【正文】 抗干擾設(shè)計，提高系統(tǒng)的可靠性。單片機軟件的設(shè)計主要包括執(zhí)行軟件（完成各種實質(zhì)性功能）的設(shè)計和監(jiān)控軟件的設(shè)計。用軟件方法可以很容易地解決抖動問題，這就是通過延遲10ms來等待抖動消失，這之后，在讀入鍵盤碼。抖動的持續(xù)時間隨鍵盤材料和操作員而異，不過通常總是不大于10ms。圖37 按鍵控制電路的硬件連接圖當用手按下一個鍵時，如圖38所示，往往按鍵在閉合位置和斷開位置之間跳幾下才穩(wěn)定到閉合狀態(tài)的情況；在釋放一個鍵時，也回會出現(xiàn)類似的情況。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。圖36 數(shù)碼管的硬件連接示意圖數(shù)碼管使用條件：a、段及小數(shù)點上加限流電阻 b、使用電壓：段：根據(jù)發(fā)光顏色決定； 小數(shù)點：根據(jù)發(fā)光顏色決定c、使用電流：靜態(tài)：總電流 80mA（每段 10mA）；動態(tài)：平均電流 45mA 峰值電流 100mA數(shù)碼管使用注意事項說明：（１）數(shù)碼管表面不要用手觸摸，不要用手去弄引角；（２）焊接溫度：２６０度；焊接時間：５Ｓ（３）表面有保護膜的產(chǎn)品,可以在使用前撕下來。LED顯示器的顯示控制方式按驅(qū)動方式可分成靜態(tài)顯示方式和動態(tài)顯示方式兩種。圖是共陽式、共陰式LED數(shù)碼管的原理圖和符號.圖35 共陽式、共陰式LED數(shù)碼管的原理圖和數(shù)碼管的符號圖顯示電路顯示模塊需要實時顯示當前的時間,即時、分、秒，因此需要6個數(shù)碼管，另需兩個數(shù)碼管來顯示橫。只要按規(guī)律控制各發(fā)光段亮、滅，就可以顯示各種字形或符號。分段式顯示器（LED數(shù)碼管）由7條線段圍成8字型，每一段包含一個發(fā)光二極管。LED顯示器是現(xiàn)在最常用的顯示器之一，如下圖所示。除此之外P3端口還用于一些專門功能，具體請看下表。端口置1時，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用。(4) P3端口[－] P2是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/0端口。在訪問外部程序和16位外部數(shù)據(jù)存儲器時，P2口送出高8位地址。端口置1時，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用。(3) P2端口[－] P2是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/0端口。端口置1時，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用。(2) P1端口[－] P1是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/0端口。校驗程序時輸出指令字節(jié)，要求外接上拉電阻。作為輸出口時能驅(qū)動8個TTL。復(fù)位操作不會對內(nèi)部RAM有所影響。復(fù)位電路通常采用上電自動復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種方式，此電路系統(tǒng)采用的是上電與按鈕復(fù)位電路。復(fù)位是由外部的復(fù)位電路來實現(xiàn)的。復(fù)位后P0－P3口均置1引腳表現(xiàn)為高電平，程序計數(shù)器和特殊功能寄存器SFR全部清零。在焊接刷電路板時，晶體振蕩器和電容應(yīng)盡可能安裝得與單片機芯片靠近，以減少寄生電容，更好地保證震蕩器穩(wěn)定和可靠地工作。對外接電容的值雖然沒有嚴格的要求，但電容的大小會影響震蕩器頻率的高低、震蕩器的穩(wěn)定性、起振的快速性和溫度的穩(wěn)定性。這個放大器與作為反饋元件的片外晶體諧振器一起構(gòu)成一個自激振蕩器。AT89單片機內(nèi)部有一個用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器。電容取30PF左右。內(nèi)部方式時，時鐘發(fā)生器對振蕩脈沖二分頻，如晶振為12MHz，時鐘頻率就為6MHz。 Vcc　40　電源端GND　20　接地端工作電壓為5V，, 引腳功能一樣。顯然，對內(nèi)部無程序存儲器的8031,EA端必須接地。Pin31:EA/Vpp程序存儲器的內(nèi)外部選通線，8051和8751單片機，內(nèi)置有4kB的程序存儲器，當EA為高電平并且程序地址小于4kB時，讀取內(nèi)部程序存儲器指令數(shù)據(jù)，而超過4kB地址則讀取外部指令數(shù)據(jù)。 如果單片機是EPROM，在編程其間，將用于輸入編程脈沖。而訪問內(nèi)部程序存儲器時，ALE端將有一個1/6時鐘頻率的正脈沖信號，這個信號可以用于識別單片機是否工作，也可以當作一個時鐘向外輸出。此外，RESET/Vpd還是一復(fù)用腳，Vcc掉電其間，此腳可接上備用電源，以保證單片機內(nèi)部RAM的數(shù)據(jù)不丟失。然而，初始復(fù)位不改變RAM（包括工作寄存器R0R7）的狀態(tài)，8052的初始態(tài)。初始化后，程序計數(shù)器PC指向0000H，P0P3輸出口全部為高電平，堆棧指針寫入07H，其它專用寄存器被清“0”?，F(xiàn)在我們對這些引腳的功能加以說明：MCS51的引腳說明：MCS52系列單片機中的8038051及8751均采用40Pin封裝的雙列直接DIP結(jié)構(gòu)，右圖是它們的引腳配置，40個引腳中，正電源和地線兩根，外置石英振蕩器的時鐘線兩根，4組8位共32個I/O口，中斷口線與P3口線復(fù)用。下圖是MCS52系列單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。單片機的結(jié)構(gòu)有兩種類型，一種是程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器分開的形式，即哈佛(Harvard)結(jié)構(gòu)，另一種是采用通用計算機廣泛使用的程序存儲器與數(shù)據(jù)存儲器合二為一的結(jié)構(gòu)，即普林斯頓(Princeton)結(jié)構(gòu)。中斷系統(tǒng)：8052具備較完善的中斷功能，有兩個外中斷、兩個定時/計數(shù)器中斷和一個串行中斷，可滿足不同的控制要求，并具有2級的優(yōu)先級別選擇。并行輸入輸出(I/O)口：8052共有4組8位I/O口(P0、 PP2或P3)，用于對外部數(shù)據(jù)的傳輸。圖21 單片機8052的內(nèi)部結(jié)構(gòu)程序存儲器(ROM)：8052共有4096個8位掩膜ROM，用于存放用戶程序，原始數(shù)據(jù)或表格。中央處理器(CPU)是整個單片機的核心部件，是8位數(shù)據(jù)寬度的處理器，能處理8位二進制數(shù)據(jù)或代碼，CPU負責控制、指揮和調(diào)度整個單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的工作，完成運算和控制輸入輸出功能等操作。其將通用的微處理器和Flash存儲器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的Flash存儲器可有效地降低開發(fā)成本。 因為：這些領(lǐng)域?qū)w積、功耗、穩(wěn)定性和實時性的要求往往比商用系統(tǒng)還要高，因此采用單片機系統(tǒng)更加重要。它將傳感器變換后的物理量作進一步的變化和處理，使其成為數(shù)字信號，可以遠距離傳輸并與計算機接口。（5）智能儀表與集成智能傳感器 目前在各種電氣測量儀表中普遍采用了單片機應(yīng)用系統(tǒng)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的測量系統(tǒng)，使得測量系統(tǒng)具有存儲、數(shù)據(jù)處理、查詢及聯(lián)網(wǎng)等智能功能。與通用計算機相比，這些系統(tǒng)由于比較封閉，可以更有效地防止病毒和電磁干擾等，可靠性更高。（3）商業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域 商業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)部分與家用和辦公應(yīng)用系統(tǒng)相似，但更加注重設(shè)備的穩(wěn)定性、可靠性和安全性。（1）家用電器領(lǐng)域 用單片機控制系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的模擬和數(shù)字控制電路，使家用電器（如洗衣機、空調(diào)、冰箱、微波爐、和電視機等）功能更完善，更加智能化和易于使用。目前世界各大公司為了提高競爭力，在提高單片機性能的同時，十分注意降低其產(chǎn)品的價格。這些特性使得單片機系統(tǒng)可以在更小電源的支持下工作更長的時間。低電壓和低功耗 單片機的嵌入式應(yīng)用決定了低電壓和低功耗的特性十分重要。 由于系統(tǒng)資源和系統(tǒng)復(fù)雜程度的增加，開始使用高級語言（如C語言）來開發(fā)單片機的程序。例如，有的芯片以51內(nèi)核為核心，集成了USB控制器、SMART CARD接口、MP3解碼器、CAN或者I*I*C總線控制器等，LED、LCD或VFD顯示驅(qū)動器也開始集成在8位單片機中。比如A/D、PWM、PCA（可編程計數(shù)器陣列）、WDT（監(jiān)視定時器看家狗）、高速I/O口及計數(shù)器的捕獲/比較邏輯等。 單片機經(jīng)過3代的發(fā)展，正朝著多功能、高性能、低電壓、低功耗、低價格、大存儲容量、強I/O功能及較好的結(jié)構(gòu)兼容性方向發(fā)展。 通常，單片機由單塊集成電路芯片構(gòu)成，內(nèi)部包含有計算機的基本功能部件：中央處理器、存儲器和I/O接口電路等。 第二章 整體設(shè)計方案 單片機的選擇 單片機微型計算機是微型計算機的一個重要分支，也是頗具生命力的機種。 數(shù)字鐘已成為人們?nèi)粘Ｉ钪校罕夭豢缮俚谋匦杵?，廣泛用于個人家庭以及車站、碼頭、劇場、辦公室等公共場所，給人們的生活、學(xué)習(xí)、工作、娛樂帶來極大的方便。諸如定時自動報警、按時自動打鈴、時間程序自動控制、定時廣播、自動起閉路燈、定時開關(guān)烘箱、通斷動力設(shè)備、甚至各種定時電氣的自動啟用等，所有這些，都是以鐘表數(shù)字化為基礎(chǔ)的。單片機模塊中最常見的是數(shù)字鐘，數(shù)字鐘是一種用數(shù)字電路技術(shù)實現(xiàn)時、分、秒計時的裝置，與機械式時鐘相比具有更高的準確性和直觀性，且無機械裝置，具有更更長的使用壽命，因此得到了廣泛的使用。從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在已能用單片機通過軟件方法來實現(xiàn)了。下面是單片機的主要發(fā)展趨勢。但是，一旦重要事情，一時的耽誤可能釀成大禍。 時間對人們來說總是那么寶貴，工作的忙碌性和繁雜性容易使人忘記當前的時間。數(shù)字鐘是其小巧，價格低廉，走時精度高，使用方便，功能多，便于集成化而受廣大消費的喜愛，因此得到了廣泛的使用。在這次設(shè)計中，我們采用LED數(shù)碼管顯示時、分、秒，以24小時計時方式，根據(jù)數(shù)碼管動態(tài)顯示原理來進行顯示，用12MHz的晶振產(chǎn)生振