【正文】 ,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}。 //數(shù)碼管顯示時(shí)間 /鬧鐘標(biāo)志位 bit disp_sdt。 //鬧鐘輸出 bit disp_sd。 //加 sbit dec=P1^3。 //時(shí)間設(shè)置 sbit timer=P1^1。 define th 0x3c。 在這里，向在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中給予過幫助我的老師表示衷心的謝意。 在設(shè)計(jì)中，由于個(gè)人能力有限，設(shè)計(jì)中漏洞和錯(cuò)誤在所難免 ，敬請(qǐng)各位老師指正批評(píng)，以使我對(duì)自己的不足得到及時(shí)發(fā)現(xiàn)并修正。 在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，雖然本人在指導(dǎo)老師的幫助下對(duì)所設(shè)計(jì)的問題有初步的實(shí)習(xí)調(diào)研。 通過此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)了我綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論課、技術(shù)基礎(chǔ)課、專業(yè)課的知識(shí)和實(shí)踐技能去分析和解決實(shí)際工作中的一般工程技術(shù)問題的能力，使我建立了正確的設(shè)計(jì)思想，學(xué)會(huì)了如何把三年所學(xué)的理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐當(dāng)中去。 19 致謝 畢業(yè)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)我們工作能力的最后一個(gè)實(shí)踐性的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)。所以說，坐而言不如立而行，對(duì)于這些電路還是應(yīng)該自己動(dòng)手實(shí)際操作才會(huì)有深刻理解，才會(huì)有收獲 。對(duì)自己的設(shè)計(jì)圖要仔細(xì)考慮， 反復(fù)調(diào)試只有這樣我們才能找到自己的不足從不足中學(xué)習(xí)。 在設(shè)計(jì)電路的連接圖中出錯(cuò)的主要原因都是接線和芯片的接觸不良以及接線的錯(cuò)誤所引起的。 在設(shè)計(jì)電路中 ,對(duì)單片機(jī)的編程的進(jìn)一步的熟悉與學(xué)習(xí)讓我明白拉許多自己沒有掌握的功能 ,對(duì)單片機(jī)有拉更深刻的理解 。在此次的數(shù)字鐘設(shè)計(jì)過程中 ,更進(jìn)一步地熟悉了芯片的結(jié)構(gòu)及掌握了各芯片的工作原理和其具體的使用方法 。實(shí)現(xiàn)此控制功能用到的比較指令為 CJNE A， direct， rel，其轉(zhuǎn)移條件是累加器 A 中的值與立即數(shù)不等則轉(zhuǎn)移。 這樣，可改變計(jì)數(shù)重裝值，使每次中斷定時(shí)時(shí)間為 ，加上原來的 7 條指令所用的時(shí)間，正好 10 次得，然后根據(jù)進(jìn)率，得到時(shí)、分的值。 (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。 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， 以保護(hù)現(xiàn)場和恢復(fù)現(xiàn)場時(shí)存取關(guān)鍵數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)區(qū)叫做堆棧。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。計(jì)數(shù)器開 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 17 T0 打開后， 進(jìn)入計(jì)時(shí)，滿 100 毫秒后，重裝定時(shí)。 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。 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 。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 。 (1)數(shù)據(jù)與代碼轉(zhuǎn)換。 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 15 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。 定時(shí)器中斷流程圖 定時(shí)器中斷時(shí)是先檢測 1 秒是否到， 1 秒如果到，秒單位就加 1；如果沒有到，就檢測 1 分鐘是否到， 1 分鐘如果到，分單元就加 ，就檢測 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。 圖 31主程序流程圖 按鍵處理流程圖 按鍵處理時(shí)先檢測秒按鍵是否按下，如果按下，秒就加 1；如果沒有按下，就檢測分按鍵是否按下，分按鍵如果按下，分加 1；如果沒有就檢測時(shí)按鍵，如果按下就加 1，如果沒有， 時(shí)間顯示。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。 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 1 14 3 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]。 （ 4） LED 數(shù)碼管的選擇： 四位一體共陰 數(shù)碼管。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是編程簡單，顯示亮度高，缺點(diǎn)是占用 I/O 12 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) 。 2） 靜態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)：靜態(tài)驅(qū)動(dòng)也稱直流驅(qū)動(dòng)。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)。 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]。其中所有發(fā)光二極管的陰極為公共端，接 GND[6]。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)。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)。 （ 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數(shù)碼管和共陰數(shù)碼管兩種。 基本的半導(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。 顯示電路 （ 1) LED 數(shù)碼顯示管簡介 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 ,也可以共陽極 。 3） 鍵盤編碼方法。 (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 10 1020MS。 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。 獨(dú)立式按鍵的軟件常采用查詢式結(jié)構(gòu)。 (2)鍵盤電路圖： 圖 26 鍵盤電路 (3)鍵盤的工作原理： 鍵盤是人與微機(jī)打交道的主要設(shè)備，按鍵的讀取容易引起誤動(dòng)作。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。注意加密方式 1時(shí)， /EA將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN 信號(hào)將不出現(xiàn)。 /PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。另外，該引腳被略微拉高。如想禁止 ALE 的輸出可在SFR8EH 地址上置 0。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或 用于定時(shí)目的。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3口將輸出電流（ ILL）這是由 8 于上拉的緣故。 P3口 ： P3口管腳是 8 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4個(gè) TTL 門電流。在給出地址 “1” 時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)， P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容 。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P2口 ： P2 口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O口， P2口緩沖器可接收，輸出 4 個(gè) TTL 門電流，當(dāng) P2 口被寫 “1” 時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。 P1口管腳寫入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這 是由于內(nèi)部上拉的緣故。在 FIASH 編程時(shí)， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)， P0輸出原碼，此時(shí) P0外部必須被拉高。當(dāng) P0口的管腳第一次寫 1 時(shí)，被定義為高阻輸入。 GND：接地。 低功耗的閑置和掉電模式 5 個(gè)中斷源 32 可編程 I/O 線 三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定 數(shù)據(jù)保留時(shí)間： 10 年 4K 字節(jié)可編程 FLASH 存儲(chǔ)器 主要特性： 由于將多功能 8位 CPU 和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中， ATMEL 的 AT89C51 是一種高效微控制器， AT89C2051 是它的一種精簡版本。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除 1000 次。 4 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案 系統(tǒng)的電路圖和原理圖 圖 23 數(shù)字時(shí)鐘電路圖 5 圖 24 數(shù)字時(shí)鐘電路原理圖 6 單片機(jī)概述 （ 1）單片機(jī)型號(hào)的選擇 :AT89C51 圖 25 AT89C51引腳圖 （ 2）單片機(jī)的主要特點(diǎn) AT89C51 是一種帶 4K字節(jié) FLASH 存儲(chǔ)器 （ FPEROM— Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能 CMOS 8 位微處理器，俗稱 單片機(jī) 。 （ 2） AT89C51 單片機(jī)，通過編寫程序?qū)?shù)碼顯示進(jìn)行控制。設(shè)計(jì)采用的是時(shí)、分、秒顯示，單片機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理同時(shí)在數(shù)碼管上顯示。時(shí)、分、秒的計(jì)數(shù)結(jié)果經(jīng)過數(shù)據(jù)處理可直接送顯示器顯示。 系統(tǒng)工作原理 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