【正文】 范大學成都學院 電子工程 學院 課程設計報告 14 達能力 。本次課題， Keil 軟件來調試程序，通過各個模塊程序的單步或跟蹤調試，使程序逐漸趨于正確，最后統(tǒng)調程序。 軟件調試問題及解決 軟件程序的調試一般可以將重點放在分模塊調試上，統(tǒng)調是最后一環(huán)。 本次設計的單片機電子鐘系統(tǒng)中，其誤差主要來源包括晶體頻率誤差，定時器溢出誤差，延遲誤差。結合時間概念和誤差理論，可以定義電子鐘的走時誤差 S=S1S2,S1 表示程序實際運行計算所得的秒； S2 表示客觀時間的標準秒。 系統(tǒng)時鐘誤差分析 時間是一個基本物理量，具有連續(xù)、自動流逝、不重復等特性。 系統(tǒng)性能測試與功能說明 走時：默認為走時狀態(tài)，按 24 小時制分別顯示 “時時 分分 秒秒 ”，有 2 個 “ ” 動態(tài)顯示，時間會按實際時間以秒為最少單位變化。若一切正常，方可在斷電的情況下將芯片插入，再次檢查各引腳的電位及其邏輯關系。一般的方法是排除明顯的硬件故障，再進行綜合調試，排除可能的軟 /硬件故障。檢測調節(jié)選擇按鍵 S3 是否按下，如果按下則狀態(tài)變量 n 加 1，然后根據(jù)狀態(tài)變量的值調用相應的調時、分、秒子程序來實現(xiàn)對鬧鐘的調節(jié)。 調分和調時子程序和調秒子程序類似。 圖 10 按鍵掃描程序流程圖 調時、分、秒子程序 當選擇按鍵狀態(tài)選擇到調秒時，相應的按下 S2 即對秒進行加 1 運算，當秒到加到60 時，秒清零；按下 S1 即對秒進行減 1 運算，當減到零時，秒等于 59。 標志變量 flag 的初值設為 1， 當按下S4 鍵時， 標志變量 flag 值加 1， 對應切換至所設置的功能。 計數(shù)變量清零 秒加 1 分加 1 秒清零 小時加 1 且分清零 小時清零 計數(shù)到 4000 否 ? 秒 =60 否 ? 分 =60 否 ? 小時 =24 否 ? 開始 Y N Y Y Y N N N 返回 計數(shù)變量加 1 四川師范大學成都學院 電子工程 學院 課程設計報告 9 圖 9 T1中斷程序流程圖 按鍵掃描子程序 按鍵掃描子程序是程序計中相當重要的一部分。當分鐘值為 60 時，小時加一，同時分鐘值清零；當小時為 24 時，小時清零。 定時器 T0 的中斷程序設計 定時器 T0 中斷提供時間基準。時間計時處理程序是等過了 1s 后，則更新時間數(shù)據(jù)，將最新的時、分、秒的數(shù)據(jù)轉換為數(shù)字數(shù)據(jù)并顯示在八段數(shù)碼管上 。在程序中除了有主函數(shù)外還包含許多子函數(shù)，如延時函數(shù)、按鍵掃描函數(shù)、初始化函數(shù)、時間顯示函數(shù)、設定鬧鐘顯示函數(shù)、調時、分、秒函數(shù)、功能切換函數(shù)、秒表功能函數(shù)。 系統(tǒng)軟件設計思想 本系軟件設計中，利用單片機定時器設計時間計時處理，采用單片機內部的 T0 定時器溢出中 斷來實現(xiàn)，工作在 T0 方式下，定時 250 微妙，則連續(xù)中斷 4000 次即為一秒，得到了我們所需時間的最小單位 該設計用 C51 編寫程序，由于匯編語言的移植性比較差，而 C 語言則比較靈活。單片機的軟件設計通常要考慮以下幾個方面的問題： ? 根據(jù)軟件功能要求，將系統(tǒng)軟件劃分為若干個相對獨立的部分，設計出合理的總體結構，使軟件開發(fā)清晰、簡潔和流程合理； ? 培養(yǎng)良好的編程風格，如考慮結構化程序設計、實行模塊化、子程序化。 圖 6 蜂鳴器 電路 四川師范大學成都學院 電子工程 學院 課程設計報告 6 軟件設計方法 系統(tǒng)的軟件設計也是工具系統(tǒng)功能的設計。接通電源后，振蕩器產(chǎn)生的音頻信號電流通過電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場。在陶瓷片的兩面鍍上銀電極，經(jīng)極化和老化處理后，再與黃銅片或不銹鋼片粘在一起。當接通電源后（ ~15V 直流工作電壓） ,多諧振蕩器起振 ,輸出~ 的音頻信號，阻抗匹配器推動壓電蜂鳴片發(fā)聲。有的壓電式蜂鳴器外殼上還裝有發(fā)光二極管。蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類型。這種接法占用硬盤資源大， 適合該課程設計的電子四川師范大學成都學院 電子工程 學院 課程設計報告 5 時鐘電路 。當按下和釋放按鍵 時 ，輸入到 I/O 口端的電平是不一樣的，單片機程序根據(jù)不同端口的電平變化判斷是否有鍵按下以及是哪一個鍵被按下。顯示時，都從段選線送入字符編碼，而選中哪個位選線，那個數(shù)碼管便會被點亮。動態(tài)顯示的亮度比靜態(tài)顯示要差一些，所以在選擇限流電阻時應略小于靜態(tài)顯示電路中的。選亮數(shù)碼管采用動態(tài)掃描顯示。缺點是硬件電路比較復雜，成本較高。當送入一次字形碼后，顯示字形可一直保持，直到送入新字形碼為止。 圖 3 晶振電路 LED 顯示電路 LED 顯示器工作方式有兩種：靜態(tài)顯示方式和動態(tài)顯示方式。通常一個系統(tǒng)共用一個晶振，便于各部分保持同步。 單片機系統(tǒng)里都有晶振，在單片機系統(tǒng)里晶振作用非常大，全程叫晶體振蕩器，他結合單片機內部電路產(chǎn)生單片機所需的時鐘頻率，單片機晶振提供的時鐘 頻率越高，那么單片機運行速度就越快，單片接的一切指令的執(zhí)行都是建立在單片機晶振提供的時鐘頻率。由于人的動作再快也會使按鈕保持接通達數(shù)十毫秒，所以 ，完全能夠滿足復位的時間要求。當人為按下按鈕時，則 Vcc 的 +5V 電平就會直接加到 RST 端。 手動按鈕復位需要人為在復位輸入端 RST 上加入高電平（圖 (3)）。 單片機系統(tǒng)的復位方式有：手動按鈕復位和上電復位 。 89 系列單片機的復位信號是從 RST 引腳輸入到芯片內的施密特觸發(fā)器中的。單片機也一樣，當單片機系統(tǒng)在運行中，受到環(huán)境干擾出現(xiàn)程序跑飛的時候，按下復位按鈕內部的程序自動從頭開始執(zhí)行。由單片機、復位、時鐘電路、晶振、 LED 數(shù)碼管、按鍵、蜂鳴器組成。由于數(shù)字集成電路技術的發(fā)展和采用了先進的石英技術，使數(shù)字鐘具有走時準確、性能穩(wěn)定、攜帶方便等優(yōu)點，它還用于計時、自動報時及自動控制等各個領域。因此，研究數(shù)字鐘及擴大其應用，有著非?，F(xiàn)實的意義。 數(shù)字鐘是采用數(shù)字電路實現(xiàn)對 .時 ,分 ,秒 .數(shù)字顯示的計時裝置 ,廣泛用于個人家庭 ,車站 , 碼頭辦公室等公共場所 ,成為人們日常生活中不可少的必需品 ,由于數(shù)字集成電路的發(fā)展和石英晶體振蕩器的廣泛應用 ,使得數(shù)字鐘的精度 ,遠遠超過老式鐘表 , 鐘表的數(shù)字化給人們生產(chǎn)生活帶來了極大的方便，而且大大地擴展了鐘表原先的報時功能。這種軟件代替硬件的控制技術也稱為微控制技術，是傳統(tǒng)控制技術的一次革命。單片機應用的重要意義還在于，它從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設計思想和設計方法。 目前，單片機正朝著高性能和多品種方向發(fā)展趨勢將是進一步向著 CMOS 化、低功耗、小體積、大容量、高性能、低價格和外圍電路內裝化等幾個方面發(fā)展。忘記了要做的事情， 當事情不是很重要的時候，這種遺忘無傷大雅。四川師范大學成都學院電子工程 學院 課程設計報告 目 錄 .........................................................................................................................................................................1 .................................................................................................................................................2 ................................................................................