【正文】 判斷分加鍵 tminute 是否按下， =0 判斷秒表 miaobiao1是否按下 判斷清零鍵 miaobiao2是否按 下 ， =0 清零所有的計(jì)數(shù)器，各個(gè)顯示的字碼 進(jìn)入秒表中斷，執(zhí)行秒表中斷程序 返回上級(jí)主程序 Y N Y N N 16 5 畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)果仿真 此時(shí)鐘設(shè)計(jì)是利用 protues仿真軟件進(jìn)行仿真，基本上實(shí)現(xiàn)了課程設(shè)計(jì)要求實(shí)現(xiàn)的功能。 13 圖 B. 按鍵程序流程 圖 為時(shí)鐘和鬧鐘的調(diào)節(jié)，程序中通過掃描來判斷按鍵是否按下進(jìn)行時(shí)間和鬧鐘的調(diào)節(jié)。 A. 秒表中斷程序流程 秒表功能通過另一程序?qū)崿F(xiàn)。程序中包含時(shí)間的設(shè)定，如設(shè)定 tcount來使秒等工作，進(jìn)而來控制分和時(shí)。 11 4 軟件設(shè)計(jì) 主程序流程圖 軟件程序從開始執(zhí)行，先通過初始化各個(gè)寄存器，經(jīng)過掃描按鍵來決定是否設(shè)定參數(shù)來執(zhí)行相應(yīng)功能的程序，進(jìn)而在數(shù)碼管上顯示。當(dāng)計(jì)時(shí)發(fā)生誤差的時(shí)候可以用校時(shí)電路進(jìn)行校正。 本設(shè)計(jì)采用 C語言程序設(shè)計(jì)，使單片機(jī)控制數(shù)碼管顯示時(shí)、分、秒，當(dāng)秒計(jì)數(shù)計(jì)滿 60 10 時(shí)就向分進(jìn)位，分計(jì)數(shù)器計(jì)滿 60后向時(shí)計(jì)數(shù)器進(jìn)位，小時(shí)計(jì)數(shù)器按“ 23翻 0”規(guī)律計(jì)數(shù) [7]。右上角是八位一體的 數(shù)碼管 LED，用于顯示。如圖 圖 多功能控制鍵 硬件設(shè)計(jì)總體框圖 設(shè)計(jì)的電路主要由四模塊構(gòu)成：單片機(jī)控制電路，顯示電路、鬧鈴電路以及校正電路如圖 。當(dāng)按鍵按下又松開，可以實(shí) 現(xiàn)屏蔽數(shù)碼管顯示的功能，達(dá)到省電的目的；直接按下不松開，則可以通過按鍵實(shí)現(xiàn)分鐘的累加，每按一次分鐘加一；而連續(xù)兩次按下按鍵不放松，則可實(shí)現(xiàn)小時(shí)的調(diào)節(jié)，同樣每按 9 一次小時(shí)加一。接口采用動(dòng)態(tài)顯示。控制公共點(diǎn)的寄存器稱為位選寄存器。另一組寄存器控制這幾個(gè)七段顯示器的公共點(diǎn)，控制這幾個(gè)顯示器逐個(gè)循環(huán)點(diǎn)亮。動(dòng)態(tài)接口使用兩組寄存器。計(jì)算機(jī)與七段顯示器的接口，分成靜態(tài)顯示接口和動(dòng)態(tài)顯示接口。內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 。發(fā)光二極管具有單向?qū)щ娦?，只有?dāng)外加的正向電壓使得正向電流足夠大時(shí)才發(fā)光， 它的開啟電壓比普通二極管的大， 紅色的在 －，綠色的約為 2V。這些段分別由字母 a,b,c,d,e,f,g,dp來表示。 8 LED 顯示器的結(jié)構(gòu) led數(shù)碼管（ LED Segment Displays）由多個(gè) 發(fā)光二極管 封裝在一起組成 “8” 字型的器件，引線已在內(nèi)部連接完成，只需引出它們的各個(gè)筆劃，公共電極。最初， LED 只是作為微型指示燈，在計(jì)算機(jī)、音響和錄像機(jī)等高檔設(shè)備中應(yīng)用，隨著大規(guī)模集成電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步， LED 顯示器正在迅 速崛起，近年來逐漸擴(kuò)展到證券行情股票機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、 PDA 以及手機(jī)領(lǐng)域。它是一種通過控制半導(dǎo)體發(fā)光二極管的顯示方式，用來顯示文字、圖形、圖像、動(dòng)畫、行情、視頻、錄像信號(hào)等各種信息的顯示屏幕。 M1 和 M0 這 2 位有 00－ 11 四個(gè)狀態(tài)，分別選擇方式 0（ 13 位定時(shí)器）、方式 1（ 16 位定時(shí)器）、方式 2（ 8 位自動(dòng)重裝載定時(shí)器）和方式 3（ T0 分成兩個(gè) 8 位的定時(shí)器）。 C/T 為 1，選擇計(jì)數(shù)器方式，計(jì)數(shù)器 THi 和 TLi 對(duì)Ti 引線輸入的外部事件計(jì)數(shù)； C/T 為 0，選擇定時(shí)器方式，計(jì)數(shù)器 THi 和 TLi 對(duì)機(jī)器周期進(jìn)行計(jì)數(shù)。 GATE 為 1 時(shí)，定時(shí)器的計(jì)數(shù)器受外部引線 INT0 或 INT1輸入電平的控制，輸入高電平計(jì)數(shù)，輸入低電平停止計(jì)數(shù)，這時(shí)可以用于測量在 INTx引線出現(xiàn)的正脈沖寬度； GATE 為 0 時(shí)，定時(shí)器的計(jì)數(shù)不受 INT0 或 INT1 引線的控制。 T1 有方式0、方式 1 和方式 2 三種工作方式。計(jì)數(shù)器是加法計(jì)數(shù)器，所以預(yù)置的計(jì)數(shù)初值應(yīng)為計(jì)數(shù)值的補(bǔ)碼。一個(gè)機(jī)器周期等于 12 個(gè)振蕩脈沖周期，因此計(jì)數(shù)頻率為振蕩頻率的 1/12。 MCS－ 51 單片機(jī)的兩個(gè)計(jì)數(shù)器 TH0、 TL0 和 TH TL1 可以構(gòu)成 16位的計(jì)數(shù)器、 13位的計(jì)數(shù)器和 8 位的計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)器 0 和計(jì)數(shù)器 1 分別由 8 位計(jì)數(shù)器 TH0、 TL0 和 TH1 和 TL1 構(gòu)成。 MCS－ 51 單片機(jī)有 2個(gè)定時(shí)器，稱為定時(shí)器 0（ T0）和定時(shí)器 1（ T1）。 如果同優(yōu)先級(jí)的多個(gè)中斷請(qǐng)求同時(shí)出現(xiàn) 時(shí)，則按 MCS－ 51 單片機(jī)的 CPU 查詢次序確定那個(gè)中斷請(qǐng)求被響應(yīng)，其查詢次序?yàn)椋?IE0、 TF0、 IE TF RI 或 TI。 3) PX1 和 PX0 分別是外部中斷 INT1 和 INT0 的中斷優(yōu)先級(jí)控制位。 IP 格式如表 ： / / / PS PT1 PX1 PT0 PX0 表 IP 格式 1) PS 是串行口的中斷優(yōu)先級(jí)控制位。一個(gè)正在執(zhí)行的低優(yōu)先級(jí)中斷源的中斷 服務(wù)程序，能被高優(yōu)先級(jí)中斷源所中斷，但不能被同級(jí)別的另一個(gè)中斷源所中斷。 2． 中斷源優(yōu)先級(jí)控制－中斷優(yōu)先級(jí)寄存器 IP。 4) EX1 和 EX0 分別是外部中斷 1（ INT1）和外部中斷 0（ INT0）的中斷允許位。 2) ES－串行口中斷允許位。 IE 的格式如表 ： EA / / ES ET1 EX1 ET0 EX0 表 格式 1) EA－中斷總允許位。 5 － 51單片機(jī)的中斷系統(tǒng) [10] （ 1）中斷源 MCS－ 51 單片機(jī)是一個(gè)多中斷源 的單片機(jī)，有五個(gè)中斷源：外部中斷 0、定時(shí)器 0中斷、外部中斷 定時(shí)器 1 中斷和 串行接收或發(fā)送中斷?？臻e方式停止 CPU 的工作，但允許 RAM，定時(shí) /計(jì)數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。 AT89C51 單片機(jī)的功能特性概述 AT89C51 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k 字節(jié) Flash 閃速存儲(chǔ)器， 256 字節(jié)內(nèi)部 RAM， 32 個(gè)I/O 口線， 3 個(gè) 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器，一個(gè) 6 向量兩級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)震蕩器及時(shí)鐘電路。如圖 。它的功能是對(duì)來自存儲(chǔ)器中的指令進(jìn)行譯碼，通過實(shí)時(shí)控制電路在限定的時(shí)間發(fā)出各種操作所需要的內(nèi)部和外部的控制信號(hào)， 使各部分協(xié)調(diào)工作，完成指令規(guī)定的操作。 CPU主要功能是產(chǎn)生各種控制信號(hào)，控制存儲(chǔ)器、輸入 /輸出端口的數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)的算數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算以及操作處理等， CPU 按其功能可分為運(yùn)算器和控制器兩部分。 AT89C51 單片機(jī)內(nèi)部 CPU、 4KB 的 FPEROM， 128 的 RAM，兩個(gè) 16 位的定時(shí) /計(jì)數(shù)器 T0和 T1， 4個(gè) 8位的 I/O端 P0、 P P P3等組成。在內(nèi)部含有4KB或 8KB可重復(fù)編程的 Flash存儲(chǔ)器，可進(jìn)行 1000次擦寫操作。 AT89C51 單片機(jī)內(nèi)部主要有以下部件： 8031CPU、振蕩電路、總線控制部件、中斷控制部件、片內(nèi) Flash存儲(chǔ)器、并行 I/O接口、定時(shí)器和串行 I/O接口。該器件采用 ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51指令集和輸出管腳相兼容。 ，分，秒加一，減一功能。主控系統(tǒng)能響應(yīng)按鍵，并對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的處理，再把其對(duì)應(yīng)的結(jié)果數(shù)據(jù)在液晶屏幕 LED上顯示 。 2 2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案 本次設(shè)計(jì)時(shí)鐘電路，使用了 AT89C51單片機(jī)芯片控制電路，單片機(jī)控制電路簡單且省去了很多復(fù)雜的線路，使得電路簡明易懂，使用鍵盤鍵上的按鍵來調(diào)整時(shí)鐘的時(shí)、分、秒，用蜂鳴器來進(jìn)行定時(shí)提醒，同時(shí)使用 C 語言程序來控制整個(gè)時(shí)鐘顯示，使得編程變得更容易，這樣通過四個(gè)模塊：鍵盤、芯片、蜂鳴器、顯示屏即可滿足設(shè)計(jì)要求。諸如定時(shí)自動(dòng)報(bào)警、按時(shí)自動(dòng)打鈴、時(shí)間程序自動(dòng)控制、定時(shí)廣播、自動(dòng) 起閉路燈、定時(shí)開關(guān)烘箱、通斷動(dòng)力設(shè)備、甚至各種定時(shí)電氣的自動(dòng)啟用等，所有這些，都是以鐘表數(shù)字化為基礎(chǔ)的。利用軟件編程盡量做到硬件電路簡單穩(wěn)定，減小電磁干擾和其他環(huán)境干擾 ,減小因元器件精度不夠引起的誤差，但是數(shù) 字鐘還是可以改進(jìn)和提高如選用更精密的元器件。 LED display. buzzer 目錄 1 緒論 .............................................................. 1 2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案 ................................................... 2 系 統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)總體設(shè)計(jì)思路 ....................................... 2 方案選擇 ............................................... 2 3 硬件設(shè)計(jì) .......................................................... 3 AT89C51簡介 ...................................................... 3 AT89C51主要性能參數(shù)