hex文件編譯生成的Hex文件，最終需要導(dǎo)入到Proteus中進(jìn)行仿真。Proteus軟件現(xiàn)在對(duì)于自己來說最大的好處就是能夠?qū)崿F(xiàn)仿真，能夠檢查自己的程序到底有沒有達(dá)到本次設(shè)計(jì)的要求。雖然Proteus也有很多不完善的地方，而且模擬和硬件實(shí)物是有差別的，但是只有經(jīng)過了仿真這一步，才能對(duì)自己編的程序心里有底，才敢開始動(dòng)手開始實(shí)物制作。在繪畫Proteus仿真圖的過程中也遇到過很多困難，首先遇到的困難就是相應(yīng)元器件的查找。自己只知道最基本的單片機(jī)，鎖存器等元器件如何添加，而數(shù)碼管、晶振、對(duì)應(yīng)的電容、電阻等都還不熟悉。因此只有自己上網(wǎng)查找資料現(xiàn)將所有需要用到的元器件添加到新建的工程中，然后再來考慮連線所要注意的問題。繪畫仿真圖的過程雖然比較艱辛，而且比較考驗(yàn)人的耐性，尤其是出現(xiàn)的一點(diǎn)點(diǎn)錯(cuò)誤都有可能實(shí)現(xiàn)不了仿真，只有通過自己慢慢檢查，翻書，查閱相關(guān)的資料以及與同學(xué)老師交流查找錯(cuò)誤，并及時(shí)糾正。雖然這個(gè)過程是痛苦的，但是當(dāng)自己看到編寫的程序在自己辛苦幾天繪畫出的仿真圖中完整無誤的實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)的要求時(shí)，那種興奮感和成就感是多么的讓人陶醉。與此同時(shí)，在畫仿真圖的過程中自己學(xué)到了很多知識(shí)，而且也把以前學(xué)的知識(shí)又鞏固了一遍，并收集了很多關(guān)于畫Proteus仿真圖的資料。雖然自己只是懂Proteus的一點(diǎn)點(diǎn)，其功能的強(qiáng)大自己還沒有完全領(lǐng)略，但我想這次單獨(dú)完成仿真繪制的過程為自己以后研究Proteus打下了很好的基礎(chǔ)，做了一個(gè)完美的開始。下面是自己仿真的截圖，分別為時(shí)鐘和秒表兩個(gè)狀態(tài)。如圖53所示，是時(shí)鐘狀態(tài)下的仿真圖:圖53 時(shí)鐘狀態(tài)下的仿真圖由前面的按鍵電路的流程圖可知通過按KKK3按鍵實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的時(shí)間調(diào)整。并且在六點(diǎn)和二十二點(diǎn)之間還會(huì)報(bào)時(shí)。通過按K4健實(shí)現(xiàn)秒表功能的轉(zhuǎn)換。秒表狀態(tài)下的仿真圖如下圖54所示：圖54 秒表狀態(tài)下的仿真圖 仿真圖缺陷分析雖然自己繪制的仿真圖能實(shí)現(xiàn)所有的設(shè)計(jì)功能，但仍然存在一些缺陷。綜合自己的分析，其缺陷有以下幾點(diǎn)：（1）在時(shí)鐘與秒表轉(zhuǎn)換的時(shí)候，按下K4健時(shí)，也就是處于秒表狀態(tài)但沒有啟動(dòng)秒表時(shí)，單個(gè)的共陽(yáng)極數(shù)碼管會(huì)有輕微的閃動(dòng)，也就是不穩(wěn)定，找了很久都沒有發(fā)現(xiàn)原因。（2）在秒表狀態(tài)下，無論按哪一個(gè)按鍵，在按下不放時(shí)，數(shù)碼管就會(huì)出現(xiàn)不顯示的現(xiàn)象。雖然按鍵按下的過程很短暫，如果不刻意去注意的話根本不會(huì)。但這也是一個(gè)缺陷，我想要求完美的人都會(huì)發(fā)現(xiàn)這個(gè)缺陷。上述兩個(gè)缺陷只是自己做仿真和編程的時(shí)候發(fā)現(xiàn)的，暫時(shí)還沒有找到其相應(yīng)的解決方法。但我想肯定也還存在其他的缺陷，只是自己暫時(shí)沒有發(fā)現(xiàn)。我相信在以后的設(shè)計(jì)與制作中自己要求的更嚴(yán)格，爭(zhēng)取做到?jīng)]有任何缺陷。完成了程序的調(diào)試與仿真，剩下的就是制作實(shí)物這一步了。雖然以前沒有動(dòng)手制作過任何實(shí)物，有很多東西自己也不懂，但這是一次很好的鍛煉自己的機(jī)會(huì)。不要因?yàn)闆]有嘗試過就放棄，更不要因?yàn)椴粫?huì)害怕失敗而不敢去嘗試。要相信只要自己肯學(xué)肯鉆研，就一定會(huì)有所收獲的，結(jié)果并不是最重要的，重要的是自己親自動(dòng)手嘗試的過程。 數(shù)字時(shí)鐘的制作經(jīng)過詢問同學(xué)老師以及上網(wǎng)搜索資料，最初決定用Altium Designer來繪制原理圖和PCB板。Altium Designer這款軟件自己以前從來沒學(xué)過，也沒聽說過。但是當(dāng)自己去學(xué)習(xí)它去了解它的時(shí)候發(fā)現(xiàn)它功能的強(qiáng)大性真的讓自己難以置信。而想要學(xué)好單片機(jī)的話必須掌握畫PCB板的基本軟件。很多公司用的都是Protel99來學(xué)習(xí)單片機(jī)，但Altium Designer比Protel99的功能更強(qiáng)大，是最新發(fā)明出來的軟件。因此自己決定用Altium Designer來繪畫PCB板。學(xué)習(xí)和繪畫的過程是辛苦的，因?yàn)闆]有人指導(dǎo)，也沒有任何相關(guān)的資料，因此所有的東西都需要自己去學(xué)自己去查資料，自己解決遇到的任何困難。終于經(jīng)過自己不懈的努力，繪畫出了滿足要求的PCB板。自己真的很高興。當(dāng)自己決定將所繪畫的PCB板發(fā)給廠家制作時(shí)，發(fā)現(xiàn)了很多問題。而使自己放棄這種方法的主要原因是你因?yàn)樽约阂郧皬膩頉]繪畫過任何PCB板，更不用說讓廠家制作了，自己并不能保證板子的正確性。如果做出來的實(shí)物不能滿足要求那么將很難找到問題的根源，因?yàn)樽约翰恢朗亲约豪L畫的PCB板出現(xiàn)了問題，還是焊接過程中的問題，若是PCB板的問題，那么修改，重做將會(huì)浪費(fèi)大量的時(shí)間，而且自己不能保證準(zhǔn)確性。經(jīng)過再三的思考與對(duì)比，自己決定放棄上述的方法，而改用買面包板和相應(yīng)的元器件來焊接連線。這樣不僅成本低而且風(fēng)險(xiǎn)性比較小，也能鍛煉自己動(dòng)手能力。制作實(shí)物所需要的元器件有：兩個(gè)30pF的電容；一個(gè)10uF的極性電容；一12MHz的晶振；，一個(gè)75K電阻；一塊AT89C52的單片機(jī)；兩74HC573鎖存器；四個(gè)獨(dú)立按鍵；兩個(gè)1K的排阻，九引腳；一個(gè)無源蜂鳴器；一個(gè)NPN三級(jí)管；一個(gè)單獨(dú)的共陽(yáng)極數(shù)碼管；兩個(gè)四位一體的共陰極數(shù)碼管；一個(gè)USB接口。制作實(shí)物的過程并沒有剛開始自己想像的那么簡(jiǎn)單，首先買元器件就很費(fèi)神，第一次買的元器件沒有買齊，又得重新再買。買好元器件就開始動(dòng)手焊接元器件了，首先自己得對(duì)各種元器件的引腳的功能要了如指掌，只有這樣才能正確的連接。做好了一切的準(zhǔn)備工作后便開始動(dòng)手焊接了。第一次焊接時(shí)自己花了整整兩天的時(shí)間來焊接，每次焊接都小心翼翼，生怕自己把元器件焊壞。所以第一次焊接的板子有很多都使用的排針，插槽等，焊接好后還需要用杜邦線連接。但第一次焊接還是失敗了。雖然第一次沒有成功，但自己也有了焊接的經(jīng)驗(yàn)了，總結(jié)前一次的經(jīng)驗(yàn)，在第二次焊接前自己對(duì)所要焊接的電路板進(jìn)行了認(rèn)真的規(guī)劃。不再像第一次一樣選擇用杜邦線來連接各引腳，而是選擇直接在電路板的背面用線直接將各引腳連接在一起。這樣不僅可以不用使用杜邦線，而且也使電路板的正面看起來不那么的復(fù)雜。雖然這樣的風(fēng)險(xiǎn)性比上一次大，但是這樣設(shè)計(jì)出來的實(shí)物比上一次美觀實(shí)用的多。這一次焊接雖然也出現(xiàn)了一點(diǎn)問題，但是問題不是很大，經(jīng)過調(diào)試和修改最終實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)要求的功能。數(shù)字時(shí)鐘的時(shí)鐘狀態(tài)實(shí)物如圖61所示：圖61 數(shù)值時(shí)鐘的時(shí)鐘狀態(tài)實(shí)物圖數(shù)字時(shí)鐘的秒表狀態(tài)實(shí)物如圖62所示圖62 數(shù)字時(shí)鐘的秒表狀態(tài)實(shí)物圖本次制作出來的實(shí)物還存在一定的缺陷，首先蜂鳴器的響聲太小了，制作時(shí)應(yīng)該選擇揚(yáng)聲器，或者使用多個(gè)三極管，這樣聲音會(huì)大點(diǎn)。其次數(shù)碼管的引腳接觸不良，由于自己使用的是插槽的形式，是為了避免數(shù)碼管被焊接壞。再者，自己使用的電源是USB接口的，不是使用的電池。因?yàn)閱纹瑱C(jī)的工作電壓為5V，而一個(gè)電池只有3V，為了保險(xiǎn)，自己使用了USB接口。雖然使用起來不是特別的方便，但最終也實(shí)現(xiàn)了要求，自己第一次動(dòng)手做的實(shí)物已經(jīng)讓自己很滿意了。在以后的學(xué)習(xí)中，自己一定會(huì)更加努力，要求完美?？偨Y(jié)經(jīng)過自己的不懈努力，終于完成了數(shù)字時(shí)鐘的設(shè)計(jì)與制作。回想起這一個(gè)多月，有艱苦與辛酸，但更多的卻是自己成功后的喜悅，同時(shí)也有學(xué)到更多知識(shí)的成就感?；叵肫疬@接近四年的大學(xué)生活，除去考研的歲月，估計(jì)只有這一個(gè)多月自己是過得最充實(shí)的。要是自己大學(xué)四年都在這么充實(shí)中度過，我想現(xiàn)在的自己絕對(duì)不會(huì)再是隨波逐流的大學(xué)生中的一員，而是有資本有能力的人了。在設(shè)計(jì)與制作數(shù)字時(shí)鐘的過程中，自己學(xué)到了很多也感悟良多。（1）設(shè)計(jì)的過程很重要，只有設(shè)計(jì)好了自己心里才清楚到底制作出來會(huì)是怎樣的一個(gè)實(shí)物。雖然自己設(shè)計(jì)的數(shù)字時(shí)鐘完全滿足要求，但是缺陷就是上電后重新恢復(fù)零，不像平常使用的電子時(shí)鐘一樣。因?yàn)楦鶕?jù)要求根本沒必要使用時(shí)鐘芯片就可以滿足所有的要求，這是使自己感覺比較遺憾的一點(diǎn)。（2）編寫程序的過程是一個(gè)很傷頭腦很辛苦的一個(gè)過程。而且這次的程序不是像以前一樣只是滿足一個(gè)或者兩個(gè)要求，而是要滿足好幾個(gè)要求，因此自己不僅要實(shí)現(xiàn)所有的要求，還必須使程序看起來盡可能的簡(jiǎn)單明了。有的時(shí)候自己編寫出來了并不一定就能通過編譯，通過編譯也并不一定可以滿足所有的要求，這個(gè)尋找錯(cuò)誤并不斷改正的過程是痛苦的。（3）畫仿真圖的過程自己學(xué)到了很多東西，雖然沒有上過相關(guān)的課程，但在自己不斷學(xué)習(xí)不斷請(qǐng)教的過程中，自己獨(dú)立完成了仿真圖的繪制。盡管還存在一些缺陷，并不是很完美，但是繪制的過程才是真正值得重視的。我想在以后自己學(xué)習(xí)和繪畫的過程中，自己會(huì)慢慢力求完美的。（4）在實(shí)物的制作過程中，自己學(xué)會(huì)了取舍。雖然用Altium 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